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Brennwert versus Heizwert: So schafft ein Brennwertkessel mehr als 100%

(24.5.2003) Bei umweltschonenden Erdgasheizungen hat sich die Brennwerttechnik als Stand der Technik etabliert. Rund 50% aller aktuell (Stgand 2003) neu installierten Erdgasheizungen sind Brennwertsysteme - doch was verbirgt sich eigentlich hinter dem Begriff "Brennwert"?

Zur Erinnerung: Der Energiegehalt von Brennstoffen wird mit zwei Messgrößen bewertet- nämlich dem Heizwert und dem Brennwert. Mit dem Heizwert wird die "fühlbare Wärme" bezeichnet, die im Brennstoff enthalten ist. Darüber hinaus enthält der Brennstoff aber auch "versteckte Wärme". Die Summe aus "fühlbarer Wärme" und "versteckter Wärme" nennt man Brennwert.

Brennwerttechnik, Brennwertnutzung, Brennwertgeräte, Brennwertsystem

Weil früher bei Heizkesseln keine Brennwertnutzung möglich war, hat sich zur Berechnung des Nutzungsgrades bzw. Wirkungsgrades einer Heizungsanlage als Bezugsgröße der Heizwert durchgesetzt. 100% Nutzungsgrad bedeutete also, dass der Heizwert des Brennstoffes komplett ausgenutzt wird. Bei der Verbrennung in einem alten Heizwertgerät wird zwar ein Großteil der enthaltenen "fühlbaren Wärme" des Brennstoffs verwertet, einige Prozent gehen aber auch mit dem Abgas verloren, so dass ein konventioneller Heizkessel etwa 90% des Heizwertes ausnutzt.

Deutliche Verbesserungen brachte dann in den 1990er Jahren die breitere Einführung der Brennwerttechnik, denn Brennwertgeräte sind in der Lage, den Abgasen zusätzliche Energie zu entziehen und nutzbar zu machen. Dabei wird den Abgasen nicht nur die restliche "fühlbare Wärme" entzogen, sondern auch der größte Teil der "versteckten Wärme". Dies geschieht durch eine Abkühlung des Abgases unter den Taupunkt. Dabei kondensiert der im Abgas enthaltene Wasserdampf, die "versteckte Wärme" wird freigesetzt und an das Heizungssystem übertragen. Bezieht man die Energie dieser Brennwertnutzung bei der Berechnung des Nutzungsgrades mit ein, so liegen die Nutzungsgrade dieser Heizungen oft über 100%.

Fast alle bis heute eingebauten Brennwertgeräte sind Gasgeräte. Dieser eindeutige Schwerpunkt ist auf zwei Eigenschaften des Energieträgers Erdgas im Vergleich zu Heizöl zurückzuführen:

  • Erstens: Der Wasserdampfanteil im Abgas - also die Menge zusätzlicher "versteckter Wärme" - ist deutlich größer. Beim Einsatz von Erdgas kann die Brennwertnutzung daher erheblich mehr zusätzlichen Wärmegewinn bringen als bei anderen Brennstoffen.
  • Zweitens: Erdgas ist nahezu schwefelfrei. Deshalb bilden sich im Kondenswasser auch keine aggressiven Säuren.

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