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Brennwerttechnik, Brennwert & Heizwert: Funktion & Unterschiede

Wenn wir von Brennwerttechnik sprechen, meinen wir in der Heiztechnik ein Verfahren zur Erzeugung von Wärme mit Gas und Öl, bei dem nicht nur der reine Brennstoff, sondern auch energetische Begleiterscheinungen bei seiner Verbrennung betrachtet werden. Hier lässt sich nämlich der Wirkungsgrad auf einfache Art und Weise steigern. Hier erfahren Sie mehr über Brennwertheizungen, ihre Vorteile sowie den Unterschied und die Funktionsweise von Brennwert und Heizwert.

Inhaltsverzeichnis

Was ist der Brennwert?

Der Begriff Brennwert ist vielen von uns aus der Ernährung bekannt: Nahrungsmittel haben auf ihren Verpackungen immer eine kleine Tabelle mit den Nährwertinformationen abgedruckt, auf der ganz oben die Zeile „Energie“ oder „Brennwert“ hervorsticht. Diese Größe, die in Kilojoule und Kilokalorien angegeben wird, bezieht sich auf eine bestimmte Menge eines Lebensmittels und gibt an, wie viel Energie durchschnittlich für den Körper nutzbar ist. Zur Messung wird ein Lebensmittel im Bombenkalorimeter verbrannt und die dabei freiwerdende Wärmeenergie gemessen. Der Verbraucher sieht dann auf der Packung den Energiegehalt und erkennt anhand der Nährstoffe, ob eine Tüte Chips mehr der schlanken oder der nicht ganz so schlanken Linie zuzuordnen ist.

So weit, so gut. Wie sieht das aber bei einer Heizung aus, deren Brennstoffe ebenfalls einen Brennwert haben?

 

Der Brennwert von Brennstoffen wie Gas und Öl gibt an, welche chemische Energie (Fachbegriff: Reaktionsenthalpie) in ihnen gebunden ist, die bei der Verbrennung in Wärme umgewandelt werden kann. Er wird in Kilo/Mega-Joule pro Kilogramm (kJ/kg und MJ/kg) und bei gasförmigen Energieträgern auch in Kilowattstunden pro Normkubikmeter (kWh/m³) angegeben. Einige Beispiele für Brennwerte:

BrennstoffBrennwert (MJ/kg)
Heizöl EL (extraleicht)45,4
Erdgas L/H42,4/52,3
Steinkohle31,7
Wasserstoff142

Brennwert und Heizwert: Was ist der Unterschied?

Bei der Verwendung der Begriffe Brennwert und Heizwert gibt es oft Unsicherheiten. Sie scheinen auf den ersten Blick deckungsgleich zu sein, doch die Unterschiede sind beträchtlich: Der Heizwert gibt die maximale Wärmemenge an, die bei einer Verbrennung entsteht – aber ohne die Wärme, die durch Kondensation der im Abgas enthaltenen Flüssigkeiten verloren geht. Im Unterschied dazu steht der Begriff Brennwert für eine Gesamtbetrachtung. Also inklusive der Kondensationswärme, die beim Abkühlen (insbesondere von Wasser) weitere Energie liefert. Der Brennwert ist deshalb immer höher als der Heizwert. Das zahlt sich aus. Denn durch den Brennwerteffekt wird bei Erdgas bis zu 11 Prozent mehr Wärmeenergie gewonnen. Bei Heizöl sind es bis zu 8 Prozent.

Der Brennwert wird auch als „oberer Heizwert“ bezeichnet, das Gegenteil ist der „untere Heizwert“. Inzwischen ist die Bezeichnung Brennwert für den höheren Wert aber allgemein üblich.

Schaut man sich Datenblätter von Brennwertgeräten genau an, fällt in der Zeile „Normnutzungsgrad“ auf, dass der Wert die 100%-Marke übersteigt. In der Praxis würde das bedeuten, dass die Heizung mehr Energie aus dem Brennstoff holt, als in ihm enthalten ist. Was physikalisch unmöglich ist, lässt sich leicht erklären: Geht man beim Nutzungsgrad vom reinen Heizwert aus, der bei modernen Geräten meist mehr als 95% beträgt, kommt die Differenz zwischen Heizwert und Brennwert noch hinzu, d.h. Werte über 100% sind möglich. Rein rechnerisch wäre es korrekter, den Brennwert mit 100% anzusetzen, da er der maximal möglichen Wärmeleistung eines Brennwertgeräts entspricht.

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Funktionsweise einer Brennwertheizung

Der Brennwert ist dafür verantwortlich, dass die chemische Energie eines Brennstoffs im vollen Umfang verwertet werden kann. Die Kohlenwasserstoffverbindungen fossiler Brennstoffe wie Gas, Öl oder Holz werden während des Verbrennungsprozesses bei der Reaktion mit Luftsauerstoff in kleinere Bausteine zerlegt, darunter hauptsächlich Kohlendioxid, Wasserdampf und andere Produkte (Kohlenmonoxid, Stickoxide, Schwefelverbindungen, unverbrannte Kohlenwasserstoffe etc.). Die entstehenden Stoffe würden normalerweise als Abgas ins Freie geleitet werden und dort verpuffen.

Bei der Funktionsweise Brennwert wird aber der heiße Wasserdampf genutzt, um die Wärmeausbeute der Heizung zu erhöhen. Neben dem ersten Wärmetauscher, der direkt über der Brennerflamme sitzt, ist ein zweiter Wärmetauscher vorhanden, zu dem das heiße Abgas geleitet wird. In diesem Wärmeübertrager ist die Temperatur niedriger, sodass der Taupunkt der Abgase unterschritten wird und der Wasserdampf kondensieren kann. Bei der Kondensation entsteht Wärme, die wiederum dem Heizsystem zugeführt wird und den Brenner entlastet. Zur Kühlung der Abgase empfiehlt sich die Nutzung des Rücklaufs, der das abgekühlte Heizwasser wieder zum Kessel transportiert. Speziell bei Niedrigtemperaturheizungen wie der Fußbodenheizung ist die Rücklauftemperatur niedrig genug, um die Kondensation des Wasserdampfs im Abgas auszulösen.

Vorteile einer Brennwertheizung

Eine Heizung mit moderner Brennwerttechnik bietet Haus- und Wohnungsbesitzern erhebliche Vorteile. Neben der Energieeinsparung von bis zu 30% durch den höheren Nutzungsgrad, dem niedrigeren Schadstoffausstoß und der Schonung von Ressourcen sprechen diese Pluspunkte für das Brennwert-Heizen:

  • Sie haben die Platzwahl: Gas-Wandheizgeräte können Sie überall installieren. Egal ob im Keller, auf dem Dachboden oder in Wohnräumen – Gas-Brennwertgeräte sind flexibel
  • Sie sparen Platz: Viel Leistung auf wenig Fläche – selbst Gas-Kompaktgeräte mit Warmwasserspeicher beanspruchen kaum mehr Stellfläche als ein Kühlschrank
  • Sie erhalten Fördermittel: Modernisieren Sie Ihre alte Heizung mit einem Gas-Brennwertsystem und erneuerbaren Energien, werden Sie mit Zuschüssen oder zinsgünstigen Darlehen belohnt
  • Sie können kombinieren: Eine Gas-Brennwertheizung lohnt sich auch im Zusammenspiel mit Solarthermie

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