Brennwert

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Dieser Artikel behandelt die thermodynamische Größe; zum Energieinhalt von Nahrungsmitteln siehe Physiologischer Brennwert, zur Verwendung in der Optik siehe Brechkraft.

Der Brennwert Hs (veraltet kalorischer Brennwert oder oberer Heizwert Ho) ist ein Maß für die spezifisch je Bemessungseinheit in einem Stoff enthaltene thermische Energie. Der Brennwert ist identisch mit dem absoluten Betrag der mit negativen Vorzeichen angegebenen Standardverbrennungsenthalpie ΔVH° der allgemeinen Thermodynamik.

Der Brennwert eines Brennstoffes gibt die chemisch gebundene Energie (Reaktionsenthalpie) an, die bei der 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 Kondensationsenthalpie der bei der Abkühlung kondensierenden Flüssigkeiten, insbesondere des bei der Verbrennung von wasserstoffhaltigen Brennstoffen entstehenden Wassers. Im Gegensatz dazu bezeichnet der Heizwert (ehem. „unterer Heizwert“) die Energie, die bei der Verbrennung und anschließenden Abkühlung auf die Ausgangstemperatur des brennbaren Gemisches frei wird, wobei das Verbrennungswasser noch gasförmig vorliegt. Der Heizwert von wasserreichen Brennstoffen ist deshalb deutlich geringer als deren Brennwert, und zwar um den Betrag der Kondensationsenthalpie des vorliegenden Wasserdampfes.

Die physikalische Größe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Angegeben wird der Brennwert als massenbezogener Brennwert in Kilojoule pro (Kilo)gramm in kJ/g oder kJ/kg, als volumenbezogenen Heizwert pro Liter in kJ/l oder auch pro Kubikmeter in kJ/m³. Bei gasförmigen Stoffen bezieht man den Brennwert auf das Volumen bei 101,325 kPa und 25 °C (Standardbedingungen). Die Angabe erfolgt dann in Kilojoule pro Normkubikmeter als kJ/m³ i.N., wobei „i.N.“ „in Normbedingung“ heißt.

Das aktuelle Formelzeichen lautet Hs oder B. Das tiefgestellte s steht für lat. superior „höher“. Das Formelzeichen Ho (das o steht für oberer Brennwert) ist veraltet; die Angaben in der veralteten Einheit kcal oder bezogen auf die indizierte Maßeinheit wie z.B. in kJ/mN³ entsprechen nicht den gesetzlichen Einheiten und dürfen daher im Warenverkehr nicht benutzt werden.

Energie- und Heiztechnik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei jedem Verbrennungsprozess von Kohlenwasserstoffen (wie Erdgas, Erdöl, Kohle, Holz) entsteht durch die Verbindung von Sauerstoff aus der Verbrennungsluft und Wasserstoff aus dem Brennstoff Wasserdampf. Die im Wasserdampf und damit im Abgas enthaltene Energie geht bei herkömmlicher Technik über die heißen Abgase durch den Kamin verloren. Moderne Brennwerttechnik kondensiert den im Abgas enthaltenen Wasserdampf über einen Wärmeübertrager. Damit wird die im Abgas enthaltene Kondensationswärme weitestgehend zurückgewonnen.

In der Gasversorgungsbranche wird der Gas-Brennwert meistens in Kilowattstunden pro Normkubikmeter (kWh/m³) angegeben.

Zur Berechnung und Tabellen von Brennwerten der Brennstoffe siehe den Artikel Heizwert

Normen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • EN 437:2003 Test gases – Test pressures – Appliances categories; deutsch: DIN EN 437:2003-09 Prüfgase – Prüfdrücke – Gerätekategorien und ÖNORM EN 437:1994-05-01 Geräte für den Betrieb mit Brenngasen – Prüfgase – Prüfdrucke und Gerätekategorien
    Diese Euronorm führt auch in Sinne der internationalen Harmonisierung das Formelzeichen Hs ein
  • DIN 5499 Brennwert und Heizwert, Begriffe (Januar 1972)
  • DIN 1343 Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen; Begriffe und Werte (Januar 1990)
  • DIN 51900 Bestimmung des Brennwertes mit dem Bombenkalorimeter und Berechnung des Heizwertes
    • Teil 1 Allgemeine Angaben, Grundgeräte, Grundverfahren (April 2000)
    • Teil 2 Verfahren mit isoperibolem oder static-jacket Kalorimeter (Mai 2003)
    • Teil 3 Verfahren mit adiabatischem Mantel (Juli 2004)
zu einschlägigen Normen der Heiz- und Energietechnik siehe Heizwert #Normen

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]