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Heizwert

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Definition: die pro Kilogramm eines Treib- oder Brennstoffs gewinnbare Wärmeenergie ohne Kondensation des Wasserdampfs im Abgas

Englisch: lower heating value

Kategorien: Energieträger, Grundbegriffe, physikalische Grundlagen, Wärme und Kälte

Formelsymbol: Hi

Einheit: MJ/kg, MJ/m3, kWh/kg, kWh/m3

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta (G+)

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 09.03.2010; letzte Änderung: 21.02.2017

Der spezifische Heizwert Hi (untere Heizwert) 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 Brennwert wird hierbei angenommen, dass die entstehenden Verbrennungsgase zwar auf 25 °C abgekühlt werden, der enthaltene Wasserdampf aber nicht kondensiert wird, die Anlage also gasförmig verlässt. (Entgegen einer landläufigen Meinung ist Wasser unterhalb von 100 °C nicht notwendigerweise flüssig; Luft kann auch bei tieferen Temperaturen eine gewisse Menge Wasserdampf aufnehmen, wie auch der Artikel über Luftfeuchtigkeit erklärt.) Die meisten Heizkessel und Verbrennungsmotoren geben das entstehende Wasser gasförmig ab (allerdings bei höheren Abgastemperaturen). Die Kondensationswärme kann so nicht gewonnen werden.

Die Grundeinheit für den Heizwert ist J/kg (Joule pro Kilogramm), üblich 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 manchmal gebrauchte Begriff Energiedichte ist weniger präzise; es ist dann nicht völlig klar, ob der Heizwert oder der Brennwert gemeint ist.

Die folgende Tabelle enthält die typischen Heiz- und Brennwerte verschiedener Stoffe.

Stoff Heizwert in MJ/kg Brennwert in MJ/kg
Steinkohle 30 30
Rohbraunkohle 8 10
lufttrockenes Holz 15 19
Holzpellets 18 20
Kerosin 41 43
Heizöl, schwer 39,5 42,5
Heizöl, extraleicht 42,6 45,4
Benzin 43,6 47
Ethanol 26,8 29,7
Erdgas 38 42
Propan 46,3 50,3
Butan 45,7 49,5
Wasserstoff 120 143

Man beachte, dass einige Brennstoffe in der Zusammensetzung und somit auch bzgl. Heiz- und Brennwert deutlich variieren können. Dies gilt insbesondere für Kohle, Holz, Erdgas und Biogas.

Brennstoffe mit niedrigem Heizwert (z. B. Deponiegas mit geringem Methananteil) werden manchmal als niederkalorisch bezeichnet, andere als hochkalorisch.

Experimentelle Bestimmung des Heizwerts

Die direkte experimentelle Bestimmung des Heizwerts eines Stoffs ist schwierig; man müsste einerseits die entstehende Wärme möglichst vollständig beispielsweise auf eine gewisse Menge Wasser übertragen (deren Temperaturerhöhung man dann misst), andererseits aber sicherstellen, dass nichts von dem entstehenden Wasserdampf kondensiert. Deswegen geht man üblicherweise so vor, dass man mit einem Kalorimeter (z. B. einem Bombenkalorimeter) den Brennwert der Substanz bestimmt (also mit möglichst vollständiger Kondensation des Wasserdampfs) und daraus den Heizwert berechnet, indem man die Verdampfungsenthalpie des entstehenden Wassers abzieht. Hierzu muss man auch die Menge des kondensierten Wassers bestimmen.

Siehe auch: Brennwert, Wärme, Energiedichte, chemische Energie, Verbrennung, Brennstoff, Kraftstoff, Treibstoff
sowie andere Artikel in den Kategorien Energieträger, Grundbegriffe, physikalische Grundlagen, Wärme und Kälte

Alles verstanden?


Frage: Warum ist der Heizwert meistens geringer als der Brennwert?

(a) bei er Energieverluste durch entstehende inerte Gase mit berücksichtigt

(b) weil der Brennwert die Kondensationswärme des entstandenen Wassers enthält

(c) weil die beiden Werte mit gänzlich verschiedenen Methoden ermittelt werden


Siehe auch unser Energie-Quiz!

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