Heizwert - Brennwert

Der Heizwert H_i (früher unterer Heizwert H_u) ist die bei einer Verbrennung maximal nutzbare Wärmemenge, bei der es nicht zu einer Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes kommt, bezogen auf die Menge des eingesetzten Brennstoffs. Der Heizwert ist also das Maß für die spezifisch je Bemessungseinheit nutzbare Wärmemenge ohne Kondensationswärme.

Der Brennwert H_s (veraltet kalorischer Brennwert oder oberer Heizwert H_o) ist ein Maß für die spezifisch je Bemessungseinheit in einem Stoff enthaltene thermische Energie. Der Brennwert eines Brennstoffes gibt die Wärmemenge an, die bei Verbrennung und anschließender Abkühlung der Verbrennungsgase auf 25 °C sowie deren Kondensation freigesetzt wird.

Der Brennwert berücksichtigt sowohl die notwendige Energie zum Aufheizen der Verbrennungsluft und der Abgase als auch die Verdampfungs- bzw. Kondensationswärme von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser.

Im Gegensatz zum Brennwert bezeichnet der Heizwert die Wärmemenge, die bei der Verbrennung und anschließenden Abkühlung auf die Ausgangstemperatur des brennbaren Gemisches frei wird, wobei das Verbrennungswasser noch dampfförmig vorliegt. Der Heizwert von wasserreichen Brennstoffen ist deshalb deutlich geringer als deren Brennwert, und zwar um den Betrag der Verdampfungsenthalpie des vorliegenden Wasserdampfes.

Bei der energietechnischen Ausnutzung des Brennwertes, also des Energieinhaltes des eingesetzten Brennstoffes oder von wasserdampfhaltigen Produktions-Abgasen werden kondensatbeständige Wärmeübertrager eingesetzt. Werkstoffe sind z.B. Edelstahl, Glas, Kunststoffe usw. Brennwertkessel nutzen auch die Kondensationswärme (= latente Wärme) des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes (und in geringerem Maße sonstiger Dämpfe) zur Wärmebereitstellung, anders als konventionelle Heizkessel, bei denen beim Verbrennen von Gas ein Verlust latenter Wärme (=Kondensationswärme) von etwa 11 Prozent, beim Verbrennen von Heizöl EL etwa 6 Prozent entsteht.

Das von Gammel Engineering entwickelte Kombi Power System ® umfasst Module zur Nutzung des Brennwertes aus der Verbrennung fester, flüssiger und gasförmiger Brennstoffe.

Mit dem von Gammel Engineering entwickelten Biomasse-Rechner können Berechnungen des Hackgut - Verbrauches für unterschiedliche Holzarten und Brennstoff-Wassergehalte durchgerechnet werden.

Biomasserechner : http://www.gammel.de/tools/biomasserechner

Feste Brennstoffe (bei 25 °C)

Brennstoff	Brennwert (in MJ/kg)	Heizwert (in MJ/kg)	Heizwert (in kWh/kg)
waldfrisches Holz⁽¹⁾	*	6,8	1,9
Hausmüll	*	9-11	2,5-3
lufttrockenes Holz⁽¹⁾	19	14,4-15,8	4-4,4
Papier	*	15	4,2
Stroh	*	17,2	4,8 ^[3]
Weizenkörner	*	17	4,72
Gerstenkörner	*	18	5,0
Holzbriketts	18,7	17,6	4,8-5,0
Holzpellets	*	18	4,9
Hanfbriketts	*	16,7	4,7
Torf	23	15	4,2
Olivenkerne	*	20	5,6
Rohbraunkohle	10	8	2,2
Braunkohlebriketts	21	19,6	5,6
Braunkohlekoks	*	29,9	8,3
Braunkohlestaub	*	22,0	6,1
Steinkohle, div. Typen	29–32,7	25–32,7	7,5-9
Steinkohlekoks	*	28,7	7,97
Steinkohlestaub	*	ca. 21,0	ca. 5,9
Petrolkoks	*	31,5	8,8
Altreifen	*	32	9
Kohlenstoff (Graphit)	32,8	32,8	9,1
Altgummi	*	35	9,7
Paraffin	49	45	12,5
Phosphor	25,2	25,2	7
Schwefel	9,3	9,3	2,6
Magnesium	25,2	25,2	7
Trockenschlempe	ca. 20,5	ca. 19	ca. 5,3

(1) Biomasse-Rechner Gammel Engineering http://www.gammel.de/tools/biomasserechner

Flüssige Brennstoffe (bei 25 °C)

Brennstoff	Brennwert (in MJ/kg)	Heizwert (in MJ/kg)	Heizwert (in kWh/kg)	Dichte (in kg/dm³ (Liter))
Benzin	42,7-44,2	40,1-41,8	11,1-11,6	0,720 - 0,775
Ethanol	29,7	26,8	7,4	0,7894
Methanol	22,7	19,9	5,5	0,7869
Diesel, Heizöl	45,4	42,6	11,8	0,820-0,845
Biodiesel	40 (Rapsöl-DiMethylester)⁽²⁾	37	10,2	0,86 - 0,9
Heizöl S	41,5	39,5	11,0	0,96 - 0,99
Erdöl	*	42,8	11,9	0,78 - 1,00
Isopropanol	33,6	30,7	8,5	0,785
Benzol	41,8	40,1	11,1	0,879
Bibo⁽³⁾	*	41,8	11,6	0,796
Paraffinöl	49	45	12,5	0,81 - 0,89
Altfett⁽¹⁾	*	36	10	*

(*) derzeit nicht bekannt
(1) Altfett sind Ester von langkettigen Fettsäuren (meist C18) mit Glycerin (z. B. Rapsöl).
(2) Biodiesel ist ein Ester von langkettigen Fettsäuren (meist C18) mit Methanol (z. B. Rapsöl-Methylester).
(3) Benzin-Benzol-Gemisch (Ottokraftstoff) in der meistens verwendeten Mischung "aus 6 Teilen Benzin und 4 Teilen Benzol"

Gasförmige Brennstoffe (bei 25 °C)

Brennstoff	Brennwert (in MJ/kg)	Heizwert (in MJ/kg)	Brennwert (in MJ/m³)⁽⁴⁾	Heizwert (in MJ/m³)⁽⁴⁾	Heizwert (in kWh/m³)⁽⁴⁾
Wasserstoff	141,800	119,972	12,745	10,783	2,995
Kohlenmonoxid	10,103	10,103	12,633	12,633	3,509
Gichtgas⁽¹⁾	1,5…2,1	1,5…2,1	2,5…3,4	2,5…3,3	0,695...0,917
Stadtgas⁽²⁾	18,21	16,34	19…20	17…18	4,72…5,00
Erdgas⁽³⁾	36…50	32…45	35…46	31…41	8,6…11,4
Methan	55,498	50,013	39,819	35,883	9,968
Ethan	51,877	47,486	70,293	64,345	17,874
Ethylen (Ethen)	50,283	47,146	63,414	59,457	16,516
Acetylen(Ethin)	49,912	48,222	58,473	56,493	15,693
Propan	50,345	46,354	101,242	93,215	25,893
n-Butan^[4]	49,500	45,715	134,061	123,810	34,392
i-Butan^[4]	49,356	45,571	133,119	122,910	34,142

Quelle: Grundlagen der Gastechnik
(1) Gichtgas besteht aus (2…4) % Wasserstoff, (20…25) % Kohlenmonoxid und (70…80) % Inertgasen (Kohlendioxid, Stickstoff).
(2) Stadtgas besteht aus (19…21) % Methan, 51 % Wasserstoff, (9…18) % Kohlenmonoxid und (10…15) % Inertgasen.
(3) Sorten von Erdgas:
- Erdgas „L“ besteht aus ca. 85 % Methan, 4 % (Ethan, Propan, Butan, Pentan) und 11 % Inertgasen.
- Erdgas „H“ (Nordsee) besteht aus ca. 89 % Methan, 8 % (Ethan, Propan, Butan, Pentan) und 3 % Inertgasen.
- Erdgas „H“ (GUS-Staaten) besteht aus ca. 98 % Methan, 1 % (Ethan, Propan, Butan, Pentan) und 1 % Inertgasen.
(4) Volumenbezogene Angaben beziehen sich auf das Normalvolumen unter Normalbedingungen (0 °C und 101325 Pa)

Umrechnungsfaktoren Heizwert nach Brennwert und umgekehrt nach deutscher EnEV^[5]

Brennstoff	Heizwert → Brennwert	Brennwert → Heizwert
Heizöl	1,06	0,943
Erdgas	1,11	0,901
Flüssiggas	1,09	0,917

Quellen :

Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Heizwert

Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Brennwert

Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Brennwertkessel

Gammel Engineering http://www.gammel.de/tools/biomasserechner

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