Brennwert vs. Heizwert - einfach erklärt

Wer Brennstoff kauft, den interessiert vor allem eine Sache: Wie viel Energie bekomme ich für jeden Euro, den ich für Brennstoffe bezahle? Eines vorweg: Selbstverständlich spielen Bauart, Alter und Betriebsweise der Heizanlage eine Rolle für die Effizienz. Dieser Text behandelt jedoch ausschließlich den Aspekt des Brennstoffs. Was Sie hier lesen, gilt praktischerweise nicht nur für Pellets, sondern für alle Energieträger.

Brennwert und Heizwert

Für den Energieinhalt eines Brennstoffes (die Menge Energie, die bei der Verbrennung frei wird) gibt es zwei wesentliche Kennzahlen. Sie heißen Heizwert und Brennwert und stiften nicht selten Verwirrung beim Verbraucher.
Der Brennwert beschreibt den gesamten Energieinhalt, inklusive der Energie, die im Abgas enthalten ist. Er ist daher immer höher als der Heizwert.
Der kleinere Heizwert geht davon aus, dass das heiße Abgas nach der Verbrennung ungenutzt durch den Schornstein entweicht. Je mehr Wasserdampf bei der Verbrennung entsteht, desto größer ist der Unterschied zwischen den beiden Werten, da ein Teil der Energie, die sich vor der Verbrennung im Brennstoff befand, nun im Wasserdampf enthalten ist.

Genau erklärt

Den Unterschied zwischen Heiz- und Brennwert macht also das Abgas. Um diesen Punkt besser zu verstehen, müssen wir kurz die Brille des Chemikers aufsetzten und uns ansehen, was im Ofen geschieht:

Ein Energieträger – zum Beispiel Holzpellets – wird verbrannt. Das Holz besteht zu großen Teilen aus Kohlenwasserstoffen, vor allem Cellulose. Diese Substanz ist ein Polymer aus Zuckermolekülen. Chemische Summenformel: C6H12O6. Wir sehen, das Holz besteht im Prinzip aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff. Durch die Verbrennung entstehen Kohlendioxid und Wasserdampf, ein rund 150 Grad heißes Gasgemisch, das durch den Rauchfang entweicht. Mitsamt der darin enthaltenen Energie. Bis hierher hilft uns die Expertise des Chemikers. Doch warum ist gerade im Wasser, das bei der Verbrennung entsteht, so viel Energie enthalten? Um dieser Frage auf den Grund zu gehen, müssen wir den Physiker befragen und uns mit Thermodynamik befassen.

Thermodynamik

Wenn wir unseren Energieträger verbrennen, laufen mehrere Prozesse ab. Wie bereits beschrieben wir der Chemiker eine Verbrennungsreaktion beobachten, bei der Wasser entsteht. Unser Energieträger Pellets enthält zusätzlich noch kleine Mengen Wasser in Form von Restfeuchte. Sowohl das im Brennstoff enthaltene als auch das bei der Verbrennung neu entstandene Wasser verdampft nun in der Hitze des Ofens. Und dieser physikalische Prozess verschlingt Energie. Es ist schon energieaufwändig, Wasser bloß um ein Grad zu erhitzen. Der Sprung vom Aggregatszustand flüssig zum Aggregatszustand gasförmig braucht richtig viel Energie. Der Thermodynamiker bezeichnet diese Größe als Verdampfungsenthalpie ∆vH.

Kamin und Kessel

Klassische Kamine sind auf eine hohe Verbrennungstemperatur und heißes Abgas angewiesen. Ist der Kamin lang und das Abgas kondensiert auf dem Weg nach oben, kommt es zu Feuchtigkeitsschäden, man sagt, der Kamin “versottet”.

Heizkessel müssen spezielle Konstruktionsmerkmale aufweisen, um den Brennwert nutzen zu können - das heißt, das Rauchgas so stark abzukühlen, dass es zur Kondensation des verdampftem Wassers kommt. Heizkessel, die so konstruiert sind, nennt man Brennwertkessel.

Wann bringt ein Brennwertkessel eine Energieersparnis?

Ein Brennwertgerät bringt gegenüber einem Heizwertgerät nur dann eine Energieersparnis, wenn die Wärmeverteilung über Radiatoren so erfolgt, dass das Wasser, das von den Radiatoren in den Heizkessel zurückfließt, eine niedrige Temperatur (ca. 40 Grad oder weniger) hat. Fussbodenheizungen eignen sich generell besser für Brennwertgeräte. In diesem Fall kann mit einem Brennwertkessel der Brennstoffverbrauch um 10-15 % reduziert werden.

Brennwertgeräte gibt es für Öl, Gas und Pellets. Nicht alle Pelletkesselhersteller bieten Brennwertgeräte an, da häufig die Voraussetzungen für einen sinnvollen Einsatz fehlen.

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