Brennwert: Das sagt er wirklich aus

Wer nach einer neuen Heizung sucht, trifft oft auf den Begriff Brennwert. Was versteht man aber darunter und welche Bedeutung hat er? Wir erklären Ihnen alles Wichtige zum Brennwert.

Das Wichtigste in Kürze

• Der Brennwert gibt die Energiemenge an, die bei der vollständigen Verbrennung eines Brennstoffs entsteht.

• Heizungen mit Brennwerttechnik haben einen höheren Wirkungsgrad als Heizwertkessel und arbeiten effizienter.

• Beim Umrüsten auf eine Brennwertheizung muss unter Umständen der Schornstein saniert werden.

Was ist die Definition von Brennwert?

Der Brennwert ist eigentlich ein Maß in der physikalischen Chemie und wird mit dem Formelzeichen HS oder B gekennzeichnet. Die Grundlagen des Brennwerts ist die Verbrennung eines Brennstoffs – Gas, Öl, Holz oder Wasserstoff. Dieser reagiert dabei mit Sauerstoff und entstehen Wärme, Kohlendioxid (CO₂), Wasserdampf (H₂O) und andere Verbrennungsprodukte. Diese Reaktion ist exotherm, das heißt, sie setzt Energie frei. Die freiwerdende Wärme wird in Heizwert und Brennwert unterteilt.

Wird der Wasserdampf im Abgas unter seinen Taupunkt abgekühlt, kondensiert er zu flüssigem Wasser und gibt dabei zusätzliche Wärme ab, die als Kondensationswärme bezeichnet wird. Diese Wärme wird im Brennwert berücksichtigt, im Heizwert aber nicht. Beim Heizwert geht man davon aus, dass heißes Rauchgas nach der Verbrennung ungenutzt durch den Kamin entweicht.

Vereinfacht gesagt, gibt der Brennwert die Energiegehalte an, die bei der vollständigen Verbrennung eines Brennstoffs freigesetzt wird – inklusive Kondensationswärme nach Abkühlung der Abgase. Letzteres wird beim Heizwert nicht berücksichtigt. Sie erhalten mit dem Brennwert also die maximale nutzbare Energie. Der Brennwert wird in Kilowattstunden pro Kubikmeter für gasförmige Brennstoffe und in Kilowattstunden pro Kilogramm für feste Stoffe angegeben.

Je nach Zusammensetzung und Zustand eines Brennstoffs ergeben sich folgende Brennwerte:

• Gas: Erdgas H: ca. 10 bis 13,1 kWh/m³. Erdgas L: ca. 8,4 bis 11,2 kWh/m³

• Heizöl: ca. 12,6 kWh/kg

• Holz: 4,8 bis 5 kWh/kg

• Holzpellets: ca. 4,8 kWh/kg

• Propan, Flüssiggas: ca. 13,98 kWh/kg

• Wasserstoff: ca. 39,3 kWh/kg

Unterschied: Physikalischer und physiologischer Brennwert

Es gibt neben dem physikalischen Brennwert auch einen physiologischen. Die beiden Werte unterscheiden sich in erster Linie in ihrem Anwendungsbereich und der Art, wie die Energie bewertet und genutzt wird. Der physikalische Brennwert kommt bei technischen und energetischen Anwendungen zum Einsatz – zum Beispiel bei der Bewertung von Brennstoffen für Heizsysteme. Der physiologische Brennwert hingegen bezeichnet die Energiemenge, die der menschliche Körper aus Nahrungsmitteln aufnimmt und verwertet.

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Früher wurden auch die Begriffe kalorischer Brennwert oder oberer Heizwert verwendet.

Bedeutung des Brennwerts in der Heiztechnik

Der Brennwert ist ein wichtiger Bestandteil von Heizungen, denn er bestimmt maßgeblich die Effizienz und den Energiegehalt von Heizkesseln und Heizungssystemen. Er wird unter anderem genutzt, um den Wirkungsgrad einer Heizung zu berechnen. Heizsysteme mit Brennwerttechnik sind effizienter als Heizwertkessel, da sie die Wärme aus der Kondensation der Abgase zurückgewinnen und damit mehr Wärmeenergie aus Erdgas, Öl oder anderen Brennstoffen gewinnen können.

Da das aus den Heizkörpern zurückfließende Heizungswasser auf dem Weg zurück in den Heizkessel durch die Kondensationswärme erwärmt wird, sinkt der Temperaturunterschied zur Vorlauftemperatur des Heizsystems. Entsprechend muss der Brenner im Brennwertkessel weniger Leistung aufbringen. Somit lassen sich Heizkosten sowie CO2-Emissionen reduzieren.

Damit der Effekt der Brennwerttechnik genutzt werden kann, muss der Wasserdampf in den Verbrennungsgasen kondensieren. Dies wird auch als Brennwerteffekt bezeichnet. Eine Voraussetzung dafür ist eine niedrige Rücklauftemperatur, die je nach System unter 50 Grad liegen sollte. Ist die Temperatur höher, kondensieren die Abgase nicht und die Wärmeenergie geht über den Schornstein verloren. Am besten kombiniert man die Technik eines Brennwertgerätes mit einer Flächenheizung oder groß ausgelegten Heizkörpern. Die Temperatur lässt sich zudem mit einem hydraulischen Abgleich etwas nach unten anpassen.

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Wichtig ist der Brennwert auch bei der Umrechnung des Gasverbrauchs von Kubikmetern in Kilowattstunden. Dabei beschreibt die Zustandszahl das Verhältnis eines Gasvolumens im Normzustand zum Gasvolumen im Betriebszustand. Um den Jahresverbrauch zu berechnen, wird folgende Formel verwendet: Gasvolumen in m³ x Zustandszahl x Brennwert = Gasverbrauch in kWh.

Welche Heizungen mit Brennwerttechnik gibt es?

Brennwerttechnik gibt es für fast alle handelsüblichen Heizungen mit unterschiedlichen Energieträgern – Gas- und Ölheizung sowie Pellet-, Stückholz- oder Hackschnitzelheizungen. Auch für Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung gibt es Nachrüstsets für die Brennwerttechnik. Beim nachträglichen Einbau eines Brennwertgerätes oder einer Brennwertheizung ist darauf zu achten, dass oft der Schornstein saniert werden muss, um ihn vor Versottung zu schützen. Des Weiteren lassen sich die Heizungen mit Brennwerttechnik mit Wärmepumpen oder anderen Heizsystemen wie Solarthermie kombinieren, um die Effizienz und Flexibilität weiter zu steigern.

Vorteile von Brennwertheizungen

Brennwertheizungen haben einige Vorteile gegenüber älteren Heizungsanlagen. Da sie effizienter mit der vorhandenen Wärmemenge arbeiten und somit besser heizen, können Sie pro Jahr Ihre Heizkosten um bis zu 30 Prozent senken. Ferner schont die Brennwerttechnik die Umwelt, da weniger CO2 ausgestoßen und die Nutzung von fossilen Rohstoffen reduziert wird. Darüber hinaus ist die Brennwerttechnik flexibel und kann mit unterschiedlichen Brennstoffen kombiniert werden.