Heizwert oder Brennwert, das ist hier die Frage

Heizwert oder Brennwert?

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik

Immer wieder kommt es zu Streitigkeiten über das Ergebnis der Abgasmessungen. Warum wird bei der Aussage über die Abgasverluste oder dem feuerungstechnischen Wirkungsgrad nicht der Brennwert (alt. oberer Heizwert) zur Grundlage genommen? Dann würde es keine Prozentwerte über 100 mehr geben. Auch wäre die Vergleichbarkeit der verschiedenen Brennstoffe realer.

Heizwert (Hi)

ist die Energie, die bei einer vollständigen Verbrennung frei wird, wenn der Wasserdampf in den Rauch- oder Abgasen nicht kondensiert. Der aus der Verbrennung entstandene Wasserdampf bleibt gasförmig. Alte Bezeichnung "unterer Heizwert Hu"
Der Heizwert eines Brennstoffes war in früheren Zeiten deshalb wichtig, da es zwingend notwendig war, den Wasserdampf im Abgas durch hohe Abgastemperaturen gasförmig zu belassen, um eine mögliche Korrosion des Heizkessels oder ein Versotten des Schornsteines zu verhindern.

Brennwert (Hs)

ist die Energie, die bei einer vollständigen Verbrennung frei wird. Der Brennwert beinhaltet zusätzlich zum Heizwert die durch Kondensation des entstandenen Wasserdampfes freiwerdende Energie, die Kondensationswärme. Alte Bezeichnung "oberer Heizwert Ho"

Bezogen auf den (alten) Heizwert ergeben sich für die Brennwertnutzung bei Heizöl EL und Erdgas folgende maximalen Wirkungsgrade. Das ist physikalisch durch den unterschiedlichen Wasserstoffgehalt von Heizöl EL und Erdgas bedingt.

Wirkungsgrad-Verhältnisse umrechnen	Heizöl EL	Erdgas	Flüssiggas
Brennwert	10,57 kWh/l	9,77-11,48 kWh/m³	13,98 kWh/kg
eta bez. auf Heizwert (Hi)(alt)	105%	110%	109%
Wirkungsgrad-Multiplikator Heizwert- auf Brennwert-Bezug	0,953	0,9	0,917
eta bez. auf Brennwert (Hs)(real)	100%	100%	100%

Bezugsgröße Heizwert Hi

Der linke Teil des Bildes mit der Bezugsgröße Heizwert kommt nur für den Niedertemperaturkessel bei beiden Energieträgern zu identischen Wirkungsgradangaben: Bei einem Niedertemperatur-kessel ergibt sich der Gesamtverlust durch den Abgasverlust von 7% und den entgangenen Brenn-wertnutzen von 6% bei Heizöl EL zu 13%. Analog setzt er sich beim Erdgas aus 7% und 11% zu 18% Gesamtverlust zusammen.

Hier zeigt sich, daß der Energieverlust für einen mit Erdgas befeuerten Niedertemperaturkessel deutlich höher ist als bei Heizöl EL. Hier werden also 18% der (Gas-) Brennstoffkosten nicht genutzt, im herkömmlichen Sinne wird aber der Abgas- bzw. Energieverlust nur mit 7% angegeben.

Bezugsgröße Brennwert Hs

Der rechte Teil des Bildes nutzt die Bezugsgröße Brennwert (eta max = 100%). Logischerweise ergeben sich nun für beide Kessel gleiche Wirkungsgrade unabhängig vom Brennstoff.

Die Verluste reduzieren sich auf den nicht nutzbaren Anteil des Brennwerteffektes und machen die Energieeffizienz des Kessels anschaulich. Bei den Wirkungsgradangaben für den Niedertemperatur-kessel werden die tatsächlichen Energieverluste aufgezeigt, die durch den Einsatz eines Niedertem-peraturkessels hingenommen werden müssen.

Brennstoff	Feuchtigkeit [%]	Brennwert [GJ / t]	Brennwert [kWh / kg]	Dichte [ kg / m³]
*Stroh:*
Stroh, gelb	15	14,4	4,00	80-125
Stroh, grau	15	15,0	4,17	100-135
Stroh mit Getreide	15	15,0	4,17	200-230
Rapsstroh	15	15,0	4,17	100-130
Elefantengrass	10	15,9	4,40	130-150
Strohpellets	8	16,0	4,44	600
Getreide	15	15,0	4,17	670-750
Rapskörner	9	24,6	6,83	700
*Holz:*	Feuchtigkeit [%]	Brennwert [GJ/t]	Brennwert [kWh/kg]	Dichte [kg/m³]
Waldhackschnitzel, alt	40	10,4	2,89	235
Waldhackschnitzel, frisch	55	7,2	2,00	310
Sägespäne, feucht	40	4,5	2,92	240
Sägespäne, getrocknet	20	15,2	4,22	175
Weidenschnitzel, frisch	50	8,0	2,21	280
Weidenschnitzel, alt	30	12,2	3,38	200
Tannenrinde	50	7,7	2,14	280
Sägemehl	20	15,2	4,2	160-175
Scheitholz, Buche	20	14,7	4,08	400-450
Scheitholz, Buche	45	9,4	2,61	650
Holzpellets	6	17,5	4,90	660
*Andere:*	Feuchtigkeit [%]	Brennwert [GJ/t]	Brennwert [kWh/kg]	Dichte [kg/m³]
Haushaltsmüll	30-40	9,0	2,50
Heizöl, schwer		42,7	11,86	840
Schweröl		40,4	11,22	980
Gebrauchtöl		42,0	11,67	900
Kohle	10	25,0-28,0	6,9-7,0
Erdgas		39,0	10,83
Braunkohle		18-20	5,1-5,5
"grüne Kohle"	.	20	.	.
Heizöl EL		34,2	10,57 kWh/Liter

Umrechnung: 1 kcal = 4,1868 kJ / 1 kJ = 0,2388 kcal / 1 kcal = 1,163 Wh

1 Gigajoule = 10⁹ J = 1.000 Megajoule
1 Megajoule = 10⁶ J = 1.000 Kilojoule
1 Joule ist definitionsgemäß 1 Nm (Newtonmeter), 1 kJ demnach 1000 Nm.
Ein kg Masse erfährt in unseren Breiten die Erdanziehung von 9,81 (ca. 10) Newton.
Um ein kg Masse anzuheben sind also etwa 10 Newton an Kraft nötig. Um 1 kJ an Energie aufzubringen muss demnach z. B. eine Masse von 100 kg einen Meter hoch gehoben werden oder auch die Masse von 1 kg um 100 m gehoben werden.