Heizwert oder Brennwert?

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
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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 Ho) zur Grundlage genommen? Dann würde es keine Prozentwerte über 100 mehr geben. Auch wäre die Vergleichbarkeit der verschiedenen Brennstoffe realer.

Heizwert (Hi) (H inferior)
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) (H superior)
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"


Quelle: Institut für Wärme und Oeltechnik e. V. (IWO)
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
Η bez. auf Heizwert (Hi)(alt) 105% 110% 109%
Wirkungsgrad-Multiplikator Heizwert - auf Brennwert-Bezug 0,953 0,9 0,917
Η bez. auf Brennwert (Hs)(real) 100% 100% 100%

Quelle: Institut für Wärme und Oeltechnik e. V. (IWO)

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 Niedertemperaturkessel 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 Brennwertmax = 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 Niedertemperaturkessel werden die tatsächlichen Energieverluste aufgezeigt, die durch den Einsatz eines Niedertemperaturkessels 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.


Quelle: Institut für Wärme und Oeltechnik e. V. (IWO)

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