Brennwert

Was ist der Brennwert?

Der Brennwert ist ein Maß für die in einem Stoff enthaltene Wärmeenergie. Der Brennwert eines Brennstoffes entspricht dabei der freigesetzten Wärmemenge bei dessen vollständiger Oxidation, d.h. der vollständigen Verbrennung und anschließenden Rückkühlung auf die Bezugstemperatur.

Wodurch unterscheiden sich Brennwert und Heizwert?

Bei Verbrennungsprozessen entsteht durch die Verbindung von Sauerstoff aus der Verbrennungsluft und Wasserstoff aus dem Brennstoff Wasserdampf, dessen Menge vom jeweiligen Wassergehalt des Brennstoffes abhängt. Da der Brennwert im Gegensatz zum sogenannten Heizwert die Kondensationswärme des Wasserdampfes berücksichtigt, liegt er in der Regel über dem Heizwert eines Brennstoffes. In der Vergangenheit wurden Heizwert und Brennwert deshalb auch als unterer und oberer Heizwert bezeichnet.

Wie wird der Brennwert berechnet?

Der Brennwert gibt an, wie viel Energie bei der Verbrennung eines Brennstoffes pro Kilogramm (oder bei volumenbezogenem Brennwert pro Liter) des Stoffes in Form von Wärme gewonnen werden kann. Die Grundeinheit für den Brennwert ist dabei J/kg (Joule pro Kilogramm). Angegeben wird er üblicherweise in MJ/kg (Megajoule pro Kilogramm). Auch Angaben in kWh/kg (Kilowattstunden pro Kilogramm) sind jedoch möglich, wobei 1 kWh jeweils 3,6 MJ entspricht. Holzpellets kommen beispielsweise auf einen Brennwert von 20 MJ/kg. Bei Steinkohle liegt der Brennwert bei 30 MJ/kg. Der Brennwert von Wasserstoff liegt sogar bei 143 MJ/kg.

Wie lässt sich der Brennwert nutzen?

Bei herkömmlicher Technik geht die im Wasserdampf enthaltene Energie bei der Verbrennung über die heißen Abgase verloren. Um den Brennwert eines Brennstoffes vollständig zu nutzen, wird der im Abgas enthaltene Wasserdampf mithilfe eines sogenannten Wärmetauschers kondensiert. Diese Technik zur Rückgewinnung der Kondensationswärme wird als Brennwerttechnik bezeichnet. Vor allem Gas-Heizkessel werden häufig so konstruiert, dass der Großteil des Wasserdampfs kondensiert werden kann. Man bezeichnet sie dann als Brennwertkessel. Vor allem bei kleineren Anlagen ist die Nutzung von Brennwerttechnik bisher jedoch eher selten. Daher wird der Energiegehalt eines Brennstoffes in der Regel mit dem Heizwert angegeben.