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Was ist der Unterschied zwischen dem Brennwert und dem Heizwert?

von Redaktion

Energieeffizientes Heizen ist bei vielen Bauherren und Hauseigentümern zur Prämisse geworden. Wirtschaftlichkeit der Heizungsanlage spielt dabei ebenso eine Rolle, wie ökologisches Haushalten mit Brennstoffen. Schon bei der Wahl des Energieträgers werden die Weichen gestellt, um eine möglichst positive Energieeffizienzklasse zu erreichen. Denn beim Verbrennen mancher Stoffe wird schlicht mehr Energie freigesetzt, als bei anderen.

Um bei der Verbrennung der verschiedenen Brennstoffe die Heizleistungen vergleichbar zu machen, bedient man sich physikalischen Kennzahlen. Diese Kennzahlen sind einmal der Brennwert und einmal der Heizwert. Im Folgenden stellen wir Ihnen diese beiden Werte vor, beschreiben die Unterschiede zwischen den beiden Werten und  zeigen Ihnen, welche Möglichkeiten der Umrechnung bestehen.

Der Heizwert als Qualitätssiegel

Heizwert von Erdgas

Erdgas besitzt einen sehr hohen Heizwert – Hier zusehen ist ein Erdgas-Kugelspeicher in Esslingen
von de:User:Igelball (first upload: July 27, 2003 – de:Wikipedia) [GFDL oder CC-BY-SA-3.0], via Wikimedia Commons

Als Heizwert eines Stoffes wird die Wärmemenge bezeichnet, die bei der Verbrennung eines Stoffes unmittelbar freigesetzt wird. In jedem Stoff ist eine bestimmte Menge an Energie gespeichert. Bei der Verbrennung des Stoffes (umgangssprachlich: Oxidation), wird diese Energie abgegeben. Abgegebene Energie kann dabei als Licht oder Wärme auftreten, letztere wird in Heizungsanlagen zur Erwärmung des Umlaufwassers genutzt. Es gilt: Je mehr Energie (in Form von Wärme) ein Stoff bei seiner Verbrennung abgibt, desto effizienter kann er für Heizungszwecke verwendet werden und umso höher ist der entsprechende Wert des Stoffes.

Der Heizwert wird für die gängigen Energieträger in Megajoule pro Kilogramm (MJ/kg) angegeben. Joule ist dabei die physikalische Maßeinheit für Energie, was bedeutet, dass die freigegebene Energie („Megajoule“) ins Verhältnis zur verbrannten Masse („pro Kilogramm“) gesetzt wird. Häufig erfolgt die Angabe auch in der Maßeinheit Kilowattstunden pro Kilogramm (kWh/kg). Die Umrechnung von Megajoule zu Kilowattstunden erreicht man durch den Faktor 0,27777. Andersrum ist die Kilowattstunde mit 3,6 zu multiplizieren, um den entsprechenden Wert in Megajoule zu erreichen.

Heizwerte variieren nicht nur zwischen den jeweiligen Energieträgern (Öl, Holz, Gas, etc.), sondern auch zwischen den Materialien einzelner Energieträger. So hat beispielsweise Buchenholz einen Heizwert von 14,4 MJ/kg (bzw. 4,0 kWh/kg), während Fichte mit 16,2 MJ(kg (bzw. 4,5 kWh/kg) verbrennt.

Der Brennwert – Nicht nur bei der Nahrung interessant

Neben dem Heizwert ist auch der Brennwert eine allgemeingebräuchliche Angabe, um die gebundene Energie in Materialien zu bestimmen. Auf Lebensmittelverpackungen ist der Brennwert in den Nährwertangaben enthalten und daher den meisten Menschen auch deutlich vertrauter. Während kalorienbewusste Mitmenschen auf einen moderaten Brennwert achten, gilt bei den Brennstoffen die Devise: Je höher desto besser. Doch was sagt er eigentlich aus?

Brennwert von Eichenholz

Eichenholz besitzt mit den größten Brennwert von allen Holzarten
von Jos. (Eigenes Werk) [GFDL oder CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

Ausgangspunkt hierbei ist wie zuvor die Energie, die ein Stoff bei seiner Verbrennung abgibt. Bis hier ist die Vorgehensweise zur Ermittlung des Brennwertes identisch zur Ermittlung des Heizwertes. Während die Ermittlung des Heizwertes jedoch unmittelbar nach der Verbrennung ihr Ende gefunden hat, sind für die Bestimmung des Brennwertes weitergehende Analysen notwendig: Bei der Verbrennung aller Stoffe werden Gase emittiert, die – wie die abgegebene Wärme auch – unmittelbares Ergebnis der Reaktion sind. In den Gasen ist Wasserdampf enthalten. Wasser bevorzugt bei Raumtemperatur den flüssigen Aggregatzustand. Wenn Wasser – wie vorliegend – gasförmig Auftritt, ist weiteres Energiepotenzial vorhanden. Diese Energie wird beim Brennwert in die Gesamtermittlung einbezogen. Das Wasser im reaktionären Abgas wird durch Kondensation in den flüssigen Zustand überführt, die hierbei freigewordene Kondensationsenergie wird addiert.

Da sich bei der physikalisch-chemischen Ermittlung der Werte keine Unterschiede ergeben, wird auch der Brennwert in Megajoule pro Kilogramm angegeben. Durch die Einbeziehung der Kondensationsenergie ist der Brennwert meist größer als der Heizwert gleicher Materialien.

Die Energiewerte der gängigsten Brennstoffe

Wie oben schon angedeutet, haben die unterschiedlichen Brennstoffe auch einen unterschiedlichen Heizwert und Brennwert. In der folgenden Tabelle wird der Brennwert und der Heizwert der gängigsten Brennstoffe aufgelistet.

Brennstoff Heizwert (MJ/Kg) Brennwert (MJ/Kg)
Holz 14,4 – 15,8 (je nach Holzart) 19
Holzbriketts 17,6 18,7
Heizöl 40 42,3
Erdgas 32-45 36-50
Holzpellets 17,3 18,77

Den Brennwert in den Heizwert umrechnen und umgekehrt

Da das Verhältnis beider Werte innerhalb desselben Brennstoffes gleichbleibend ist, besteht die Möglichkeit der Umrechnung. Die jeweiligen Umrechnungsfaktoren entsprechen den Quotienten aus der o.g. Tabelle, im Einzelnen:

Brennstoff Umrechnungsfaktor Heizwert zu Brennwert Umrechnungsfaktor Brennwert zu Heizwert
Holz 1,08 0,926
Holzbriketts 1,0625 0,9411
Heizöl 1,06 0,943
Erdgas 1,11 0,901
Holzpellets 1,085 0,922

Brennwerttechnik bei modernen Heizungsanlagen

Moderne Brennwertkessel sind der aktuelle Stand der Technik und wie der Name es schon vermuten lässt, spielt hier der Brennwert eine besonders wichtige Rolle. Bei Heizungsanlagen mit Brennwerttechnik wird nämlich der oben beschriebene Kondensationseffekt noch zur Energiegewinnung genutzt. Die bei der Verbrennung des Energieträgers entstandenen Gase werden ihrerseits nochmal über einen Wärmetauscher geleitet, durch den die gespeicherte Energie in Wärme umgewandelt und dem Heizsystem zugeführt wird. So wird die in Brennstoffen gespeicherter Energie erheblich effizienter genutzt, was durch einen geringeren Verbrauch wirtschaftlich und durch weniger Emission ökologischer ist.

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