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Wicklungsarten in Verdampferköpfen

Wicklung bei Heads

Die Wicklung eines Heizdrahtes, technisch als Coil bezeichnet, bestimmt zusammen mit der Ausgangsleistung des Akkus und dem Mischverhältnis des Liquids die Menge des produzierten Dampfes. Dieser Beitrag erläutert die technischen Eigenschaften von Wicklungstypen und Materialien in Verdampferköpfen.
Austauschbare Verdampferköpfe bestehen aus einem Gehäuse, einem Trägermaterial für den Liquidtransport und der Wicklung. In der Fachliteratur wird die Bezeichnung „Coil“ oft synonym für den gesamten Verdampferkopf verwendet, obwohl sie rein technisch nur die Drahtspule beschreibt.

Trägermaterialien der Wicklung

Als Trägermaterial wird zumeist Watte aus Bio-Baumwolle verwendet. Aufgrund der thermischen Empfindlichkeit des Materials muss die Watte vor der ersten Inbetriebnahme mit Liquid gesättigt werden. Eine Wartezeit nach der Befüllung des Tanks stellt die vollständige Kapillarwirkung sicher. Alternativ kommen Keramikelemente oder Silikatschnüre für die Liquidzufuhr zum Einsatz.

Technische Ausrichtung der Wicklung

Verdampferköpfe verfügen überwiegend über vertikale Coils, bei denen die Spule aufrecht steht und vom Trägermaterial umschlossen ist. Der Luftstrom wird durch das Zentrum der Wicklung geführt. Der Innendurchmesser der Spule definiert dabei den physikalischen Zugwiderstand.
Bei horizontalen Coils ist das Trägermaterial im Inneren der Spule platziert. Die Luft umströmt die Wicklung von außen. Der Zugwiderstand ergibt sich hier aus dem Raum zwischen Wicklung und Gehäusewand.
Bei vielen Clearomizern kann der Luftstrom zusätzlich über eine mechanische Airflow-Control reguliert werden.

Widerstandswerte bei Verdampferköpfen

Das Dampfvolumen wird vom elektrischen Widerstand des Coils beeinflusst. Dieser Wert ist abhängig von der Länge, dem Durchmesser und der Materialbeschaffenheit des Drahtes. Ein geringerer Widerstand führt bei gleichbleibender Spannung zu einer höheren Stromstärke und somit zu einer gesteigerten Verdampfung pro Zeiteinheit.
Die meisten Leiter ändern ihren Widerstand bei Erwärmung. Dieser Effekt wird durch den Temperaturkoeffizienten (TCR-Wert) beschrieben und ist die technische Grundlage für temperaturgeregeltes Dampfen. Kanthal weist einen TCR-Wert von nahezu Null auf und ist für diese Betriebsart technisch nicht vorgesehen.

Materialien der Heizdrähte

In Verdampferköpfen werden Materialien wie Kanthal, Nickel (Ni), Edelstahl (SS) oder Titan (Ti) verbaut. Auch Legierungen wie Nickel-Eisen (NiFe) oder Nickel-Chrom kommen zum Einsatz. Die Materialangabe befindet sich üblicherweise auf dem Bauteil oder der Verpackung.

Bauformen von Wicklungen

Die technische Konstruktion der Coils umfasst verschiedene Varianten:
Standard-Coil: Ein Einzeldraht wird zur Spule gewickelt. Man unterscheidet zwischen Spaced Coils (mit Windungsabstand) und Micro Coils (eng anliegende Windungen).
Parallel-Coil: Zwei Drähte werden gleichzeitig parallel zu einer Spule gewickelt.
Twisted-Coil: Zwei Drähte werden vor dem Wickelvorgang miteinander verdrillt.
Quad-Coil: Vier Einzeldrähte werden miteinander verzwirbelt.
Tiger-Coil: Ein innerer Kerndraht wird mit einem Flachdraht umwickelt.
Clapton-Coil: Ein dickerer Kerndraht wird vollständig mit einem dünneren Draht umschlossen.
Darüber hinaus existieren Kombinationen wie Twisted Clapton (zwei verdrillte Clapton-Drähte) oder Fused Clapton (zwei Kerndrähte mit einer gemeinsamen Umwicklung). Mehrfachwicklungen in einem Gehäuse werden als Dual-Coil (zwei Wicklungen) bis hin zu 12-fach-Coils bezeichnet.
Mesh-Coil: Anstelle eines Drahtes wird eine netzartige Struktur aus Metallgewebe verwendet.

Alternative Verdampfereinheiten

Neben Drahtwicklungen werden weitere Bauformen eingesetzt:
Notch-Coil: Eine Edelstahlhülse mit präzise eingefrästen Aussparungen.
Radial-Coil (ARC): Eine waagerecht liegende Metallscheibe mit radialen Schlitzen über dem Trägermaterial.
Multihole-Coil: Eine Metallhülse mit versetzt angeordneten Bohrungen zur Oberflächenvergrößerung.

Technische Funktion der Wicklungsvarianten

Strukturen wie Verdrillungen oder Netze dienen der Vergrößerung der Gesamtoberfläche. Eine größere Oberfläche ermöglicht die Verdampfung einer höheren Liquidmenge pro Heizvorgang. Dies erfordert eine entsprechende Anpassung der Leistungsabgabe in Watt.
Die Verwendung mehrerer Coils reduziert den Gesamtwiderstand des Systems. Zwei parallel geschaltete Wicklungen mit je 1,0 Ohm resultieren in einem Gesamtwiderstand von 0,5 Ohm; bei vier Wicklungen sinkt der Wert auf 0,25 Ohm.

Hinweise zum Austausch von Verdampferköpfen

Informationen zum Wechsel des Verdampferkopfes sind für den Betrieb relevant. Die Standzeit eines Verdampferkopfes hängt von der Nutzungsintensität und der eingestellten Leistung ab. Ein Austausch ist angezeigt, sobald die Dampfproduktion nachlässt oder sich die sensorischen Eigenschaften des Dampfes verändern. Verdampferköpfe sind technisch als Verschleißteile eingestuft.

Zusammenfassung

Die Wicklung ist eine zentrale technische Komponente des Verdampferkopfes. Da es sich um ein Verschleißteil handelt, ist die regelmäßige Überprüfung der Funktion für den ordnungsgemäßen Betrieb der E-Zigarette erforderlich. Die Kenntnis über die verschiedenen Bauformen unterstützt die Einordnung der technischen Spezifikationen.
 
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Nützliche Infos rund um das Mundstück der E-Zigarette

Mundstück der E-Zigarette

Das Mundstück wird beim Thema Dampfen oftmals kaum bis gar nicht beachtet. Wie bei E-Zigaretten an sich, unterscheiden sich auch diese kleinen Komponenten in Form, Material und in gewisser Weise auch hinsichtlich der Eigenschaften. Dabei stellt sich u. a. die Frage, ob man kühlen oder wärmeren Dampf bevorzugt oder ob man sein Dampf-Erlebnis noch ein wenig optimieren könnte bzw. möchte. Wir haben uns mit den wissenswerten Parts rund um das Mundstück einmal genauer befasst.

Was ist wichtig bei der Wahl des passenden Mundstücks?

Diese Frage kann pauschal nicht beantwortet werden, denn neben den persönlichen Dampf-Vorlieben des Nutzers spielt hier auch die Wahl des restlichen Gerätes eine Rolle. Fest steht allerdings schon, dass sich die Anschaffung eines 510er genormten Mundstücks empfiehlt, da fast alle Clearomizer und All-In-One E-Zigaretten mit einer Öffnung ausgestattet sind, mit der eben jener 510er Stecker passgenau verbunden werden kann. Kleine Gummiringe sorgen dabei für den perfekten Halt. Bei Geräten, die von Haus mit einem anderen Mundstück ausgestattet sind, findet sich im Lieferumfang in der Regel ein Adapter, der dann auch die Verwendung eines 510er Mundstücks ermöglicht. Bei der Wahl des passenden Mundstücks ist es aber auch wichtig, sich zu überlegen, mit welcher Zugtechnik man dampfen möchte. Soll im moderaten oder im subohmen Bereich gedampft werden, mit geringer Leistung oder doch lieber mit voller Power oder sehr hohen Temperaturen? Nach diesen Aspekten richtet sich die fachmännische Beratung, wenn der Kunde nach einem Mundstück sucht, das seinen Bedürfnissen gerecht wird.

Welchen Einfluss nehmen Länge und Material?

Die meisten Mundstücke sind als zylindrisches Röhrchen konstruiert, durch das Luft bzw. Dampf strömen kann. Mitunter gibt es auch welche mit einer ergonomischen Form, die sich anhand eines schmaleren Mittelparts dem geschlossenen Mund anpassen. Dabei nimmt die Länge des Mundstücks besonders Einfluss auf die Wärmeentwicklung. Ein etwas längeres Mundstück bewirkt bei heißem Dampf eine angenehmere Temperatur, da er sich auf dem Weg zum Mundraum abkühlt. Bei kürzeren Mundstücken hingegen bleibt der Dampf wärmer, was je nach Vorliebe ebenfalls als angenehm empfunden werden kann. Je länger das Mundstück ist, desto stärker muss zudem daran gezogen werden. Aber auch der Innendurchmesser nimmt Einfluss auf die Zugintensität und die Dampfentwicklung. Je kleiner der Durchmesser ist, desto höher ist auch der Zugwiderstand. Ein kleiner Innendurchmesser wird eher beim moderaten Dampfen genutzt. Je nachdem, aus welchem Material das Mundstück gefertigt ist, reagiert es zudem schneller oder langsamer auf Hitze. Metalle und Glas erhitzen sich aufgrund ihrer höheren Leitfähigkeit entsprechend schneller als Plastik oder Holz.

Worin besteht der Unterschied zwischen Drip Tip und Mundstück?

Es gibt keinen Unterschied. Der aus dem Englischen stammende Name Drip Tip ist mittlerweile der in der Dampferszene gebräuchliche Begriff für Mundstück. Ursprünglich stammt er aus den Anfangszeiten der E-Zigarette, in denen sie von oben durch das Mundstück mit Liquid versorgt wurden – ähnlich wie bei einem sogenannten Tröpfelverdampfer. Tip steht dabei für Spitze und Drip leitet sich vom tröpfelnden Einfüllen ab. Auch wenn dieses System längst von Clearomizern mit Liquid-Tank abgelöst wurde, hielt sich der Name Drip Tip als Synonym für Mundstück.

Was ist ein Delrin Drip Tip?

Die meisten Mundstücke sind Delrin Drip Tips. Delrin ist hier kein Eigenname, sondern das Material, aus dem das Mundstück besteht. Es ist die Handelsbezeichnung für Polyacetal. Polyacetal ist ein Kunststoff, das sich speziell für feinmechanische Komponenten eignet. Mit Eigenschaften wie geringem Reibungswiderstand, großer Stabilität, hoher Temperaturbeständigkeit sowie langer Lebensdauer selbst bei starker Beanspruchung, ist dieses Material hervorragend fürs Dampfen geeignet.

Gibt es besondere Ausführungen von Mundstücken?

Ja, die gibt es. Beim Design setzen Hersteller auf Individualität. Ob einfarbig oder regenbogenbunt, transparent oder nicht, matt oder glatt oder im Partnerlook zum jeweiligen Akku/Akkuträger oder Clearomizer – je nach Wunsch und persönlichen Vorlieben gibt es unterschiedlichste Drip Tips. Doch allein bei der Farbgestaltung machen Hersteller nicht Halt. Von leicht gebogenen Exemplaren bis zu fein ausgearbeiteten Toten- oder Schlangenköpfen, Delfinen oder sogar dem WM-Pokal ist alles am Markt zu haben. So können Dampfer ihre E-Zigaretten noch individueller gestalten. Zudem gibt es auch Mundstücke, die sich nicht nur auf die Temperatur des Dampfes, sondern auch auf die Intensität auswirken können. Ist eine Airflow Control integriert, so kann auch Einfluss auf die Dampfmenge genommen werden. Desweiteren gibt es Mundstücke, bei denen der Innenraum wie eine Spirale konstruiert ist.

Was tun, wenn das Mundstück heiß wird?

Auch wenn das Mundstück nur einen kleinen Teil der E-Zigarette ausmacht, so kommt es mitunter insbesondere bei manch einem (noch unerfahrenerem) Umsteiger vor, dass sich das Mundstück durch unerwünschte Erwärmung bemerkbar macht. Mögliche Gründe hierfür sind Ablagerungen nach längerem Gebrauch, die individuelle Wahrnehmung bei einem schneller leitenden Material, eine höhere Außentemperatur bzw. direkte Sonneneinstrahlung oder eine falsche Zugtechnik. Was man beachten sollte, wenn man die Temperatur des Mundstücks als störend wahrnimmt, könnt ihr in unserem gesonderten Artikel rund um diese Thematik nachlesen.

Was gilt es sonst noch zu beachten?

Mundstücke sind ganz klar Verschleißteile. Wie im vorherigen Part schon erwähnt, sollte man zum einen aufgrund möglicher Ablagerungen an eine regelmäßige Reinigung mit einem trockenen Tuch, einem Wattestäbchen oder lauwarmem Wasser denken. Sofern Wasser genutzt wird, muss das Mundstück vorab vom Tank entfernt und anschließend vollständig getrocknet werden. Sobald das Gefühl aufkommt, dass sich das Dampfgefühl verändert hat, könnten eben diese Rückstände eine Ursache sein. Natürlich spielt hier auch die Hygiene eine wesentliche Rolle, da das Mundstück nun mal mit dem Mund in Berührung kommt. Vor allem, um die Ansammlung/Vermehrung von Bakterien oder von Viren – z. B. nach einer Erkältung – zu reduzieren, ist ein regelmäßiger Austausch zu bedenken.

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Verschleiß von Verdampferköpfen: Informationen zu Austauschintervallen und technischer Handhabung

Der Betrieb von E-Zigaretten erfordert den regelmäßigen Austausch von Verschleißteilen und die Verwendung von Liquids. Ein zentrales Element der Wartung ist der Austausch des Verdampferkopfes (Head), der sich innerhalb der Verdampfereinheit befindet. Dieser Vorgang ist notwendig, um die technische Funktionsweise der E-Zigarette aufrechtzuerhalten. In diesem Beitrag werden die technischen Intervalle für den Austausch, die Reinigung der Komponenten sowie die physikalischen Anzeichen für Materialverschleiß erläutert. Ein abgenutzter Verdampferkopf kann zu einer verminderten Dampfproduktion und einer Veränderung der Geschmackscharakteristik führen.

Begriffsbestimmung:

In der technischen Dokumentation und innerhalb der Nutzergemeinschaft existieren unterschiedliche Bezeichnungen. Der Verdampfer (Clearomizer) bezeichnet das gesamte Tanksystem. Er dient als Aufnahme für den Verdampferkopf, in welchem die Wicklung (Coil) verbaut ist. Während der Clearomizer als Gehäuse eine lange Lebensdauer aufweist, unterliegt die Wicklung im Verdampferkopf einem gebrauchsbedingten Verschleiß. Der elektrische Widerstand und die Beschaffenheit des Trägermaterials verändern sich durch thermische Belastung, weshalb ein Austausch des Heads in regelmäßigen Intervallen erforderlich ist. Die Reinigung des Clearomizers kann mit Wasser erfolgen, der Verdampferkopf hingegen darf nicht mit Flüssigkeiten gereinigt werden.

Inhalt:

Der Verdampferkopf / Head enthält die Wicklung und befindet sich technisch zwischen der Basis und dem Liquidtank – Modellbeispiel: Cuboid Lite mit Exceed D22

Die Intervalle für den Austausch des Verdampferkopfes hängen von der Intensität der Nutzung und der gewählten Leistungseinstellung ab. Empirische Werte liegen zwischen zwei und sechs Wochen. Technische Indikatoren geben Aufschluss darüber, wann eine Reinigung des Systems nicht mehr ausreichend ist.

Technische Definition der Verdampfereinheit

Die Verdampfereinheit, fachlich als Clearomizer bezeichnet, umfasst den Liquidtank sowie den Verdampferkopf mit der Heizspirale (Coil). Durch die Energiezufuhr vom Akkumulator wird die Wicklung erhitzt. Das im Dochtmaterial befindliche Liquid geht infolge der Hitzeeinwirkung in den gasförmigen Zustand über. Je nach Aufbau der Wicklung wird zwischen Varianten wie Single Coil oder Dual Coil unterschieden. Eine Beeinträchtigung der Funktion führt zu einer reduzierten Dampfmenge oder einer thermischen Zersetzung von Liquidrückständen auf der Coil, was sich sensorisch bemerkbar macht.

Physikalische Ursachen für den Verschleiß

Verdampferköpfe sind thermisch beanspruchte Bauteile. Rückstände des Liquids setzen sich bei jedem Verdampfungsvorgang an der Heizwendel ab (Krustenbildung), was den Wärmeaustausch behindert. Faktoren wie die Zusammensetzung des Liquids (Verhältnis von VG und PG) beeinflussen diesen Prozess. Liquids mit hohem VG-Anteil weisen eine höhere Viskosität auf, was zu verstärkten Rückständen führen kann. Zudem beeinflusst die gewählte Watt- oder Voltzahl die Geschwindigkeit der Materialabnutzung. Eine dauerhaft hohe Leistungszufuhr beschleunigt die Degradation der Wicklung und des Dochtmaterials.

Indikatoren für einen erforderlichen Austausch

  1. Abnahme der produzierten Dampfmenge bei gleichbleibenden Einstellungen
  2. Zunahme von Kondensat im Luftkanalsystem
  3. Veränderung des Geschmacksprofils infolge von Rückständen an der Coil
  4. Auftreten von Geräuschen (Blubbern) durch unzureichende Verdampfungsleistung
  5. Veränderte sensorische Wahrnehmung im Rachenraum

Ein Austausch des Verdampferkopfes stellt die technische Ausgangsleistung wieder her. Viele Anwender führen einen Wechsel auch beim Wechsel des Liquid-Aromas durch, um eine Vermischung der Geschmackskomponenten zu vermeiden.

Durchführung des Komponentenwechsels

Der Vorgang variiert je nach Modell. Detaillierte technische Informationen finden sich in den jeweiligen Bedienungsanleitungen. Der folgende Ablauf beschreibt die Schritte am Beispiel der InnoCigs eGo AIO:

Vorbereitung:

  1. Bereitstellung eines Tuches für austretende Liquidreste.
  2. Sicherstellung, dass der Tankinhalt minimiert wurde.

Arbeitsschritte:

  1. Trennung der Verdampfereinheit von der Stromquelle (Akku).
  2. Lösen der Verschlusskappe unterhalb des Mundstücks.
  3. Entnahme des verbrauchten Verdampferkopfes durch Abschrauben.
  4. Installation des neuen Heads.
  5. Nach dem Zusammenbau und Befüllen ist eine Wartezeit von ca. 15 Minuten einzuhalten, um die vollständige Sättigung des Dochtmaterials sicherzustellen.

Wartungshinweise zur Materialschonung

  • Sicherstellung eines ausreichenden Liquidstands zur Vermeidung thermischer Schäden am Dochtmaterial.
  • Einhaltung der maximalen Füllmenge des Tanks.
  • Beachtung der Viskosität des Liquids in Bezug auf die Nachflusseigenschaften des Heads.
  • Betrieb innerhalb der vom Hersteller spezifizierten Leistungsbereiche (Watt).
  • Regelmäßige Reinigung der Kontaktstellen und des Luftkanals.
  • Entleerung des Tanks bei längeren Nutzungspausen.

 
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E-Zigarette Verdampfer läuft aus – Tipps gegen undichte Liquid Tanks

Liquid im E-Zigarette Tank

Das Austreten von Liquid aus dem Verdampfer, oft als „Siffen“ bezeichnet, kann verschiedene technische Ursachen haben. In vielen Fällen lässt sich die Dichtigkeit des Clearomizers durch eine Überprüfung der Handhabung oder der Komponenten wiederherstellen. Die Identifikation der Ursachen undichter Liquid-Tanks ist Voraussetzung für eine dauerhafte Funktion des Geräts. Da der Austritt von Flüssigkeit zu den bekannten technischen Problemstellungen gehört, ist eine systematische Fehlersuche empfehlenswert. Die Ursachen für auslaufende E-Zigaretten können sowohl in der Beschaffenheit der Komponenten als auch in der Art der Anwendung liegen. Im Folgenden werden technische Hinweise und Ursachen erläutert, um die Funktionalität der Geräte zu erhalten.

Technische Ursachen an der Hardware:

  • Unsachgemäß verschraubte Komponenten, insbesondere am Verdampferkopf.
  • Undichte Tanks aufgrund von Materialermüdung oder mechanischer Einwirkung (Risse).
  • Austritt von Flüssigkeit an den Luftzufuhröffnungen (Airflow Control).
  • Fehlerhafte oder verbrauchte Coils, die das Liquid nicht mehr spezifikationsgemäß verdampfen.
  • Defekte oder spröde Dichtungen (O-Ringe).

Hardwarebedingte Undichtigkeiten lassen sich meist durch eine Sichtprüfung identifizieren. Bei undichten Verschraubungen zwischen Tank, Mundstück oder Verdampferkopf ist ein fester Sitz der Bauteile sicherzustellen. Bei Rissen im Glastank ist ein Austausch der Komponente erforderlich. Gummiringe, die als Abdichtung dienen, sollten bei Anzeichen von Verschleiß oder Haarrissen umgehend ersetzt werden.

Sollte die Hardware intakt sein, können die Kombination von Liquid und Verdampfer sowie die Art der Anwendung entscheidend für die Dichtigkeit des Systems sein. Zur Fehlerbehebung können folgende technische Empfehlungen herangezogen werden:

Ursachen durch Anwendung und Liquid-Eigenschaften

1. Zugtechnik

Die Art der Inhalation beeinflusst den Unterdruck im System. In unserem Beitrag über Zugtechnik finden Sie detaillierte Informationen. Ein zu starker oder zu kurzer Zug kann dazu führen, dass mehr Liquid in die Verdampferkammer befördert wird, als die Heizspirale zeitgleich verdampfen kann. In der Folge sammelt sich überschüssiges Liquid, welches über die Airflow Control oder das Mundstück austreten kann. Zudem kann verbleibender Dampf im Luftkanal zu Kondenswasser rekombinieren. Grundsätzlich sollte die Aktivierung der Coil mit dem Inhalationsvorgang abgestimmt sein.

Technischer Hinweis: Um Kondensatbildung zu minimieren, kann es sinnvoll sein, nach dem Lösen der Feuertaste kurz weiterzuziehen, um den Luftkanal von Restdampf zu befreien. Der Bereich um die Heizspirale und das Mundstück sollte regelmäßig mit einem Tuch von Rückständen gereinigt werden.

2. Airflow-Einstellung beim Befüllen

Bei Verdampfern mit einer Bottom-Airflow (Luftzufuhr am unteren Ende) kann beim Befüllen des Tanks ein Druckunterschied entstehen. Um den Austritt von Liquid zu vermeiden, sollten die Luftzufuhröffnungen während des Nachfüllvorgangs geschlossen werden.

3. Füllmenge und Befüllvorgang

Ein Liquid-Tank sollte technisch bedingt nicht bis zur maximalen Kapazitätsgrenze befüllt werden. Eine Befüllung bis zu ca. 75 % (entspricht etwa 3 bis 5 Millimeter unter der Oberkante) wird empfohlen, um einen ausreichenden Luftpuffer zu gewährleisten. Beim Befüllen ist darauf zu achten, dass keine Flüssigkeit direkt in den zentralen Luftkanal gelangt. Gewinde sollten vor dem Verschließen trocken und sauber sein.

4. Zustand der O-Ringe (Dichtungen)

Die Überprüfung der Gummidichtungen auf Sprödigkeit oder Beschädigungen ist Teil der regelmäßigen Wartung. Viele Modelle verfügen über beiliegende Ersatzdichtungen, die bei Verschleiß eingesetzt werden sollten.

5. Transport und Umgebungsdruck

Beim Transport der E-Zigarette, insbesondere auf Flugreisen, sollte der Tank entleert werden. Durch Druckunterschiede kann Liquid durch die technisch notwendigen Belüftungsöffnungen gepresst werden. Auch starke Temperaturschwankungen können die Viskosität des Liquids und den Druck im Tank beeinflussen, was die Wahrscheinlichkeit eines Austritts erhöht.

Maßnahmen zur Wartung und Vorbeugung

Zur Sicherung der Betriebsbereitschaft und Vermeidung von Undichtigkeiten sind folgende Maßnahmen zweckmäßig:

Wartung des Verdampfers

Informationen zur Reinigung des Verdampfers finden Sie in unserem entsprechenden Fachartikel. Die regelmäßige Entfernung von Kondensat zwischen Verdampferkopf und Mundstück ist für einen sauberen Betrieb erforderlich.

Wahl des passenden Liquids

Die Viskosität des Liquids spielt eine Rolle: Liquids mit hohem VG-Anteil sind zähflüssiger. Ein hoher Anteil an PG oder Wasser macht das Liquid dünnflüssiger, was den Austritt aus dem System begünstigen kann. Ein Mischverhältnis von 50/50 (VG/PG) ist als technischer Standard für viele Systeme anzusehen. Weitere Details finden Sie unter VG oder PG-Liquid – Mischverhältnisse.

Zustand des Dochtmaterials

Bei Systemen mit Watte-Dochten ist auf eine gleichmäßige Verteilung des Materials zu achten. Wenn die Watte im Verdampferkopf nicht korrekt positioniert ist, kann Liquid unverdampft durch das System fließen.

Anpassung und Wechsel der Verdampferköpfe

Verdampferköpfe (Heads) sind Verschleißteile und müssen regelmäßig ersetzt werden. Die Wahl des Widerstands (z. B. 0,6 Ohm oder 0,8 Ohm) sollte auf die verwendete Leistung und die Zugtechnik abgestimmt sein. Eine korrekte Leistungsabstimmung stellt sicher, dass das zugeführte Liquid vollständig verdampft wird.

Durch die Beachtung dieser technischen Parameter lassen sich die Ursachen für austretendes Liquid minimieren. Die Reinigung der elektrischen Kontakte am Akku bei Liquidkontakt ist zur Vermeidung von Fehlfunktionen und Kurzschlüssen zwingend erforderlich.

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Informationen zur Reduzierung der sichtbaren Dampfentwicklung bei E-Zigaretten

Die Intensität der sichtbaren Dampfentwicklung bei E-Zigaretten variiert je nach technischem Setup und Nutzungsgewohnheiten. In der Öffentlichkeit kann eine ausgeprägte Dampfproduktion zu Rückfragen durch Dritte führen. Eine sachliche Auseinandersetzung mit der Funktion & den Bestandteilen der E-Zigarette ist im Alltag oft nur eingeschränkt möglich. Zudem kann die Nutzung von E-Zigaretten dazu dienen, den Aufenthalt in Bereichen mit Tabakrauch-Emissionen zu vermeiden, da Liquids eine andere stoffliche Zusammensetzung aufweisen.Technische Methode: Stealth-Dampfen.

Definition und technische Grundlagen

Diese Methode beschreibt eine Form der Nutzung, bei der die sichtbare Emission von Aerosolen minimiert wird. Ziel ist eine geringe Dampfentwicklung. Während einige Anwender E-Zigaretten mit hoher Dampfproduktion bevorzugen, gibt es technische Gründe oder soziale Kontexte, in denen eine diskrete Verwendung angestrebt wird. Hierbei geht es um die Anwendung technischer Parameter, um die Sichtbarkeit des Dampfes zu reduzieren.

Kontext der Aerosol-Reduktion

Die Anwendung dieser Techniken ist innerhalb der Dampfer-Community bekannt. Die Intention liegt primär in der Reduktion der Aufmerksamkeit im öffentlichen Raum. Dabei ist zu beachten, dass rechtliche Verbote oder Hausordnungen, wie beispielsweise in den Zügen der Deutschen Bahn, unabhängig von der Sichtbarkeit des Dampfes einzuhalten sind. Die Methode dient dazu, an Orten, an denen die Nutzung gestattet ist, weniger aufzufallen. In der öffentlichen Wahrnehmung existieren oft Unklarheiten bezüglich der Umgebungsemissionen. Es liegen verschiedene Studien zu E-Zigaretten vor, welche die Zusammensetzung des abgegebenen Aerosols untersuchen.

Technische Umsetzung der Dampfminimierung

Die Reduktion der sichtbaren Emissionen erfolgt durch die Abstimmung von Hardware, Liquid-Zusammensetzung und Inhalationstechnik.
1. Hardware für geringe Dampfentwicklung
Geräte im Sub-Ohm-Bereich sind bauartbedingt auf eine hohe Dampfproduktion ausgelegt. Zur Minimierung der Sichtbarkeit eignen sich Akkuträger mit geringerer Leistungsabgabe in Kombination mit Verdampfern, die für höhere Widerstände spezifiziert sind (z. B. Dual Coil oder Single Coil im MTL-Bereich).
2. Zusammensetzung der E-Liquids
E-Liquids basieren auf Propylenglykol (PG) und pflanzlichem Glycerin (VG). Das Mischungsverhältnis bestimmt die Dichte des Aerosols. Während ein hoher VG-Anteil für eine dichte Dampfentwicklung sorgt, begünstigt ein hoher PG-Anteil eine geringere Sichtbarkeit. PG dient zudem als Geschmacksträger und beeinflusst das Gefühl im Rachenraum beim Inhalieren. Bei der Nutzung von Geräten mit geringer Leistung kann die Anpassung der Nikotinkonzentration erforderlich sein, um die Sättigung beizubehalten.
3. Inhalationstechniken
Zwei technische Ansätze können die sichtbare Emission weiter verringern.
Verlängerte Inhalationsdauer
Durch das tiefe Einatmen und ein kurzes Halten des Aerosols in der Lunge setzt sich ein Teil der Partikel an den Schleimhäuten ab, wodurch beim Ausatmen weniger sichtbarer Dampf austritt. Zusätzliches Einatmen von Umgebungsluft nach dem Zug verdünnt das Aerosol weiter.
Zweistufige Inhalation
Hierbei wird das Aerosol zunächst in die Lunge inhaliert und anschließend ein Luftausgleich durch die Nase vorgenommen, was die Dichte des beim Ausatmen sichtbaren Dampfes reduziert.

Rechtliche und soziale Rahmenbedingungen

Die Reduktion der Dampfentwicklung entbindet den Nutzer nicht von der Einhaltung geltender Regeln. Die Nutzung von E-Zigaretten am Arbeitsplatz oder in Gastronomiebetrieben unterliegt den jeweiligen gesetzlichen Bestimmungen und dem Hausrecht. Verstöße können arbeitsrechtliche Konsequenzen oder Hausverbote nach sich ziehen. In sensiblen Bereichen wie Flugzeugen ist die Nutzung streng untersagt. Die beschriebenen Techniken sollten daher nur dort angewendet werden, wo der Gebrauch von E-Zigaretten grundsätzlich gestattet ist.

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Mundstück der E-Zigarette läuft beim Dampfen heiß

Gerade bei der ersten Nutzung einer E-Zigarette können Anwendungsfehler auftreten, welche die Funktion des Gerätes beeinträchtigen. Die häufigsten Anwendungsfehler & Probleme mit E-Zigaretten haben wir bereits in einem anderen Beitrag thematisiert und technische Erklärungen geliefert. Heute behandeln wir die Frage: Woran liegt es, wenn das Mundstück und / oder die E-Zigarette beim Gebrauch eine hohe Temperatur entwickeln? Wir gehen den technischen Ursachen auf den Grund und liefern Informationen, um eine starke Erwärmung des Mundstücks zukünftig zu vermeiden. Neben vereinzelt auftretendem Husten & Kratzen im Hals ist die Erwärmung des Gerätes ein Umstand, der bei bestimmter Anwendung auftreten kann. Diese technischen Probleme lassen sich meist durch Anpassung der Nutzung beheben. Es ist wichtig, die Informationen zum sachgerechten Gebrauch zu kennen. Beispielsweise kann die Verwendung eines längeren Drip Tips oder die Erhöhung der Luftzufuhr an der E-Zigarette die Betriebstemperatur beeinflussen.

5 Gründe für die Wärmeentwicklung an Mundstück und E-Zigarette

Um die Gründe für technische Probleme zu verstehen, ist ein Blick auf die Funktion & den Aufbau der E-Zigarette hilfreich. Meist liegt eine der folgenden 5 Ursachen vor. Oft steht die Hardware im Fokus, wobei der Verdampfer eine zentrale Rolle spielt. Auch das Material des Drip Tips (Mundstück) beeinflusst, wie die entstehende Wärme an den Anwender weitergegeben wird. Materialien unterscheiden sich in ihrer Wärmeleitfähigkeit.

1. Der beanspruchte Verdampfer

Ist ein Verdampferkopf bereits über einen längeren Zeitraum in Gebrauch, kann dies zu einer stärkeren Erwärmung führen. Die Coils werden primär durch die Zugluft gekühlt. Ist der Luftstrom reduziert, steigt die Temperatur an den Coils und im Dampf. Die Wärme überträgt sich dann auf das Mundstück und das Gehäuse. Um zu prüfen, ob die Luftzufuhr ursächlich ist, sollte die Airflow Control vollständig geöffnet werden. Ein längeres Mundstück oder ein Modell mit zusätzlicher Nebenluftzufuhr kann den Dampf zusätzlich kühlen. Ein weiteres Thema sind Rückstände. Im Laufe der Zeit können sich Rückstände von E-Liquids an der Watte und der Wicklung des Atomizers ablagern. Diese Ablagerungen können den Liquidfluss hemmen. Dies führt oft zu einer verringerten Dampfmenge, was Nutzer manchmal fälschlicherweise durch eine Erhöhung der Leistungsabgabe am Akku auszugleichen versuchen.

2. Beeinträchtigung des Liquidflusses

Wenn der Liquidfluss abnimmt, wird die durch die Coils erzeugte Energie nicht mehr ausreichend an das Liquid abgegeben, sondern verstärkt an das Gehäuse und das Mundstück übertragen. Die thermische Leitfähigkeit der Komponenten bestimmt dann, wie stark diese Wärme wahrgenommen wird. Ein Head mit verringertem Durchfluss erfordert zudem oft eine höhere Zugintensität, um Dampf zu erzeugen. In diesem Fall ist der Wechsel des Heads oder die Reinigung des Verdampfers die technische Lösung. Wir empfehlen, nach dem Durchlauf von etwa 15-20 Millilitern Liquid oder nach einem Zeitraum von 2-3 Wochen den Verdampferkopf zu ersetzen. Verdampferköpfe sind Verschleißteile. Die Heizspulen sollten für eine konstante Funktion regelmäßig ausgetauscht werden. Je nach Modell und Nutzungsintensität variiert dieser Intervall zwischen einer und mehreren Wochen.

3. Das Material des Mundstücks

Die Materialbeschaffenheit des Drip Tips beeinflusst die Wärmeübertragung. Edelstahl-Mundstücke leiten Wärme effizient weiter. Um die Wärmeübertragung auf die Lippen zu reduzieren, können Materialien mit geringerer Wärmeleitfähigkeit genutzt werden:

  • Keramik
  • Kunststoff
  • Teflon

Bei der Verwendung von Edelstahl können Isolatoren zwischen Mundstück und Verdampfer eingesetzt werden, um die thermische Übertragung zu unterbrechen. Zudem existieren Mundstücke mit integrierten Kühllamellen. Auch der elektrische Widerstand ist ein Faktor; beim Subohm-Dampfen entstehen aufgrund niedriger Widerstände und höherer Leistungen grundsätzlich höhere Temperaturen.

4. Die Umgebungstemperatur

Hohe Außentemperaturen, insbesondere über 30 Grad im Sommer, beeinflussen die Betriebstemperatur der E-Zigarette. Damit das System die Wärme effektiv abführen kann, ist eine ausreichende Temperaturdifferenz zur Umgebung nötig. Bei starker Sonneneinstrahlung sollte das Gerät im Schatten gelagert werden, um eine Abkühlung zu ermöglichen.

5. Zugtechnik & Einstellungen

Während bei einer Einweg E-Zigarette die Parameter fest vorgegeben sind, erlauben modifizierbare Geräte individuelle Einstellungen. Die Zugtechnik und die damit verbundene Luftzufuhr sind elementar für die Kühlung. Bei der Verwendung von regelbaren Akkus beeinflusst die gewählte Wattzahl direkt die Hitzeentwicklung an den Coils. Eine zu weit geschlossene Airflow kann zu einem Wärmestau führen. In diesem Fall sollte der Airflow-Kanal weiter geöffnet oder die Zugintensität erhöht werden. Auch der Zustand des Akkus ist relevant. Informationen zu Sicherheitsaspekten finden Sie in unserem Artikel über E-Zigaretten Akkus. Grundsätzlich gilt: Nur für die Anwendung geeignete Akkus verwenden, die für die entsprechenden Stromstärken ausgelegt sind. Bei starker Erwärmung oder nachlassender Kapazität sollte der Akku ersetzt werden, da diese Komponenten eine begrenzte Lebensdauer haben.Die gewählte Leistung sollte innerhalb der Spezifikationen des Verdampferkopfes liegen. Wir empfehlen, die auf dem Coil angegebene Wattzahl zu beachten. Falls das Gerät eine zu hohe Temperatur entwickelt, kann eine Reduzierung der Wattzahl Abhilfe schaffen. Alternativ können Verdampferköpfe gewählt werden, die für höhere Leistungsbereiche konstruiert sind.„`

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Funktionsweise und Anforderungen verschiedener Inhalationsarten bei E-Zigaretten

Untersuchungen, wie beispielsweise ein Artikel des Ärzteblatts, thematisieren die Rolle von E-Zigaretten im Kontext der Tabakprävention. In diesem Zusammenhang wird von Teilen der Ärzteschaft ein Richtungswechsel in der Präventionspolitik gefordert. Fachpublikationen und Studien zu E-Zigaretten befassen sich mit der Nutzung elektrischer Vaporisatoren als Alternative zu Tabakprodukten. Voraussetzung für die technische Verwendung sind Kenntnisse über die Funktionsweise sowie die verschiedenen Zugtechniken, da sich diese von der Handhabung herkömmlicher Tabakzigaretten unterscheiden. Die Berücksichtigung technischer Parameter und die Vermeidung häufiger Anwendungsfehler sind für den bestimmungsgemäßen Betrieb relevant. Im Folgenden werden die technischen Merkmale der Inhalationsverfahren bei E-Zigaretten und Tabakzigaretten erläutert.

 

Technische Merkmale der Inhalationsverfahren

Elektrische Zigaretten unterscheiden sich technisch grundlegend von Tabakzigaretten, da kein Verbrennungsprozess stattfindet, sondern ein Verdampfungsprozess erfolgt. Während bei der Verbrennung von Tabak eine Vielzahl von Schadstoffen entsteht, basiert die Funktion der E-Zigarette auf der Erhitzung von Flüssigkeiten. Details zu Funktion & Aufbau der E-Zigarette zeigen die Unterschiede in der Wirkungsweise auf. Auch bei der Auswahl der Aromen bestehen Differenzen: Während Tabakzigaretten geschmacklich limitiert sind, steht bei der Verwendung von Liquids eine Vielzahl an Varianten zur Verfügung. Wissenschaftliche Auseinandersetzungen, etwa zum Inhaltsstoff Diacetyl, sind Bestandteil der Sicherheitsbewertungen von Inhaltsstoffen.

Die Wahrnehmung von Aromen erfolgt primär über das Riechepithel in der Nasenhöhle. Während bei herkömmlichen Zigaretten die Inhalation und Exhalation meist über den Mund erfolgt, ist bei der Verwendung von E-Zigaretten die Passage des Dampfes durch die Nasenwege für die differenzierte Wahrnehmung der Aromakomponenten relevant.

Ein wesentlicher Unterschied liegt in der Aufnahme von Nikotin. Bei Tabakzigaretten liegt Nikotin in einer Form vor, die eine schnelle Aufnahme durch den Organismus ermöglicht. In Liquids ist das Nikotin gelöst und wird über den beim Erhitzen entstehenden Dampf transportiert. Die Aufnahme über die Lunge erfolgt zeitverzögert, weshalb die Zugfrequenz bei E-Zigaretten im Vergleich zur Tabakzigarette oft langsamer und kontinuierlicher gestaltet wird.

 

Technische Auswirkungen der Zugfrequenz

Die zeitverzögerte Nikotinaufnahme ist ein technisches Merkmal von E-Zigaretten. Während bei Tabakzigaretten oft kurze, kräftige Züge erfolgen, erfordern E-Zigaretten eine gleichmäßige Inhalation. Eine zu hohe Zugintensität oder eine falsche Technik können zu mechanischen Beeinträchtigungen oder physischen Reaktionen führen:

  • Trockenheitsgefühl im Mundraum
  • Kopfschmerzen
  • Leichte Übelkeit

Ein Trockenheitsgefühl im Mundraum kann durch hygroskopische Eigenschaften bestimmter Inhaltsstoffe in Liquids begünstigt werden. Dieser Effekt kann durch eine moderate und gleichmäßige Zugfrequenz sowie eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr minimiert werden. Symptome wie Kopfschmerzen oder Übelkeit können bei einer zu hohen Nikotinzufuhr auftreten, wenn die Inhalationsdauer nicht an die verzögerte Wirkung angepasst wird.

 

Varianten der Inhalationstechniken

Die Inhalationstechniken bei E-Zigaretten werden primär in zwei Kategorien unterteilt: Backendampfen (MTL) und Lungendampfen (DL). Eine weitere Variante ist das Sub-Ohm-Dampfen, welches für die Produktion größerer Dampfmengen ausgelegt ist. Die Wahl der Technik beeinflusst die Wahrnehmung der Aromen sowie die Menge des inhalierten Dampfes.

 

Backendampfen – MTL (Mouth-to-Lung)

Beim Backendampfen wird der Dampf zunächst im Mundraum gesammelt und anschließend in die Lunge inhaliert. Dieser Vorgang ermöglicht eine Verteilung des Dampfes in der Nasenhöhle zur sensorischen Erfassung der Aromen. Diese Technik erfordert einen höheren Zugwiderstand, der über die Airflow-Control des Verdampfers reguliert wird. Für dieses Verfahren sind E-Zigaretten mit entsprechendem Widerstand geeignet.
 
Merkmale des Backendampfens:

  • Fokus auf sensorische Aromenwahrnehmung
  • Betrieb meist im Widerstandsbereich zwischen 0,6 und 2,0 Ohm
  • Geringere Dampfmenge pro Zug

 

Lungendampfen – DL (Direct-to-Lung)

Beim Lungendampfen wird der Dampf direkt in die Lunge inhaliert. Dieses Verfahren wird häufig bei Geräten angewendet, die für eine hohe Dampfproduktion ausgelegt sind. Da der Dampf den Mund- und Nasenraum schneller passiert, ist die sensorische Wahrnehmung der Aromen im Vergleich zum MTL-Verfahren oft verändert. Zur Kompensation wird häufig eine größere Dampfmenge inhaliert. Ein geringer Zugwiderstand ist hierbei technisch erforderlich, was über eine weit geöffnete Airflow-Control erreicht wird. Das DL-Verfahren ist die Basis für den Betrieb im Sub-Ohm-Bereich (Widerstände ≤ 1,0 Ohm).
 
Merkmale des Lungendampfens:

  • Höhere Dampfproduktion und -dichte
  • Direkte Inhalation
  • Geringer technischer Zugwiderstand

 

Technische Hinweise zur Handhabung

  1. Steuerung der Energieabgabe: Es wird empfohlen, den Feuerknopf kurz vor Beendigung des Inhalationsvorgangs loszulassen. Dies verhindert das Verbleiben von Restdampf im Gehäuse, welcher kondensieren und zu Undichtigkeiten führen könnte.
  2. Vorbereitung der Verdampfereinheit: Ein kurzes Betätigen des Feuerknopfes vor der Inhalation ermöglicht ein gleichmäßiges Erhitzen der Wicklung (Coil), was die Konsistenz der Dampfproduktion unterstützt.
  3. Inhalationsgeschwindigkeit: Eine gleichmäßige und langsame Inhalation wird für den Betrieb elektrischer Vaporisatoren empfohlen. Das Backendampfen (MTL) gilt technisch als das Verfahren, das für den Übergang von Tabakprodukten häufig genutzt wird.
  4. Exhalation: Die Exhalation durch Mund und Nase unterstützt die sensorische Erfassung der im Liquid enthaltenen Aromen.

Geschichte der E-Zigarette ab 1963

Die E-Zigarette wird in Europa seit einigen Jahren dokumentiert. Im Jahr 2010 wurde in Deutschland ein Umsatz von ca. 5 Millionen Euro mit E-Zigaretten verzeichnet, bis 2013 stieg dieser Wert auf 100 Millionen Euro an. Weltweit belief sich der Umsatz mit elektrischen Zigaretten auf rund 2,5 Milliarden Euro. Zum Vergleich: Der Umsatz der Tabakindustrie lag 2014 bei 20,5 Milliarden Euro.

Die technischen Grundlagen wurden bereits Jahrzehnte zuvor geschaffen. Die Entwicklung der E-Zigarette wird auf das Jahr 1963 datiert, als Herbert A. Gilbert ein Patent und eine Zeichnung für seine Erfindung einreichte: eine elektrische Vorrichtung zur Simulation des Rauchens. Die Einordnung als Produktvariante erfolgt heute unter verschiedenen Gesichtspunkten. Berichte befassen sich zudem mit der E-Zigarette im Kontext des Tabakkonsums. Die kommerzielle Verbreitung setzte etwa 40 Jahre nach Gilberts Patent ein, ausgehend von Entwicklungen in China.

 

Die Vorrichtung von Herbert A. Gilbert

Skizze der ersten E-Zigarette der Welt von Herbert A. Gilbert

Dies ist die originale Zeichnung aus dem Patent von Herbert A. Gilbert, welches eine elektrische Zigarette beschrieb – 1963/1965 – Das komplette Patent von Herbert A. Gilbert, welches 1965 erteilt wurde

Herbert A. Gilbert bezeichnete seine Konstruktion als rauchlose Zigarette. Eine industrielle Fertigung erfolgte nach der Patentanmeldung nicht. Die technische Konzeption wies Ähnlichkeiten zu späteren Modellen auf, etwa hinsichtlich der Funktion & des Aufbaus. Gilberts Entwurf sah einen Tank sowie eine zylindrische Form vor, in der Flüssigkeiten (heute Liquids) mittels Batteriestrom erwärmt werden sollten. Er beschrieb das System als tabakfreie Einheit mit aromatisierter Luft. In den 1960er Jahren folgten weitere Patentanmeldungen ohne Marktdurchdringung. Der Erfinder äußerte sich später in einem Interview mit James Dunworth zu den heutigen Marktentwicklungen.

„Mein Wunsch war es eine Alternative zur Plage Tabakzigarette zu bieten. Jetzt wo der E-Zigarettenmarkt explodiert, ersteht mein Traum von einer Welt mit mehr E-Zigaretten die meinem Patent ähneln wieder auf. Ich glaube deshalb, dass meine Partnerschaft mit der Human Health Organisation jedes Jahr Millionen von Menschen vor Krebs und anderen Krankheiten, die auf Tabak zurückzuführen sind retten kann, genau wie ich von Anfang an gehofft hatte.“ – Herbert A. Gilbert

 

Entwicklungsschritte zur heutigen E-Zigarette

Um 1979 befassten sich Phil Ray und der Mediziner Norman Jacobson mit Varianten, die auf der Verdampfung von Nikotin basierten, jedoch ohne elektronische Komponenten arbeiteten. Dies gilt als einer der frühen dokumentierten Versuche zur Nikotinabgabe. Eine breite Marktakzeptanz blieb aus. Aus dieser Zeit stammt jedoch die Prägung des Begriffs „vape“.

In der Folgezeit wurden diverse Patente zur Nikotininhalation angemeldet, auch von Unternehmen der Tabakbranche. In den 1990er Jahren wurde ein System auf Basis chemischer Reaktionen entwickelt. Ein Produkt namens Eclipse wurde als „heat-not-burn“ Einheit lanciert. J. Brice O’Brien von Reynolds kommentierte die damalige Marktsituation rückblickend:

„Es brauchte die Massenpräsenz von Dampfprodukten, um eine Erlebnisbasis zu eröffnen, die Raucher verstehen konnten“, sagte J. Brice O’Brien. „Der Raucher konnte nur Hitze-Nicht-Verbrennung lediglich mit der normalen Zigarette vergleichen und dabei verlor das Produkt jedes Mal. Das ist heute nicht mehr der Fall.“

Um 1998 wurde bei der US-Behörde FDA die Zulassung für eine Version der E-Zigarette beantragt. Da die Behörde das System nicht als medizinisches Produkt einstufte, erfolgte keine Freigabe. Die kommerzielle Entwicklung stagnierte bis zum Jahr 2003.

 

Hon Lik und die Entwicklung ab 2003

2003 entwickelte der Apotheker Hon Lik ein technisches Verfahren, das zur Grundlage für die moderne E-Zigarette wurde. 2004 wurde die erste Serienfertigung auf dem chinesischen Markt eingeführt. Der Export begann zwischen 2005 und 2006. Das Unternehmen firmierte unter dem Namen „Ruyan Electronics“ und produzierte Einheiten der ersten Generation.

E-Zigarette der ersten Generation von Ruyan Electronics – Bild: Wikimedia Commons

Hon Liks Entwicklung basierte auf persönlichen Erfahrungen mit Tabakkonsum in seiner Familie. Sein erstes Modell nutzte ein piezoelektrisches Element zur Erzeugung von Ultraschallwellen. Dieser Piezoeffekt, 1880 von den Brüdern Curie entdeckt, erzeugt elektrische Spannung durch mechanische Verformung von Festkörpern.

Die Ultraschallwellen dienten dazu, ein Gemisch aus Propylenglykol und Nikotin zu verdampfen. Der entstehende Nebel war in seiner Beschaffenheit visuell mit Tabakrauch vergleichbar. Später ersetzte Lik das Ultraschall-Prinzip durch Widerstandswärme, um die technische Umsetzung in kompakten Gehäusen zu ermöglichen.

Ab 2004 wurde das Produkt vermarktet. Der Name Ruyan wird mit der Bedeutung „ähnlich wie Rauchen“ übersetzt. Das Patent für diese Weiterentwicklung wurde 2007 erteilt. Aufgrund zahlreicher Nachahmungen durch andere Marktteilnehmer profitierten Lik und sein Unternehmen nur begrenzt von der Marktentwicklung, erhielten jedoch später teilweise Entschädigungszahlungen.

 

Diversifizierung der Hersteller und Modelle

Das Ultraschall-Prinzip wurde zeitnah durch akkubetriebene Heizelemente ersetzt. Seit 2007 erfolgte eine kontinuierliche Anpassung der Technik. Die Markteinführung war durch intensive Informationskampagnen geprägt. Die heutige Gesetzeslage für E-Zigaretten steht im Kontext dieser historischen Entwicklung.

In den Jahren 2006 und 2007 entwickelten Umer und Tariq Scheikh den Cartomizer, der 2009 zum Clearomizer modifiziert wurde. Während Cartomizer ursprünglich als Einwegsysteme konzipiert waren, wurden sie zu nachfüllbaren Einheiten weiterentwickelt.

Heutige E-Zigaretten (mit Ausnahme von Einweg-Modellen) ermöglichen in der Regel das Befüllen des Tanks. Ein Cartomizer bezeichnet die Einheit aus Verdampfer und Depot. Ein mit Watte gefüllter Tank leitet das Liquid an die Heizspirale weiter. Das wesentliche Merkmal war die Integration der Heizspirale in den Behälter.

InnoCigs Unimax Clearomizer Set

Beim Clearomizer wird auf Füllwatte verzichtet, was eine transparente Bauweise der Flüssigkeitskammer ermöglicht. Dies erlaubt die Kontrolle des Füllstands. Clearomizer kombinieren Dochtmaterial, Tank und Wicklung in einem Gehäuse.

Ein erstes Produkt dieser Bauart wurde 2008 unter dem Namen „Gamucci“ eingeführt. Das Patent wurde 2013 an das Unternehmen der Scheikh-Brüder erteilt.

In der Folgezeit begannen Konsumenten, Komponenten individuell anzupassen. Dieses Modding zielte auf eine Erhöhung der Dampfproduktion ab. Ted & Matt Rogers entwickelten 2008 eine Akkueinheit namens „Screwdriver“. Dokumentationen dieser Modifikationen in Fachforen trugen zur weiteren Bekanntheit bei.

Bild: ecigarette-mods.com

Joyetech eGo Serie

Die eGo Serie von Joyetech griff technische Aspekte früherer Modifikationen auf und machte diese für breite Nutzerkreise verfügbar. Ab 2008 wurden Modelle wie die „Joye 510“ und 2010 die „eGo-T“ eingeführt. Letztere trug zur Standardisierung des 510er-Gewindes bei. Es folgten technische Neuerungen wie austauschbare Coils und anpassbare Akkueinheiten. Diese Komponenten gehörten ab 2012 zu den verbreiteten Systemen am Markt.

 

Marktentwicklung und Beteiligungen

Mit dem Marktwachstum stiegen etablierte Unternehmen der Tabakbranche in den Sektor ein, oft durch Akquisitionen. Lorillard Inc. erwarb 2012 den Hersteller „Blu eCigs“ sowie SKYCIG, verkaufte die Marken jedoch 2014 an Imperial Tobacco.

Imperial Tobacco erwarb zudem die Patentrechte von Hon Lik. Weitere Konzerne wie British American Tobacco lancierten eigene Marken wie „Vype“ (2013). Die Altria Group Inc. übernahm 2014 „Green Smoke“, während Reynolds American das Produkt „Vuse“ einführte. Philip Morris erwarb 2014 das Unternehmen „Nicocigs“, und Japan Tobacco übernahm 2014/2015 die Marken E-Lites und „US Logic E-cigarettes“.

Die E-Zigarette ist somit Teil eines globalen Marktes geworden. Die rechtlichen Rahmenbedingungen werden durch Richtlinien wie das TPD2-Abkommen definiert. Aktuelle Debatten konzentrieren sich auf die öffentliche Wahrnehmung und regulatorische Aspekte.

 

Regulierungen und wissenschaftliche Einordnung

Wissenschaftliche Untersuchungen befassen sich fortlaufend mit den Eigenschaften von E-Zigaretten und Liquids. Verschiedene Untersuchungen thematisieren das Risikopotenzial im Vergleich zur Tabakzigarette. Im Rahmen der Schadensminimierung werden differenzierte Regulierungen diskutiert, was teilweise auch von Vertretern der Ärzteschaft thematisiert wird.

Einige Staaten wie die Türkei, sowie zeitweise Österreich, Australien oder Kanada, erließen spezifische Richtlinien oder Verbote. Die Begründungen stützten sich oft auf den damaligen Forschungsstand. In einigen Ländern wurden Verbote nach neueren Erkenntnissen wieder angepasst.

Stand der Dokumentation

Zusammenfassung verschiedener Berichte und Publikationen:

  • In Publikationen aus dem Jahr 2008 wurde die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe untersucht.
  • Wissenschaftliche Analysen vergleichen die Emissionswerte von E-Zigaretten mit denen von Tabakprodukten.
  • Toxikologische Betrachtungen weisen darauf hin, dass die Anzahl der beim Erhitzen entstehenden Stoffe von der beim Verbrennungsprozess einer Tabakzigarette abweicht.

 

Infografik zur Geschichte der E-Zigarette by mr-smoke

Die sachgemäße Lagerung von E-Liquids

Die Lagerung von E-Liquids ist ein relevanter Aspekt für Verwender. Im InnoCigs Onlineshop sind verschiedene Kategorien und Sorten, etwa Menthol, erhältlich. Nutzer erwerben diese Produkte teilweise in größeren Mengen oder bevorraten sich aufgrund regulatorischer Änderungen wie der TPD2. Unabhängig von der gewählten Sorte und der Menge stellt sich die Frage nach der fachgerechten Aufbewahrung. Eine unsachgemäße Lagerung kann die chemische Stabilität und die Beschaffenheit der Inhaltsstoffe von E-Liquids bereits nach kurzer Zeit negativ beeinflussen. Im Folgenden erläutert InnoCigs die technischen Voraussetzungen für eine sachgerechte Lagerung von E-Liquids.

Die Auswirkung von Luft, Licht und Wärme

Risiken durch Luft, Wärme und Licht – Bild: Fotolia #166790536 | Urheber: Cobalt

Die Stabilität von E-Liquids wird unter anderem laut Dr. Jacques Le Houezec maßgeblich durch äußere Faktoren wie Sauerstoff, Lichteinstrahlung und Temperatur beeinflusst. Für eine sachgerechte Einlagerung ist die chemische Reaktion der Inhaltsstoffe auf diese Einflüsse entscheidend. Insbesondere bei nikotinhaltigen Gemischen ist zu beachten, dass Nikotin unter Einwirkung von Licht und Luftsauerstoff zur Oxidation neigt. Dieser chemische Prozess führt in der Regel zu einer optischen Veränderung (Verdunklung) der Flüssigkeit. Um chemische Veränderungen der Inhaltsstoffe zu minimieren, sollten E-Liquids daher unter Ausschluss von direktem Licht und bei stabilen Temperaturen gelagert werden.

„First of all keep it away from light an air as much as possible, because it causes nicotine to oxidise, changing its colour, but not changing its properties. Keeping it in the fridge or freezing it is fine. Nicotine is quite stable even when frozen (this is how it is done in clinical studies when someone wants to assay nicotine in the blood of subjects for example).“ – Dr. Jacques Le Houezec, im Interview mit ecigarettedirect.co.uk

Ein wesentlicher Faktor bei der Lagerung ist die Stabilität der verwendeten Aromastoffe. Bei unsachgemäßer Aufbewahrung kann es zu einer Dekomposition dieser Komponenten kommen, was eine Veränderung der sensorischen Eigenschaften des Produkts zur Folge hat. Die pharmakologische Wirkung der Inhaltsstoffe bleibt hiervon weitgehend unberührt. Bestimmte Stoffgruppen neigen unter Einwirkung von Licht und Luftsauerstoff verstärkt zu Verfärbungen (Nachdunkeln). Um die Stabilität der Inhaltsstoffe über den gesamten Verwendungszeitraum zu gewährleisten, wird eine kühle und lichtgeschützte Lagerung empfohlen. Entsprechende Hinweise zur sachgemäßen Handhabung sind den Sicherheitsdatenblättern sowie den Beipackzetteln der jeweiligen Produkte zu entnehmen.

 

Der Einfluss von Wärme

Thermische Einflüsse erhöhen die kinetische Energie der im Liquid enthaltenen Moleküle, was die Rate chemischer Interaktionen steigert. Diese erhöhte Reaktivität kann dazu führen, dass Inhaltsstoffe mit anderen Komponenten reagieren oder eine thermische Zersetzung in kleinere Molekülbruchstücke stattfindet. Da die sensorischen Profile von E-Liquids auf spezifischen molekularen Zusammensetzungen basieren, führen solche chemischen Veränderungen oder Zersetzungsprozesse zu einer Modifikation der ursprünglichen Produkteigenschaften. Um die Stabilität der Formulierung zu bewahren, ist eine Lagerung bei niedrigen Temperaturen zielführend.

 

Chemische Reaktion mit Luft und Licht

Die Stabilität von nikotinhaltigen E-Liquids wird maßgeblich durch Luftsauerstoff und UV-Strahlung beeinflusst. Bei der Reaktion von Nikotin mit Sauerstoff entsteht durch Oxidation das Abbauprodukt Cotinin. UV-Licht fungiert hierbei als Energielieferant, der diesen chemischen Prozess initiiert oder beschleunigt. Die Intensität dieser Reaktion steht in direktem Verhältnis zur Nikotinkonzentration im Gemisch; eine fortschreitende Oxidation führt konsequent zu einer Reduktion des effektiven Nikotingehalts. Während nikotinfreie Basen eine höhere Stabilität gegenüber diesen Einflüssen aufweisen, ist bei nikotinhaltigen Produkten eine konsequente Lichtgeschütztheit erforderlich. Da ein Kontakt mit Luftsauerstoff nach dem Öffnen des Behältnisses technisch nicht vollständig ausgeschlossen werden kann, stellt der Ausschluss von direkter UV-Einstrahlung den primären Faktor zur Qualitätssicherung während der Lagerung dar.

Fazit: Halten Sie Ihr E-Liquid von Wärme, Licht und wenn möglich auch von Raumluft fern.

 

Liquids langfristig lagern

Kühlschränke können sich zur Lagerung von E-Liquids eignen, wenn man einige Details beachtet. Bild: Fotolia #162152691 | Urheber: Vlad Kochelaevskiy

Die langfristige Aufbewahrung von E-Liquids über einen Zeitraum von mehreren Monaten erfordert eine gezielte Kontrolle der Umgebungstemperatur. Eine Lagerung im Kühlschrank ist grundsätzlich möglich, wobei die Verwendung von luftdichten Sekundärverpackungen empfohlen wird, um die Einwirkung von Feuchtigkeit (Kondensat) und Fremdgerüchen auf die Liquidflaschen zu minimieren. Bei niedrigen Temperaturen erhöht sich die Viskosität des Liquids deutlich; vor der Verwendung ist daher eine Akklimatisierung auf Raumtemperatur notwendig, um die physikalischen Fließeigenschaften wiederherzustellen. Ein Einfrieren von E-Liquids ist aufgrund des Gehalts an Propylenglykol und Glycerin, die als Frostschutzmittel wirken, im haushaltsüblichen Gefrierbereich (ca. -18 °C) meist nicht vollständig möglich. Zwar verlangsamen sehr niedrige Temperaturen die Oxidationsprozesse weiter, jedoch können bei extremen Minustemperaturen einzelne Inhaltsstoffe auskristallisieren oder sich die Emulsion entmischen. Für die Beibehaltung der spezifizierten Produkteigenschaften ist eine kühle, konstante Lagerung ohne Frostzustand in der Regel ausreichend.

 

Was bei der langfristigen Lagerung zu beachten ist

Behältnisse aus Kunststoff sind für die kurzzeitige Aufbewahrung von E-Liquids geeignet. Bei einer langfristigen Lagerung ist jedoch die Materialbeschaffenheit zu berücksichtigen. Kunststoffe weisen eine materialspezifische Gaspermeabilität auf, die einen minimalen Austausch von Luftsauerstoff durch die Gefäßwand ermöglichen kann. Dieser Prozess begünstigt oxidative Reaktionen der Inhaltsstoffe. Der Grad der Durchlässigkeit variiert je nach verwendetem Polymertyp. Im Gegensatz zu Kunststoffen ist Glas ein diffusionsdichtes Material. Die Lagerung in Glasbehältnissen verhindert den Gasaustausch sowie potenzielle Wechselwirkungen zwischen dem Liquid und dem Verpackungsmaterial nahezu vollständig, wodurch die chemische Integrität der Inhaltsstoffe über längere Zeiträume stabil bleibt.

 

Aufbewahrung von Liquids in Glasflaschen

Eine kühle und lichtgeschützte Umgebung, wie sie ein Kühlschrank bietet, unterstützt die chemische Stabilität von E-Liquids. Die Reduktion der Umgebungstemperatur senkt die kinetische Energie der Moleküle, wodurch die Wahrscheinlichkeit chemischer Reaktionen sowie oxidativer Prozesse minimiert wird. Da Propylenglykol (PG) antimikrobielle Eigenschaften besitzt, ist das Risiko eines bakteriellen Befalls bei sachgemäßem Verschluss der Behältnisse gering. Die physikalischen Eigenschaften der Hauptkomponenten Pflanzliches Glycerin (VG) und Propylenglykol (PG) bestimmen das Verhalten bei Minustemperaturen: Während reines VG einen Gefrierpunkt von ca. 18 °C aufweist, liegt dieser bei PG deutlich niedriger (ca. -60 °C). In haushaltsüblichen Gefriergeräten bleibt die Fließfähigkeit von Gemischen mit hohem PG-Anteil daher teilweise erhalten, während hochviskose Mischungen mit einem VG-Anteil von 80 % oder mehr eine festere Konsistenz annehmen können. Es ist zu beachten, dass extreme thermische Schwankungen die sensorische Stabilität der Aromen langfristig beeinflussen können.

Wichtig: Die Aufbewahrung von E-Liquids bei niedrigen Temperaturen, etwa in Kühl- oder Gefriergeräten, führt zu einer signifikanten Erhöhung der Viskosität. Um die für den Betrieb von Verdampfersystemen erforderlichen Fließeigenschaften sicherzustellen, ist vor der Verwendung eine Akklimatisierung des Produkts auf Raumtemperatur notwendig. Eine Befüllung technischer Komponenten sollte erst nach dem vollständigen Temperaturausgleich erfolgen, um eine sachgemäße Funktion des Nachflusssystems zu gewährleisten.

 

Besonderheiten im Zusammenhang mit Kindern und Haustieren

Bild: Fotolia #109126667 | Urheber: Tanja

E-Liquids, insbesondere solche mit Nikotingehalt, unterliegen strengen Sicherheitsanforderungen hinsichtlich der Lagerung. Da Nikotin eine toxische Substanz darstellt, ist der Zugriff durch Kinder und Haustiere zwingend zu verhindern. Aufgrund des geringeren Körpergewichts und der physiologischen Beschaffenheit reagieren kleinere Organismen wesentlich empfindlicher auf Nikotin als Erwachsene. Die Verwendung von zertifizierten kindersicheren Verschlüssen (ISO 8317) stellt eine Schutzmaßnahme dar, entbindet jedoch nicht von der Pflicht zur sorgfältigen Aufbewahrung. Es ist zu beachten, dass mechanische Sicherungen keinen absoluten Schutz vor Manipulation bieten und die Integrität des Behältnisses – insbesondere bei Glasflaschen – durch äußere Einwirkung gefährdet sein kann. E-Liquids sind daher grundsätzlich an einem für unbefugte Personen und Tiere unzugänglichen, verschlossenen Ort aufzubewahren.

 

Wo Liquids gelagert werden sollten

Neben der temperaturkontrollierten Aufbewahrung in Kühlgeräten existieren weitere Optionen für die Lagerung von E-Liquids. Die Eignung dieser Orte bestimmt sich primär nach der Einhaltung der physikalischen Parameter Lichtschutz und Temperaturstabilität. Im Folgenden werden die technischen Anforderungen an alternative Lagerstätten erläutert.

 

Kurzfristige Aufbewahrung

Für die Lagerung von E-Liquids eignen sich erhöhte Schrankpositionen, da diese einen Schutz vor Lichteinstrahlung bieten und gleichzeitig den unbefugten Zugriff durch Kinder oder Haustiere erschweren. Dabei ist auf einen ausreichenden Abstand zu Wärmequellen wie Heizkörpern oder Öfen zu achten. Alternativ gewährleistet die Verwendung von lichtundurchlässigen und verschließbaren Aufbewahrungsbehältnissen eine stabile Lagerumgebung. Zur Minimierung oxidativer Prozesse ist auf einen dichten Verschluss der Primärverpackung zu achten. Ein hohes Füllniveau im Verhältnis zum Gesamtvolumen des Behältnisses reduziert den verbleibenden Anteil an Luftsauerstoff (Totvolumen) innerhalb der Flasche. Bei flexiblen Kunststoffbehältnissen kann das verbleibende Luftvolumen vor dem Verschließen durch leichte Kompression des Gefäßkörpers minimiert werden. Die Wahl einer angemessenen Gebindegröße im Verhältnis zur enthaltenen Liquidmenge unterstützt die langfristige chemische Stabilität der Inhaltsstoffe.

 

Langfristige Aufbewahrung

Für die langfristige Verwahrung von E-Liquids ist die Materialwahl der Behältnisse entscheidend. Gefäße aus Braun- oder Blauglas minimieren die UV-Exposition und weisen im Vergleich zu Kunststoffbehältnissen eine geringere Gaspermeabilität auf, was den Kontakt mit Luftsauerstoff reduziert. Bei der Nutzung von Kunststoffgebinden ist zur Wahrung der chemischen Stabilität auf eine Minimierung des Luftanteils im Flascheninneren zu achten. Eine Lagerung bei niedrigen Temperaturen (Kühl- oder Gefrierschrank) verlangsamt die kinetischen Abbauprozesse der Inhaltsstoffe. Aufgrund der allgemeinen Zugänglichkeit von Kühlgeräten sind nikotinhaltige Produkte dort zwingend in verschlossenen, für Kinder unzugänglichen Sicherheitsbehältnissen oder in erhöhten, gesicherten Fachbereichen aufzubewahren. Die Einhaltung der Sicherheitsvorkehrungen zur Vermeidung von Unfällen obliegt der Sorgfaltspflicht des Verwenders.

 

Weitere Bildnachweise:

Titelbild: Fotolia #110504899 | Urheber: interklicks

E-Zigarette Verdampfer richtig reinigen – Anleitung & Tipps

Reinigung der E-Zigarette – technische Hinweise

Die regelmäßige Wartung einer E-Zigarette und des Verdampfers ist für die technische Funktion des Geräts erforderlich. Die Verwendungsdauer der Komponenten wird maßgeblich durch die Nutzungsintensität bestimmt. Je nach Häufigkeit des Gebrauchs sollten die E-Zigarette und die Verschleißteile in technischen Intervallen gereinigt werden. Dies betrifft insbesondere den Verdampfer sowie weitere Bestandteile der E-Zigarette. Durch die Entfernung von Rückständen an Mundstück und Verdampfer (Liquid-Depot) wird die Funktionalität des Geräts unterstützt. Verschleißteile wie Atomizer Heads müssen technisch bedingt in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden. Erforderliches Zubehör ist in unserem Onlineshop verfügbar.

Gründe für die Reinigung des Verdampfers

Beim Betrieb von E-Zigaretten entstehen Rückstände an der Heizwendel. Dies kann nach einem gewissen Zeitraum dazu führen, dass die Leistung des Verdampfers abnimmt oder sich die Geschmacksdarstellung des Liquids verändert. Ein Indikator für eine abnehmende technische Leistung ist eine reduzierte Dampfmenge. In diesem Fall ist eine Reinigung der Elektro-Zigarette und ihrer Komponenten angezeigt.

Die folgende Anleitung enthält sachliche Informationen zur Frequenz und Durchführung der Reinigung von E-Zigaretten und Verdampfern.

Anzeichen für erforderliche Wartung

Die Reinigung sollte in regelmäßigen Abständen erfolgen. Bei intensiver Nutzung ist eine wöchentliche Wartung der E-Zigarette vorgesehen. Bei seltener Verwendung ist ein Zyklus von vier Wochen ein technischer Richtwert. Weitere Anzeichen für notwendige Pflegemaßnahmen sind Veränderungen in der Geschmacksentfaltung oder Rückstände nach einem Liquidwechsel. In diesen Fällen ist eine sofortige Reinigung zweckmäßig.

Technische Durchführung der Verdampferreinigung

Bei Verschmutzungen oder Rückständen im Verdampfer stehen zwei Optionen zur Verfügung: Der Austausch des Atomizer Heads oder die Reinigung des Clearomizers. Hierzu wird der Clearomizer vom Akku getrennt (Informationen zu Aufbau & Funktion einer E-Zigarette). Eine oberflächliche Reinigung kann durch das Ausblasen des entleerten Verdampfers erfolgen, um lose Rückstände zu entfernen.

  • Eigenschaft: Schnelle Durchführung, das Bauteil ist zeitnah wieder einsetzbar.
  • Eigenschaft: Geringe Reinigungstiefe im Vergleich zur Nassreinigung.

Für eine gründliche Reinigung wird der Clearomizer mit Wasser gespült, um feste Rückstände zu lösen. Wattestäbchen können als Hilfsmittel verwendet werden, um schwer zugängliche Bereiche zu erreichen.

  • Eigenschaft: Hohe Reinigungswirkung für die Bauteile.
  • Eigenschaft: Erfordert Trocknungszeit, während der das Bauteil nicht betriebsbereit ist.

Reinigung weiterer Komponenten

Zusätzlich zum Verdampfer sollten auch die übrigen Komponenten gewartet werden. Mit Ausnahme des Akkuträgers können die Bauteile mit Wasser gereinigt werden. Der Liquid-Tank ist vorab vollständig zu entleeren. Rückstände im Tank lassen sich mit einem Wattestäbchen und anschließendem Spülen mit Wasser entfernen. Hierbei ist der Tank nach dem Befüllen mit Wasser zu schütteln.

Die Gewinde von Verdampfer und Akkuträger sollten regelmäßig mit einem Tuch gereinigt werden, um Kondensat zu entfernen. Dies sichert den elektrischen Kontakt zwischen den Komponenten.

Hinweise zur technischen Nutzung

Um die Verwendungszeit der Komponenten zu steuern, kann der wechselweise Einsatz mehrerer Verdampfermodelle zweckmäßig sein. Die Beschaffenheit der verwendeten Liquids und der Verdampfer selbst hat Einfluss auf die Wartungsintensität. Die Auswahl der Komponenten sollte unter Berücksichtigung der technischen Anforderungen und der angestrebten Nutzungsdauer erfolgen.

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