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Brennstoff

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Definition: ein Stoff, mit dem durch Verbrennen Wärme erzeugt werden kann

Englisch: fuel

Kategorien: Energieträger, Wärme und Kälte

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 09.03.2010; letzte Änderung: 18.10.2015

Ein Brennstoff ist ein Energieträger, mit welchem in der Regel durch Verbrennen (eine chemische Umwandlung meist mit Luftsauerstoff) Wärme erzeugt werden kann. Es wird hierbei als chemische Energie in Wärme umgewandelt. Solche Stoffe, die für den Einsatz in Kraftmaschinen vorgesehen sind, werden als Kraftstoffe bezeichnet und ausführlicher im entsprechenden Artikel besprochen.

Brennstoffe, die für den Einsatz in kleinen Feuerungen in Häusern gedacht sind, werden auch als Hausbrand bezeichnet – vor allem im Falle von Festbrennstoffen.

Kernbrennstoffe sind Materialien, die durch atomare Reaktion (nicht chemische Prozesse) Wärme freisetzen können. Da dort keine Verbrennung stattfindet, ist der Begriff Brennstoff dort eigentlich nicht angemessen; er ist aber trotzdem üblich.

Feste Brennstoffe

Wichtige feste Brennstoffe (Festbrennstoffe) sind:

Der Artikel über Festbrennstoffe enthält weitere Details hierzu.

Flüssige Brennstoffe

Einige flüssige Brennstoffe (nicht Kraftstoffe) werden im Folgenden genannt:

Gasförmige Brennstoffe

Heizwert und Brennwert

Der Energiegehalt von Brennstoffen wird meist mit dem Heizwert beziffert, gelegentlich aber auch mit dem (meist höheren) Brennwert. Der Unterschied ist, dass für den Brennwert anders als beim Heizwert die Kondensation des erzeugten Wasserdampfs angenommen wird. Ein großer Teil des Brennwerts ist in Brennwertkesseln nutzbar.

Der Artikel über den Heizwert enthält eine Tabelle mit Heiz- und Brennwerten verschiedener Stoffe.

Hochwertige Brennstoffe

Die Vorteile hochwertiger Brennstoffe sind bei kleinen Anlagen besonders wichtig, während es bei großen Feuerungen mehr auf möglichst niedrige Brennstoffkosten ankommt.

Brennstoffe unterscheiden sich nicht nur bezüglich ihres Heizwerts, sondern in verschiedener Hinsicht bezüglich ihrer Qualität. Besonders relevant ist, wie hoch der technische Aufwand ist, um einen Brennstoff möglichst vollständig und sauber (d. h. mit möglichst geringen Abgasemissionen) sowie mit geringen Energieverlusten zu verbrennen. In dieser Hinsicht sind Festbrennstoffe, beispielsweise Kohle, Holz und manche anderen biologischen Materialien eher ungünstig: insbesondere ihre Verbrennung in einfachen Klein- und Kleinstanlagen verursacht oft schwerwiegende Schadstoffemissionen sowie Rückstände in der Anlage, die einen erhöhten Wartungsaufwand bedingen. Außerdem treten oft hohe Abgasverluste auf, was zum Teil mit dem nötigen hohen Verbrennungsluftverhältnis zu tun hat. Demgegenüber lässt sich beispielsweise Erdgas, Biogas und Flüssiggas auch in einfachen und kostengünstigen Kleinanlagen sehr schadstoffarm und effizient verbrennen, und auch der Wartungsaufwand ist gering.

Bei großen Anlagen fallen die Nachteile weniger hochwertiger Brennstoffe allerdings deutlich weniger ins Gewicht; beispielsweise kann eine große Holzfeuerung mit einer effektiven Abgasreinigungsanlage (mit Feinstaubfiltern) ausgestattet werden, ohne dass dies untragbare Kosten verursacht. Hier kann man also von günstigeren Brennstoffkosten profitieren, da diese nur zum kleineren Teil durch höhere Anlagen- und Wartungskosten wieder aufgefressen werden. Sogar die Kraft-Wärme-Kopplung kann bei großen Feuerungen realisiert werden, wodurch auch die Energieeffizienz wesentlich verbessert werden kann.

Aus diesen Überlegungen folgt, dass niederwertigere Brennstoffe hauptsächlich in großen Feuerungen benutzt werden sollten, während kleinere Feuerungen eher mit hochwertigen Brennstoffen betrieben werden sollten. Diese Regel führt jedenfalls oft zu der ökonomisch und ökologisch günstigsten Lösung.

Ersatzbrennstoffe

In vielen Fällen werden bestimmte Abfälle (beispielsweise Holzabfälle, Klärschlamm und Öle) als Brennstoffe genutzt; sie werden als Ersatzbrennstoffe oder Sekundärbrennstoffe bezeichnet. Der Aspekt der Entsorgung kann hier wichtiger sein als die Energiegewinnung.

Siehe auch: Kraftstoff, Brennwert, Heizwert, Festbrennstoff, Ersatzbrennstoff, chemische Energie, Wärme, Verbrennung, CO2-neutral, Kernbrennstoff
sowie andere Artikel in den Kategorien Energieträger, Wärme und Kälte

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