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Brennwert

Der Brennwert (oberer Heizwert) ($H_\textrm{s}$) eines Brennstoffs, Kraftstoffs oder Treibstoffs gibt an, wie viel Energie in Form von Wärme bei der Verbrennung pro Kilogramm des Stoffs gewonnen werden kann. Anders als beim (unteren) Heizwert wird hierbei angenommen, dass die entstehenden Verbrennungsgase auf 25 °C abgekühlt werden und der enthaltene Wasserdampf vollständig kondensiert (verflüssigt) wird. Der Brennwert entspricht betragsmäßig der Verbrennungsenthalpie.

Da bei der Kondensation zusätzliche Wärme frei wird (die Kondensationswärme), ist der Brennwert von wasser- oder wasserstoffhaltigen Brennstoffen deutlich höher als der Heizwert. Beispielsweise liegt der Brennwert von Erdgas ca. 10 % höher als der Heizwert. Bei Heizöl ist der Unterschied etwas geringer, ca. 7 %, da der Wasserstoff-Gehalt geringer ist. Bei Braunkohle und (lufttrockenem) Holz kann der Unterschied 20 % und mehr betragen, da der Wassergehalt erheblich ist. Dagegen ist für nicht wasserstoffhaltige Brennstoffe wie z. B. Kohlenmonoxid der Brennwert mit dem Heizwert identisch.

Besonders Gas-Heizkessel werden häufig so konstruiert, dass ein Großteil des Wasserdampfs im Abgas kondensiert wird. Das entstehende (leicht saure) Wasser wird über eine Abwasserleitung abgeführt. Da die Wärmeausbeute knapp unter dem Brennwert und damit über dem Heizwert liegen kann, werden solche Kessel als Brennwertkessel bezeichnet.

Die Grundeinheit für den Brennwert ist J/kg (Joule pro Kilogramm), üblicher sind MJ/kg (Megajoule pro Kilogramm). Häufig sind jedoch auch Angaben in kWh/kg (Kilowattstunden pro Kilogramm). Die Umrechnung ist einfach: 1 kWh = 3,6 MJ. Mit Hilfe der Dichte (in kg/l) lässt sich der Heizwert auch in die Energie pro Liter umrechnen.

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

Physiologischer Brennwert

Im Zusammenhang mit Nahrungsmitteln ist der Begriff physiologischer Brennwert gebräuchlich. Er bezeichnet die vom Körper nutzbare Energie in einem Nahrungsmittel. Diese kann je nach Substanz deutlich weniger sein als der physikalische Brennwert, da der Körper beispielsweise komplexe Kohlenhydrate nur teilweise verdauen kann, solche also als Ballaststoffe weitgehend ungenutzt wieder ausscheidet. Bei der Bestimmung des physiologischen Brennwerts wird deswegen der Brennwert der Reststoffe (Exkremente) abgezogen. Naturgemäß führt dies nur zu ungefähren Angaben, da verschiedene Menschen z. B. aufgrund unterschiedlicher Darmflora Substanzen unterschiedlich effektiv verdauen können.

Siehe auch: Wärme, Heizwert, Brennwertkessel, latente Wärme, Enthalpie, chemische Energie, Verbrennung, Verdampfungswärme und Kondensationswärme