Brennwert vs. Heizwert - einfach erklärt

Wer Brennstoff kauft, den interessiert vor allem eins: Wie viel Energie bekomme ich für jeden bezahlten Euro? Auch wenn Bauart, Alter und Betriebsweise der Heizanlage eine Rolle für die Effizienz spielen, behandelt dieser Text ausschließlich den Aspekt des Brennstoffs. Die Informationen gelten dabei nur für Pellets, sondern für alle Energieträger.

Brennwert und Heizwert

Für den Energieinhalt eines Brennstoffes, also die Menge Energie, also die bei der Verbrennung frei wird, gibt es zwei wesentliche Kennzahlen: Den Heizwert und den Brennwert. Diese beiden stiften nicht selten Verwirrung bei den Verbraucher:innen. Der Brennwert beschreibt den gesamten Energieinhalt, also inklusive der Energie, die im Rauchgas enthalten ist. Er ist daher immer der höhere Wert. Der kleinere Heizwert geht davon aus, dass das heiße Rauchgas nach der Verbrennung ungenutzt durch den Schornstein entweicht.

Genau erklärt

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

Ein Energieträger – zum Beispiel Holzpellets – wird verbrannt. Holz besteht zu großen Teilen aus Kohlenwasserstoffen, vor allem Cellulose. Diese Substanz ist ein Polymer, also eine Verbindung aus Zuckermolekülen. Die chemische Summenformel lautet: C6H12O6. Holz besteht also im Prinzip aus Kohlenstoff (C), Sauerstoff (H2) und Wasserstoff (O). Durch die Verbrennung entstehen neue Verbindungen: Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf (H2O). Dieses rund 150 Grad heiße Gasgemisch entweicht durch den Rauchfang – 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 die Physikerin befragen und uns mit der Thermodynamik befassen.

Thermodynamik

Beim Verbrennen unseres Energieträgers laufen mehrere Prozesse ab. Wie bereits beschrieben entsteht bei der chemischen Verbrennungsreaktion Wasser. Zusätzlich enthält auch der Energieträger Pellets 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 des Verdampfens verschlingt Energie. Bereits das Erhitzen von Wasser um ein Grad ist energieaufwändig. Vom Aggregatszustand flüssig zu gasförmig braucht es jedoch richtig viel Energie. In der Thermodynamik wird diese Größe als Verdampfungsenthalpie bezeichnet – ∆vH.

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.

Kamin und Kessel

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

Um den Brennwert – und nicht nur den Heizwert – nutzen zu können, müssen Heizkessel spezielle Konstruktionsmerkmale aufweisen. Sie müssen das Rauchgas so stark abkühlen, dass es zur Kondensation des verdampften Wassers kommt. Heizkessel, die so konstruiert sind, nennt man daher auch Brennwertkessel.

Wann bringt ein Brennwertkessel eine Energieersparnis?

Wenn Wärme mit niedriger Temperatur genutzt werden kann, ist das Brennwertgerät im Vorteil. In diesem Fall kann mit einem Brennwertkessel der Brennstoffverbrauch um 10-15 % reduziert werden. Ein Brennwertgerät bringt also gegenüber einem Heizwertgerät vor allem dann eine Energieersparnis, wenn die Wärmeverteilung über möglichst große Flächen erfolgt, also über Fußboden- oder Wandheizung.

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

Top