Immer wieder kommt es zu Streitigkeiten über das Ergebnis der Abgasmessungen. Warum wird bei der Aussage über die Abgasverluste oder dem feuerungstechnischen Wirkungsgrad nicht der Brennwert (alt. oberer Heizwert) zur Grundlage genommen? Dann würde es keine Prozentwerte über 100 mehr geben. Auch wäre die Vergleichbarkeit der verschiedenen Brennstoffe realer.
Der Heizwert (Hi)* ist die Energie, die bei einer vollständigen Verbrennung frei wird, wenn der Wasserdampf in den Rauch- oder Abgas nicht kondensiert. Der aus der Verbrennung entstandene Wasserdampf bleibt aber hierbei gasförmig. Die alte Bezeichnung ist "unterer Heizwert - Hu"
Der Heizwert eines Brennstoffes war zu Heizwertzeiten deshalb wichtig, weil der Wasserdampf im Ab- bzw. Rauchgas durch hohe Abgastemperaturen gasförmig bleiben musste, um eine mögliche Korrosion des Heizkessels oder ein Versotten des Schornsteines zu verhindern.
Der Brennwert (Hs)* ist die Energie, die bei einer vollständigen Verbrennung frei wird. Der Brennwert beinhaltet zusätzlich zum Heizwert die durch Kondensation des entstandenen Wasserdampfes freiwerdende Energie, die Kondensationswärme. Die alte Bezeichnung ist "oberer Heizwert Ho".
* "Heizwert" = unterer Heizwert (Hu) = H inferior (Hi)
* "Brennwert" = oberer Heizwert (Ho) = H superior (Hs)
Bezugsgröße Heizwert Hi
Der linke Teil des Bildes mit der Bezugsgröße
Heizwert kommt nur für den
Niedertemperaturkessel bei beiden
Energieträgern zu identischen Wirkungsgradangaben: Bei einem
Niedertemperaturkessel ergibt sich der Gesamtverlust durch den
Abgasverlust von 7 % und den entgangenen
Brennwertnutzen von 6% bei
Heizöl EL zu 13 %. Analog setzt er sich beim
Erdgas aus 7 % und 11 % zu 18 % Gesamtverlust zusammen.
Hier zeigt sich, daß der
Energieverlust für einen mit
Erdgas befeuerten
Niedertemperaturkessel deutlich höher ist als bei
Heizöl EL. Hier werden also 18 % der (Gas-)
Brennstoffkosten nicht genutzt, im herkömmlichen Sinne wird aber der Abgas- bzw.
Energieverlust nur mit 7 % angegeben.
Bezugsgröße Brennwert Hs
Der rechte Teil des Bildes nutzt die Bezugsgröße
Brennwert (η
max = 100%). Logischerweise ergeben sich nun für beide Kessel gleiche Wirkungsgrade unabhängig vom
Brennstoff.
Die Verluste reduzieren sich auf den nicht nutzbaren Anteil des
Brennwerteffektes und machen die
Energieeffizienz des Kessels anschaulich. Bei den Wirkungsgradangaben für den
Niedertemperaturkessel werden die tatsächlichen
Energieverluste aufgezeigt, die durch den Einsatz eines
Niedertemperaturkessels hingenommen werden müssen.
Bezogen auf den (alten) Heizwert ergeben sich für die Brennwertnutzung bei Heizöl EL und Erdgas folgende maximalen Wirkungsgrade. Das ist physikalisch durch den unterschiedlichen Wasserstoffgehalt von Heizöl EL und Erdgas bedingt. | Brennstoff | Feuchtigkeit
[%] | Brennwert
[GJ / t] | Brennwert
[kWh / kg] | Dichte
[ kg / m³] |
| Stroh: | | | | |
| Stroh, gelb | 15 | 14,4 | 4,00 | 80-125 |
| Stroh, grau | 15 | 15,0 | 4,17 | 100-135 |
| Stroh mit Getreide | 15 | 15,0 | 4,17 | 200-230 |
| Rapsstroh | 15 | 15,0 | 4,17 | 100-130 |
| Elefantengrass | 10 | 15,9 | 4,40 | 130-150 |
| Strohpellets | 8 | 16,0 | 4,44 | 600 |
| Getreide | 15 | 15,0 | 4,17 | 670-750 |
| Rapskörner | 9 | 24,6 | 6,83 | 700 |
| Holz: | Feuchtigkeit
[%] | Brennwert
[GJ/t] | Brennwert
[kWh/kg] | Dichte
[kg/m³] |
| Waldhackschnitzel, alt | 40 | 10,4 | 2,89 | 235 |
| Waldhackschnitzel, frisch | 55 | 7,2 | 2,00 | 310 |
| Sägespäne, feucht | 40 | 4,5 | 2,92 | 240 |
| Sägespäne, getrocknet | 20 | 15,2 | 4,22 | 175 |
| Weidenschnitzel, frisch | 50 | 8,0 | 2,21 | 280 |
| Weidenschnitzel, alt | 30 | 12,2 | 3,38 | 200 |
| Tannenrinde | 50 | 7,7 | 2,14 | 280 |
| Sägemehl | 20 | 15,2 | 4,2 | 160-175 |
| Scheitholz, Buche | 20 | 14,7 | 4,08 | 400-450 |
| Scheitholz, Buche | 45 | 9,4 | 2,61 | 650 |
| Holzpellets | 6 | 17,5 | 4,90 | 660 |
| Andere: | Feuchtigkeit
[%] | Brennwert
[GJ/t] | Brennwert
[kWh/kg] | Dichte
[kg/m³] |
| Haushaltsmüll | 30-40 | 9,0 | 2,50 | |
| Heizöl, schwer | | 42,7 | 11,86 | 840 |
| Schweröl | | 40,4 | 11,22 | 980 |
| Gebrauchtöl | | 42,0 | 11,67 | 900 |
| Kohle | 10 | 25,0-28,0 | 6,9-7,0 | |
| Erdgas | | 39,0 | 10,83 | |
| Braunkohle | | 18-20 | 5,1-5,5 | |
| Heizöl EL | | 34,2 | 10,57 kWh/Liter | |
Umrechnung: 1 kcal = 4,1868 kJ / 1 kJ = 0,2388 kcal / 1 kcal = 1,163 Wh 1 Gigajoule = 109 J = 1.000 Megajoule
1 Megajoule = 106 J = 1.000 Kilojoule
1 Joule ist definitionsgemäß 1 Nm (Newtonmeter), 1 kJ demnach 1000 Nm.
Ein kg Masse erfährt in unseren Breiten die Erdanziehung von 9,81 (ca. 10) Newton.
Um ein kg Masse anzuheben sind also etwa 10 Newton an Kraft nötig. Um 1 kJ an Energie aufzubringen muss demnach z. B. eine Masse von 100 kg einen Meter hoch gehoben werden oder auch die Masse von 1 kg um 100 m gehoben werden.