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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?

Oft besteht Unsicherheit bei der Verwendung der Begriffe Brennwert und Heizwert. Sie scheinen deckungsgleich zu sein, aber es gibt signifikante Unterschiede: Der Heizwert gibt die bei einer Verbrennung entstehende maximale Wärmemenge an, ohne die Wärme zu berücksichtigen, die durch Kondensation der im Abgas enthaltenen Flüssigkeiten entsteht. . Im Unterschied dazu liefert der Brennwert eine Gesamtbetrachtung inklusive der Kondensationswärme, wenn Flüssigkeiten (insbesondere Wasser) beim Abkühlen weitere Energie liefern. Der Brennwert ist deshalb immer größer als der Heizwert. Die Umrechnungsfaktoren nach EnEV betragen dabei 1,11 (Erdgas) und 1,08 (Heizöl). In der Praxis bedeutet dies aufgrund des Brennwerteffekts eine zusätzliche Ausbeute von maximal 11% bzw. 8% Wärmeenergie. Der Brennwert wird auch als „oberer Heizwert“ bezeichnet, während der korrespondierende Part „unterer Heizwert“ heißt. 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.

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.

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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 folgende Pluspunkte für das Heizen nach dem Prinzip des Brennwerts:

  • Sie haben es gemütlich: Heizungen, die den Brennwert nutzen, bieten im Unterschied zu solchen, die nur den Heizwert nutzen, maximalen Wohn- und Warmwasserkomfort
  • Sie haben die Platzwahl: Gas-Wandheizgeräte können Sie überall installieren. Egal ob im Keller, auf dem Dachboden oder in Wohnräumen – Gasbrennwertgeräte sind flexibel
  • Sie sparen Platz: Viel Leistung auf wenig Fläche – selbst Gas-Kompaktgeräte mit Warmwasserspeicher beanspruchen kaum mehr Stellfläche als ein Kühlschrank
  • Sie haben alles im Griff: Brennwertheizungen bedienen Sie einfach und komfortabel
  • Sie erhalten Fördermittel: Modernisieren Sie Ihre Heizung mit einem Brennwertsystem, werden Sie mit Zuschüssen oder zinsgünstigen Darlehen belohnt
  • Sie können kombinieren: Eine Brennwertheizung lohnt sich auch im Zusammenspiel mit Solarthermie

Brennwert bedeutet Energiesparen

In keinem Sektor verbrauchen wir in Deutschland mehr Energie als für die Beheizung von Gebäuden. Hier fließen nicht nur 39 Prozent unserer Endenergie hin – hier entstehen auch 37 Prozent aller CO₂-Emissionen. 40 Prozent davon könnten wir einsparen, wenn wir alte und ineffiziente Wärmeerzeuger austauschen würden – gegen moderne Brennwertgeräte, die den Brennwert von Gas und Öl in wohlige Wärme umwandeln. Denn je größer die Weltbevölkerung, desto größer ist auch der Verbrauch an fossilen Brennstoffen, die dadurch immer knapper und teurer werden. Ob Heizung, Warmwasser oder Elektrogeräte: Es liegt an uns, dieses Einsparpotenzial zu nutzen. In der folgenden Grafik sehen Sie, wie unterschiedlich Menschen den Energieverbrauch in ihrem Haushalt einschätzen. Hätten Sie ähnlich getippt?

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Was kostet eine Brennwertheizung?

Möchten Sie zum Beispiel das Gas-Brennwertgerät Vaillant ecoTEC exclusive mit solarer Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung in einem bestehenden Einfamilienhaus mit 150 m² Wohnfläche einsetzen, können Sie mit folgenden Anschaffungskosten und Fördergeldern rechnen:

Beispielrechnung für das Gas-Brennwertgerät Vaillant ecoTEC exclusive
ecoTEC exclusive, inkl. Pufferspeicher und 4 Röhrenkollektorenca. 16.300,- EUR
abzgl. BAFA Basisförderung Solar 2.000,- EUR
abzgl. BAFA Kesseltauschbonus 500,- EUR
Systempreis ca. 13.800,- EUR
Beispielrechnung für das Öl-Brennwertgerät Vaillant icoVIT exclusiv
icoVIT exclusiv, inkl. Solar Standspeicherca. 16.700,- EUR
abzgl. BAFA Basisförderung Solar 2.000,- EUR
abzgl. BAFA Kesseltauschbonus500,- EUR

Beispielrechnungen auf der Basis unverbindlicher Preisempfehlungen inkl. MwSt., exkl. Montage. Die aufgeführten Fördersummen beziehen sich auf den Stand 09/2018. Je nach Bundesland, Stadt und Energieversorger können weitere Fördergelder gewährt werden.

Haben Sie Lust auf weiteren Lesestoff? Dann lesen Sie unseren Beitrag zu Brennwert und erneuerbaren Energien im 21grad-Blog oder informieren Sie sich über unsere Brennwertgeräte.

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