Heizwert: Unterschied zwischen den Versionen
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Bei festen und flüssigen Brennstoffen | === Feste und flüssige Brennstoffe === | ||
Bei festen und flüssigen Brennstoffen errechnen sich Heiz- und Brennwert aus den Anteilen [[brennbarer Stoff]]e. Dabei sind <math> m(\mathrm{C}), m(\mathrm{H}), m(\mathrm{N}), m(\mathrm{S}), m(\mathrm{O}), m(\mathrm{H_2O})</math> die durch 100 dividierten prozentualen Massenanteile von Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff und Wasser an der Gesamtmasse inkl. Wassergehalt (für die Massenanteile von Wasserstoff und Sauerstoff zählen nur die Anteile, die nicht in Form von Wasser vorliegen). | |||
''Brennwert | ''Brennwert'' (bezogen auf die Gesamtmasse): | ||
:<math>\begin{align} H_s & = ( | :<math>\begin{align} H_s & = (35 \cdot m(\mathrm{C}) + 116{,}3 \cdot m(\mathrm{H}) + 6{,}3 \cdot m(\mathrm{N}) + \\ & 10{,}4 \cdot m(\mathrm{S}) - 10{,}8 \cdot m(\mathrm{O}))\,\mathrm{MJ/kg} \end{align}</math> | ||
''Heizwert'' (bezogen auf die Gesamtmasse): | |||
:<math>\begin{align} H_i & = (35 \cdot m(\mathrm{C}) + 94{,}3 \cdot m(\mathrm{H}) + 6{,}3 \cdot m(\mathrm{N}) + 10{,}4 \cdot m(\mathrm{S}) \\ & - 10{,}8 \cdot m(\mathrm{O})- 2{,}44 \cdot m(\mathrm{H_2O}))\,\mathrm{MJ/kg} \end{align}</math> | |||
'' | ''Brennwert'' (bezogen auf den wasserfreien Brennstoff): | ||
:<math>\begin{align} | :<math>\begin{align} H_{s,wf} & = \frac{H_s}{1-m(\mathrm{H_2O)}} \end{align}</math> | ||
''Heizwert'' (bezogen auf den wasserfreien Brennstoff): | |||
:<math>\begin{align} H_{i,wf} & = \frac{H_i+2{,}441\ \mathrm{MJ/kg}\cdot m(\mathrm{H_2O)}}{1-m(\mathrm{H_2O)}} \end{align}</math> | |||
Bei der Umrechnung zwischen Heiz- und Brennwert muss berücksichtigt werden, dass das aus dem Wasserstoff-Anteil entstehende Wasser sowie das bereits im Brennstoff enthaltene Wasser beim Heizwert gasförmig vorliegt (bei 25 °C), beim Brennwert jedoch in flüssiger Form (bei 25 °C). | |||
Daher fließt die [[Kondensationsenthalpie|Verdampfungsenthalpie]] von Wasser bei 25 °C von 2,441 MJ/kg in die Umrechnung ein: | |||
:<math>\begin{align} H_i & = H_s - 2{,}441(m(\mathrm{H_2O})+9\cdot m(\mathrm{H}))\,\mathrm{MJ/kg} \end{align}</math> | |||
Bei Gasgemischen geht die Berechnung auf Wasserstoffgas und die wichtigsten | === Gasgemische === | ||
Bei Gasgemischen geht die Berechnung auf Wasserstoffgas und die wichtigsten [[Kohlenwasserstoff]]e ein. Die <math> n(\mathrm{CO}) </math> usw. sind die [[Molenbruch|Molenbrüche]] der Komponenten mit den in Klammern angegebenen Summenformeln. | |||
''Brennwert:'' | ''Brennwert:'' | ||
:<math>\begin{align} H_s & = (282{,}98\cdot n(\mathrm{CO}) + 285{,}83\cdot n(\mathrm{H_2}) + 890{,}63 \cdot n(\mathrm{CH_4}) \\ & + 1411{,}18 \cdot n(\mathrm{C_2H_4}) + 1560{,}69 \cdot n(\mathrm{C_2H_6}) + 2058{,}02 \cdot n(\mathrm{C_3H_6}) \\ & + 2219{,}17 \cdot n(\mathrm{C_3H_8}) + 2877{,}40 \cdot n(\mathrm{C_4H_{10}}))\,\mathrm{kJ/mol} \end{align}</math> | |||
:<math>\begin{align} H_s & = (282{,}98\cdot n(\mathrm CO) + 285{,}83\cdot n(\mathrm H_2) + 890{,}63 \cdot n(\mathrm CH_4) \\ & | |||
''Heizwert:'' | ''Heizwert:'' | ||
:<math>\begin{align} H_i & = (282{,}98\cdot n(\mathrm CO) + 241,81\cdot n(\mathrm{H_2}) + 802,60 \cdot n(\mathrm{CH_4) \\ & + 1323,15 \cdot n(\mathrm C_2H_4) + 1428,64 \cdot n(\mathrm{C_2H_6) + 1925,97 \cdot n(\mathrm C_3H_6) + | :<math>\begin{align} H_i & = (282{,}98\cdot n(\mathrm{CO}) + 241{,}81\cdot n(\mathrm{H_2}) + 802{,}60 \cdot n(\mathrm{CH_4}) \\ & + 1323{,}15 \cdot n(\mathrm{C_2H_4}) + 1428{,}64 \cdot n(\mathrm{C_2H_6}) + 1925{,}97 \cdot n(\mathrm{C_3H_6}) + \\ & 2043{,}11 \cdot n(\mathrm{C_3H_8}) + 2657{,}32 \cdot n(\mathrm{C_4H_{10}}))\,\mathrm{kJ/mol} \end{align}</math> | ||
== Heizwert und Verbrennungstemperatur {{Anker|Verbrennungstemperatur}} == | |||
Die Verbrennungstemperatur ist abhängig vom Brennwert einerseits und von der Wärmekapazität sowohl der Ausgangsstoffe als auch der Endprodukte der Verbrennungsreaktion andererseits. Sie wird berechnet nach der Energie-Bilanz-Formel: | Die Verbrennungstemperatur ist abhängig vom Brennwert einerseits und von der Wärmekapazität sowohl der Ausgangsstoffe als auch der Endprodukte der Verbrennungsreaktion andererseits. Sie wird berechnet nach der Energie-Bilanz-Formel: | ||
:Ausgangs-Temperatur × Wärmekapazität der Ausgangsstoffe + Brennwert = End- oder Verbrennungstemperatur × Wärmekapazität der Endprodukte.<!-- das sparen wir uns mit TeX, ä's, aber insbesondere der bindestrich fuxen..--> | :Ausgangs-Temperatur × Wärmekapazität der Ausgangsstoffe + Brennwert = End- oder Verbrennungstemperatur × Wärmekapazität der Endprodukte.<!-- das sparen wir uns mit TeX, ä's, aber insbesondere der bindestrich fuxen..--> | ||
Dabei wird die Wärmeabgabe an die Umgebung vernachlässigt ([[Adiabatische Zustandsänderung|adiabate]] Betrachtung). Unbeteiligte, aber anwesende Stoffe sind unbedingt mit zu berücksichtigen: Es ist beispielsweise ein Unterschied, ob [[Magnesium]] in [[Luft]] verbrennt, wobei Brenntemperaturen von rund 2.000 °C erreicht werden, oder in reinem [[Sauerstoff]]. Bei einer Verbrennung in reinem Sauerstoff müssen keine unbeteiligten Stoffe wie zum Beispiel [[Stickstoff]] miterhitzt werden. | |||
<!--Hier gehört noch ein mit genauen Stoffwerten gerechnetes Beispiel hin!-->Aus demselben Grund verwendet man zum [[Autogenschweißen]] [[Acetylen]] und reinen Sauerstoff, damit Temperaturen von etwa 3.000 °C erreicht werden. | |||
Meist ist eine adiabatische Betrachtung ungeeignet, welche die [[Kinetik (Chemie)|Reaktionsgeschwindigkeit]] unberücksichtigt lässt. So verbrennt ein Holzblock nur an der Oberfläche und die Wärme wird über die Zeit an die Umgebung abgegeben. Hingegen reagiert Holzmehl mit Luft explosionsartig ([[Staubexplosion]]). | |||
== Tabellen == | |||
1 MJ/kg = 1000 kJ/kg; 1 MJ = 0,27778 [[Energie|kWh]] | 1 MJ/kg = 1000 kJ/kg; 1 MJ = 0,27778 [[Energie|kWh]] | ||
bzw. | bzw. 1 kWh = 3,6 MJ | ||
=== Feste Brennstoffe (bei 25 °C) === | |||
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center" | {| class="wikitable sortable" style="text-align:center" | ||
|- class="hintergrundfarbe5" | |- class="hintergrundfarbe5" | ||
!Brennstoff | ! class="unsortable"|Brennstoff!! data-sort-type="number"|Brennwert (in MJ/kg) !! data-sort-type="number"|Heizwert (in MJ/kg) | ||
!Brennwert (in MJ/kg) | |||
!Heizwert (in MJ/kg) | |||
|- | |- | ||
|[[ | | waldfrisches [[Brennholz|Holz]]<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber">{{Literatur |Autor=Michael Herrmann, Jürgen Weber |Titel=Öfen und Kamine: Raumheizungen fachgerecht planen und bauen |Verlag=Beuth Verlag |Datum=2011 |ISBN=3-410-21307-4 |Seiten=58 |Online={{Google Buch|BuchID=n0fVYjrHAlwC|Seite=58}}}}</ref> | ||
|* | | * | ||
| | | 6,8 | ||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Hausmüll]]<ref name="Fritz Brandt">{{Literatur |Autor=Fritz Brandt |Titel=Brennstoffe und Verbrennungsrechnung |Verlag=Vulkan-Verlag GmbH |Datum=1999 |ISBN=3-8027-5801-3 |Seiten=4 |Online={{Google Buch|BuchID=17S8Nx-JZAgC|Seite=4}}}}</ref><ref name="Müfit Bahadir, Harun Parlar, Michael Spiteller">{{Literatur |Autor=Müfit Bahadir, Harun Parlar, Michael Spiteller |Titel=Springer Umweltlexikon |Verlag=Springer |Datum=2000 |ISBN=3-642-56998-6 |Seiten=788 |Online={{Google Buch|BuchID=MbM211w450IC|Seite=788}}}}</ref> | ||
| | | * | ||
| | | 2,5–12 | ||
|2, | |||
|- | |- | ||
|[[ | | lufttrockenes [[Brennholz|Holz]]<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, [[Gerste]]nkörner<ref name="guntamatic.com">guntamatic.com: {{Webarchiv |url=http://www.guntamatic.com/was-ist-biomasse/pflanzenbrennstoffe/ |wayback=20140918023406 |text=GUNTAMATIC Biomasse Energie I Getreide heizen, Heizkosten}}, abgerufen am 19. Mai 2014</ref>, [[Papier|ungestrichenes Papier]]<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, [[Torf]]<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" /> | ||
| | | * | ||
|19, | | 14,4–15,8 | ||
| | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Stroh]] (absolut trocken)<ref>IBS Ingenieurbüro für Haustechnik Schreiner: [http://energieberatung.ibs-hlk.de/plangetrei_dat.htm Brennstoffdaten und Infos für Getreidekorn und Halmgut.]</ref>, [[Weizen]]körner<ref name="Christian Synwoldt">{{Literatur |Autor=Christian Synwoldt |Titel=Mehr als Sonne, Wind und Wasser: Energie für eine neue Ära |Verlag=John Wiley & Sons |Datum=2012 |ISBN=3-527-64131-9 |Seiten=181 |Online={{Google Buch|BuchID=N7J_rlOUZYkC|Seite=181}}}}</ref>, [[Hanfpellet|Hanfbriketts]]<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" /> | ||
|* | | * | ||
| | | 16,7–17,2 | ||
|- | |- | ||
| | | [[Holzpellet]]s<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, [[Olivenbaum|Olivenkerne]]<ref name="Matthias Kramer">{{Literatur |Autor=Matthias Kramer |Titel=Integratives Umweltmanagement: Systemorientierte Zusammenhänge Zwischen … |Verlag=Springer |Datum=2010 |ISBN=3-8349-8602-X |Seiten=534 |Online={{Google Buch|BuchID=WFFwBYMzPpIC|Seite=534}}}}</ref>, [[Holzbrikett]]s<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" /> | ||
|* | | * | ||
| | | 18–18,7 | ||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Braunkohle|Rohbraunkohle]]<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, [[Schwefel]]<ref name="Erich Hahne" /> | ||
| 9,3–10 | |||
| | | 8–9,3 | ||
| | |||
|- | |- | ||
| | | [[Brikett|Braunkohlebriketts]]<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, [[Braunkohlestaub]]<ref name="Panos Konstantin">{{Literatur |Autor=Panos Konstantin |Titel=Praxisbuch Energiewirtschaft: Energieumwandlung, -transport und -beschaffung … |Verlag=Springer |Datum=2009 |ISBN=3-540-78591-4 |Seiten=131 |Online={{Google Buch|BuchID=LokSs2bqf0sC|Seite=131}}}}</ref>, [[Trockenschlempe]] ([[DDGS]]) | ||
|* | | * | ||
| | | 19–21,6 | ||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Steinkohle]], div. Typen<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, Steinkohle[[koks]]<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, [[Steinkohlestaub]]<ref name="saacke.com">saacke.com: [http://www.saacke.com/de/brennstoffe/staubfoermige-brennstoffe/ SAACKE Feuerungsanlagen für staubförmige Brennstoffe], abgerufen am 19. Mai 2014</ref> | ||
|* | | * | ||
| | | 25–32,7 | ||
|- | |- | ||
|[[Altreifen]] | | [[Holzkohle]]<ref>[http://www.spektrum.de/lexikon/chemie/holzkohle/4158 ''Holzkohle''] im „Lexikon der Chemie“ auf [[Wissenschaft-Online|spektrum.de]], abgerufen am 23. November 2015.</ref>, [[Koks|Braunkohlekoks]]<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, [[Petrolkoks]]<ref name="Tarsilla Gerthsen">{{Literatur |Autor=Tarsilla Gerthsen |Titel=Chemie für den Maschinenbau: Organische Chemie für Kraft- und Schmierstoffe … |Verlag=KIT Scientific Publishing |Datum=2008 |ISBN=3-86644-080-4 |Seiten=225 |Online={{Google Buch|BuchID=jCx9fc2L8lIC|Seite=225}}}}</ref>, [[Altreifen]]/[[Gummi|Altgummi]]<ref name="Jarina Bach">{{Literatur |Autor=Jarina Bach |Titel=Neue Wege der Abfallwirtschaft in Deutschland – eine kritische Betrachtung … |Verlag=Igel Verlag |Datum=2009 |ISBN=3-86815-192-3 |Seiten=69 |Online={{Google Buch|BuchID=8wfnnymIk2wC|Seite=69}}}}</ref>, [[Kohlenstoff]] (Graphit)<ref name="Erich Hahne">{{Literatur |Autor=Erich Hahne |Titel=Technische Thermodynamik: Einführung und Anwendung |Verlag=Oldenbourg Verlag |Datum=2010 |ISBN=3-486-59231-9 |Seiten=406, 408 |Online={{Google Buch|BuchID=zhn_TeD6ShQC|Seite=406}}}}</ref> | ||
|* | | * | ||
| | | 28–35 | ||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Phosphor]], [[Magnesium]]<ref name="Hans Kemper">{{Literatur |Autor=Hans Kemper |Titel=Brennen und Löschen |Verlag=Hüthig Jehle Rehm |Datum=2008 |ISBN=3-609-62023-4 |Seiten=17 |Online={{Google Buch|BuchID=hRhToLoFjNkC|Seite=17}}}}</ref> | ||
| | | 25,0–25,2 | ||
| | | 25,0–25,2 | ||
|- | |- | ||
|[[ | | Thermoplaste: [[Polyamide#PA 6.6 versus PA 6|Nylon/Polyamid 6.6]]<ref name="PlHwDipl">{{Literatur |Autor=Andrea Eder |Titel=Recycling und Verwertung von Kunststoffabfällen : Probleme, Herausforderungen und Lösungen aus rohstoffllicher und abfallwirtschaftlicher Sicht |TitelErg=(Diplomarbeit, Sozial- und Wirtschaftswissenschaften) |Hrsg=Johannes Keppler Universität Linz |Datum=2017-09 |Fundstelle=Seite: 63 u. 66 |Online=https://epub.jku.at/obvulihs/download/pdf/2304137?originalFilename=true |Format=PDF |KBytes=3854 |Abruf=2022-08-27}}</ref>, [[Polymethylmethacrylat|Plexiglas (PMMA)]]<ref name="Beilicke">{{Literatur |Autor=Gert Beilicke |Titel=Bautechnischer Brandschutz : Brandlastberechnung |Verlag=Haufe |Ort=Berlin/Freiburg im Breisgau |Datum=1990 |ISBN=3329006501 |Kommentar=Zitiert in [https://bauforumstahl.de/upload/documents/brandschutz/kennwerte/Heizwertkunststoff.pdf Heizwerttabelle] (PDF; 7 kB), 27. Juli 2004}}</ref> | ||
| | | *, * | ||
| | | 27,3–35,0 | ||
| | |||
|- | |- | ||
|[[ | | Duroplaste: [[Epoxydharz]] (EP)<ref name="Beilicke" />, [[Bakelit]] (PF)<ref name="Beilicke" /> | ||
| | | *, * | ||
| | | 23,0–29,1 | ||
|- | |- | ||
|[[ | | Verpackungskunststoffe: [[Polyethylen]] (PE)<ref name="PlHwDipl" />, [[Polyethylenterephthalat]] (PET)<ref name="PlHwDipl" /> | ||
| | | *, * | ||
|25,2 | | 25,0–46,2 | ||
|- | |- | ||
|[[ | | Verpackungskunststoffe: [[Polypropylen]] (PP)<ref name="PlHwDipl" />, [[Polystyrol]] (PS)<ref name="PlHwDipl" /> | ||
| | | *, * | ||
| | | 42,4–46,4 | ||
|- | |- | ||
|[[ | | Schaumkunststoffe: [[Polyurethane#Schaumstoffe|Polyurethan-Hartschaum (PUR)]]<ref name="Beilicke" />, [[Polystyrol#Expandiertes Polystyrol (EPS)|Expandiertes Polystyrol weiß (EPS)]]<ref name="Beilicke" /> | ||
| | | *, * | ||
| | | 27,3–38,1 | ||
|- | |- | ||
|[[ | | Biokunststoff: [[Polylactide|Polylactid]] (PLA)<ref>{{Literatur |Autor=Daniel Maga, Markus Hiebel, Stephan Kabasci, Nils Thonemann |Titel=Recycling von Biowerkstoffen zur effizienten Kaskadennutzung – Ökologische und sozio-ökonomische Bewertung zur Strategieentwicklung in Richtung hochwertiger Recyclingoptionen – LCA PLA-Recycling |Hrsg=Forschungsverbund – Nachhaltige Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasiserten Kunststoffen |Reihe=Fraunhofer Umsicht |HrsgReihe=Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT |Ort=Oberhausen |Datum=2018-03 |Fundstelle=Seite: 30 |DOI=10.24406/UMSICHT-N-484636 |Online=https://publica-rest.fraunhofer.de/server/api/core/bitstreams/070f8d05-7751-49ec-81c1-7202acfa355d/content |Format=PDF |KBytes=1887 |Abruf=2022-08-27}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Benedikt Kauertz, Andreas Detzel, Susanne Volz |Titel=Ökobilanz von Danone Activia-Verpackungen aus Polystyrol und Polylactid |TitelErg=(Endbericht) |Hrsg=ifeu – Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg |Ort=Heidelberg |Datum=2011-03-29 |Fundstelle=Seite: 42 |Online=https://www.foodwatch.org/uploads/media/OEkobilanz_Danone_Activia_IFEU_Institut_01.pdf |Format=PDF |KBytes=2906 |Abruf=2022-08-27}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Hans-Josef Endres, Torsten Schmidt |Titel=Potenzialanalyse zum Einsatz von Biokunststoffen in der Region Hannover |TitelErg=(Studie zur Phase 1 des Projekts: ''Masterplan Stadt und Region Hannover – 100 % für den Klimaschutz'') |Hrsg=IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe – Hochschule Hannover – Fakultät II – Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik |Ort=Hannover |Datum=2015-04-09 |Fundstelle=Seite: 44 |Online=https://silo.tips/download/studie-potenzialanalyse-zum-einsatz-von-biokunststoffen-in-der-region-hannover |Format=PDF |KBytes=3299 |Abruf=2022-08-27}}</ref> | ||
| * | |||
|{{ | | 17,9–18,2 o. 19,2 | ||
| | |||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
:(*) derzeit nicht bekannt | :(*) derzeit nicht bekannt | ||
=== Flüssige Brennstoffe (bei 25 °C) === | |||
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center" | |||
|- class="hintergrundfarbe5" | |||
{| class="wikitable" style="text-align:center" | ! class="unsortable"|Brennstoff | ||
|- class="hintergrundfarbe5" | ! data-sort-type="number"|Brennwert (in MJ/kg) | ||
!Brennstoff | ! data-sort-type="number"|Heizwert (in MJ/kg) | ||
!Brennwert (in MJ/kg) | ! data-sort-type="number"|[[Dichte]] (in kg/dm³) | ||
!Heizwert (in MJ/kg) | |- | ||
! | | [[Motorenbenzin|Benzin]]<ref name="Matthias Kramer" /> | ||
| 42,7–44,2 | |||
| 40,1–41,8 | |||
| 0,720–0,775 | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Ethanol]]<ref name="Matthias Kramer" /> | ||
| | | 29,7 | ||
| | | 26,8 | ||
| | | 0,7894 | ||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Methanol]] | ||
| | | 22,7 | ||
| | | 19,9 | ||
| 0,7869 | |||
|0, | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Dieselkraftstoff|Diesel]], [[Heizöl]] EL<ref name="Erich Hahne" /> | ||
| 45,4 | |||
| | | 42,6 | ||
| | | 0,820–0,845 | ||
|0, | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Biodiesel]]<ref name="Matthias Kramer" /> | ||
| | | 40 ([[Rapsmethylester|RME]])<sup>(2)</sup> | ||
| 37 | |||
| 0,86–0,9 | |||
|0, | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Heizöl]] S (schwer)<ref name="Erich Hahne" /> | ||
| 42,3 | |||
| | | 40,0 | ||
| | | 0,96–0,99 | ||
|0, | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Erdöl]]<ref name="Tobias Luthe">{{Literatur |Autor=Tobias Luthe |Titel=Die Erstellung vergleichender Energiebilanzen von Holzwerkstoffen für den … |Verlag=Diplomarbeiten Agentur |Datum=2007 |ISBN=3-8366-0463-9 |Seiten=40 |Online={{Google Buch|BuchID=BWByAQAAQBAJ|Seite=40}}}}</ref> | ||
| | | * | ||
| | | 42,8 | ||
| | | 0,7–1,02<ref name="Ernst Blumer">{{Literatur |Autor=Ernst Blumer |Titel=Die Erdöllagerstätten |Verlag=BoD – Books on Demand |Datum=2012 |ISBN=3-86444-777-1 |Seiten=18 |Online={{Google Buch|BuchID=nx5VKBVQVlAC|Seite=18}}}}</ref> | ||
|0, | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Isopropanol]]<ref name="Fred Schäfer">{{Literatur |Autor=Fred Schäfer |Titel=Handbuch Verbrennungsmotor: Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven |Verlag=Springer DE |Datum=2005 |ISBN=3-528-23933-6 |Seiten=774 |Online={{Google Buch|BuchID=aB-Nt6h0NcYC|Seite=774}}}}</ref> | ||
|* | | * | ||
| | | 30,5 | ||
| 0,775 | |||
|0, | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Benzol]]<ref name="Erich Hahne" /> | ||
| | | 41,8 | ||
| | | 40,1 | ||
| 0,879 | |||
|0, | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Bibo (Treibstoff)|Bibo]]<sup>(3)</sup> | ||
|41,8 | | * | ||
| 41,8 | |||
| 0,796 | |||
|0, | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Paraffinöl]]<ref name="Dietmar Mende, Günter Simon">{{Literatur |Autor=Dietmar Mende, Günter Simon |Titel=Physik: Gleichungen und Tabellen |Verlag=Carl Hanser Verlag GmbH Co KG |Datum=2013 |ISBN=3-446-43861-0 |Seiten=128 |Online={{Google Buch|BuchID=VLlPAgAAQBAJ|Seite=128}}}}</ref> | ||
|* | | * | ||
| | | 42 | ||
| | | 0,81–0,89 | ||
|- | |- | ||
| | | Altfette<sup>(1)</sup> | ||
| | | * | ||
| | | 36 | ||
| * | |||
|* | |||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
:(*) derzeit nicht bekannt | :(*) derzeit nicht bekannt | ||
:(1) '' | :(1) ''Altfette'' sind [[Ester]] von langkettigen [[Fettsäure]]n (meist C18) mit [[Glycerin]] (z. B. Rapsöl). | ||
:(2) ''Biodiesel'' ist ein Ester von langkettigen Fettsäuren (meist C18) mit [[Methanol]] (z. B. Rapsöl-Methylester). | :(2) ''Biodiesel'' ist ein Ester von langkettigen Fettsäuren (meist C18) mit [[Methanol]] (z. B. Rapsöl-Methylester). | ||
: (3) Benzin-Benzol-Gemisch (Ottokraftstoff) in der meistens verwendeten Mischung | :(3) Benzin-Benzol-Gemisch (Ottokraftstoff) in der meistens verwendeten Mischung „aus 6 Teilen Benzin und 4 Teilen Benzol“ | ||
=== Gasförmige Brennstoffe (bei 25 °C) === | |||
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center" | |||
|- class="hintergrundfarbe5" | |||
{| class="wikitable" style="text-align:center" | ! class="unsortable"|Brennstoff | ||
|- class="hintergrundfarbe5" | ! data-sort-type="number"|Brennwert (in MJ/kg) | ||
!Brennstoff | ! data-sort-type="number"|Heizwert (in MJ/kg) | ||
!Brennwert (in MJ/kg) | ! data-sort-type="number"|Brennwert (in MJ/m³)<sup>(4)</sup> | ||
!Heizwert (in MJ/kg) | ! data-sort-type="number"|Heizwert (in MJ/m³)<sup>(4)</sup> | ||
!Brennwert (in MJ/m³)<sup>(4)</sup> | |||
!Heizwert (in MJ/m³)<sup>(4)</sup> | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Wasserstoff]]<ref name="Karl-Heinrich Grote">{{Literatur |Autor=Karl-Heinrich Grote |Titel=Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau |Verlag=Springer DE |Datum=2011 |ISBN=3-642-17306-3 |Seiten=48 |Online={{Google Buch|BuchID=o41HW8AvXVgC|Seite=48}}}}</ref> | ||
| | | 141,800 | ||
| | | 119,972 | ||
| | | 12,745 | ||
|12, | | 10,783 | ||
| | |||
|- | |- | ||
|[[ | | [[Kohlenmonoxid]]<ref name="Karl-Heinrich Grote" /> | ||
| | | 10,103 | ||
| | | 10,103 | ||
| | | 12,633 | ||
| | | 12,633 | ||
|- | |- | ||
| [[Gichtgas]]<sup>(1)</sup><ref name="Günter Cerbe">{{Literatur |Autor=Günter Cerbe |Titel=Grundlagen der Gastechnik: Gasbeschaffung – Gasverteilung – Gasverwendung |Verlag=Hanser |Datum=2008 |ISBN=3-446-41352-9}}</ref> | |||
| 1,5–2,1 | |||
| 1,5–2,1 | |||
| 2,5–3,4 | |||
| 2,5–3,3 | |||
|- | |- | ||
|[[Stadtgas]]<sup>(2)</sup> | | [[Stadtgas]]<sup>(2)</sup><ref name="Günter Cerbe" /> | ||
|18,21 | | 18,21 | ||
|16,34 | | 16,34 | ||
| | | 19–20 | ||
| | | 17–18 | ||
|- | |- | ||
|[[Erdgas]]<sup>(3)</sup> | | [[Erdgas]]<sup>(3)</sup><ref name="Günter Cerbe" /> | ||
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|[[Ethen|Ethylen (Ethen)]] | | [[Ethen|Ethylen (Ethen)]]<ref name="Karl-Heinrich Grote" /> | ||
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|[[Ethin|Acetylen (Ethin)]] | | [[Ethin|Acetylen (Ethin)]]<ref name="Erich Hahne" /> | ||
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:(3) Sorten von Erdgas: | :(3) Sorten von Erdgas: | ||
:* Erdgas „L“ besteht aus ca. 85 | :* Erdgas „L“ besteht aus ca. 85 % Methan, 4 % ([[Ethan]], [[Propan]], [[Butan]], [[Pentane|Pentan]]) und 11 % Inertgasen. | ||
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:* Erdgas „H“ (GUS-Staaten) besteht aus ca. 98 | :* Erdgas „H“ (GUS-Staaten) besteht aus ca. 98 % Methan, 1 % (Ethan, Propan, Butan, Pentan) und 1 % Inertgasen. | ||
:(4) | :(4) Volumenbezogene Angaben beziehen sich auf das Normalvolumen unter Normalbedingungen (0 °C und 101325 Pa) | ||
{| class="wikitable" style="text-align:center" | === Umrechnungsfaktoren Heizwert nach Brennwert und umgekehrt nach deutscher EnEV === | ||
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!Brennstoff | |- class="hintergrundfarbe5" | ||
!Heizwert | ! Brennstoff | ||
! Umrechnungsfaktor<br />Heizwert zu Brennwert<br />(Brennwert zu Heizwert)<ref>[https://gammel.de/de/lexikon/heizwert---brennwert/4838 Heizwert-Brennwert-Tabelle]</ref><ref>[[DIN V 18599]] Beiblatt 1:2010-01</ref> | |||
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* EN 437:2003 ''Test gases | == Normen == | ||
*: Diese [[Euronorm]] führt auch im Sinne der internationalen Harmonisierung die Formelzeichen ''H<sub>i</sub> | * EN 437:2003 ''Test gases – Test pressures – Appliances categories''; deutsch: DIN EN 437:2003-09 ''Prüfgase – Prüfdrücke – Gerätekategorien'' und ÖNORM EN 437:1994-05-01 ''Geräte für den Betrieb mit Brenngasen – Prüfgase – Prüfdrucke und Gerätekategorien'' | ||
*: Diese [[Euronorm]] führt auch im Sinne der internationalen Harmonisierung die Formelzeichen ''H''<sub>i</sub> für den Heizwert und ''H''<sub>s</sub> für den Brennwert ein. | |||
* DIN 5499 ''Brennwert und Heizwert, Begriffe'' (Januar 1972) | * DIN 5499 ''Brennwert und Heizwert, Begriffe'' (Januar 1972) | ||
* DIN 51900 ''Bestimmung des Brennwertes mit dem [[Bombenkalorimeter]] und Berechnung des Heizwertes'' | * DIN 51900 ''Bestimmung des Brennwertes mit dem [[Bombenkalorimeter]] und Berechnung des Heizwertes'' | ||
**Teil 1 ''Allgemeine Angaben, Grundgeräte, Grundverfahren'' (April 2000) | ** Teil 1 ''Allgemeine Angaben, Grundgeräte, Grundverfahren'' (April 2000) | ||
**Teil 2 ''Verfahren mit isoperibolem oder static-jacket Kalorimeter'' (Mai 2003) | ** Teil 2 ''Verfahren mit isoperibolem oder static-jacket Kalorimeter'' (Mai 2003) | ||
**Teil 3 ''Verfahren mit [[adiabatisch]]em Mantel'' (Juli 2004) | ** Teil 3 ''Verfahren mit [[adiabatisch]]em Mantel'' (Juli 2004) | ||
* DIN 1340 ''Gasförmige Brennstoffe und sonstige Gase, Arten, Bestandteile, Verwendung'' (Dezember 1990) | * DIN 1340 ''Gasförmige Brennstoffe und sonstige Gase, Arten, Bestandteile, Verwendung'' (Dezember 1990) | ||
* DIN 1871 ''Gasförmige Brennstoffe und sonstige Gase | * DIN 1871 ''Gasförmige Brennstoffe und sonstige Gase – Dichte und andere volumetrische Größen'' (Mai 1999) | ||
* DIN 51857 ''Gasförmige Brennstoffe und sonstige Gase | * DIN 51857 ''Gasförmige Brennstoffe und sonstige Gase – Berechnung von Brennwert, Heizwert, Dichte, relativer Dichte und Wobbeindex von Gasen und Gasgemischen'' (März 1997) | ||
* DIN 51612 ''Prüfung von Flüssiggas; Berechnung des Heizwertes'' (Juni 1980) | * DIN 51612 ''Prüfung von Flüssiggas; Berechnung des Heizwertes'' (Juni 1980) | ||
* DIN 51854 ''Prüfung von gasförmigen Brennstoffen und sonstigen Gasen; | * DIN 51854 ''Prüfung von gasförmigen Brennstoffen und sonstigen Gasen; Bestimmung des [[Ammoniak]]gehaltes'' (September 1993) | ||
* [[DIN V 18599]] ''Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung '' | |||
* | == Siehe auch == | ||
* [[Wobbewert]], [[Zustandszahl]], [[Gasenergie]], Kenngrößen der Wirkung eines Heizstoffs | |||
* [[Abgasverlust]], ein Maß für die Effizienz einer Heizanlage | |||
Version vom 9. November 2023, 10:39 Uhr
Der Heizwert Hi (früher unterer Heizwert Hu) ist die bei einer Verbrennung maximal nutzbare Wärmemenge, bei der es nicht zu einer Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes kommt, bezogen auf die Menge des eingesetzten Brennstoffs (in Unterscheidung zum Brennwert, welcher deshalb größer als der Heizwert ist). Der Heizwert wird umgangssprachlich unpräzise „Energiegehalt“ oder „Energiewert“ genannt.
Der Heizwert ist also das Maß für die spezifisch je Bemessungseinheit nutzbare Wärmemenge ohne Kondensationswärme.
Der Heizwert sagt nichts aus über die Verbrennungsgeschwindigkeit.
So beträgt der Heizwert des Sprengstoffs Trinitrotoluol (TNT) nur ein Viertel des Wertes von Holz.
die physikalische Größe
Angegeben wird der Heizwert als massenbezogener Heizwert z. B. in in kJ/kg, Gramm oder Tonne.
Mit Hilfe der spezifischen Dichte des Brennstoffs kann der massenbezogene Heizwert auch in einen volumenbezogenen Heizwert umgewandelt werden, also z. B. je Liter in kJ/l oder auch je Kubikmeter in kJ/m³. Üblich sind in der Haustechnik auch Angaben in Kilowattstunde|kWh, für Heizöl also in kWh/l oder für Gas in kWh/m³.
Das Formelzeichen für den Heizwert ist Hi. Das «i» steht dabei für Latein|lat. inferior („unterer“). Hu wie auch kJ/mN³ mit indizierter Maßeinheit für das Normalvolumen bei Gasen sind nicht mehr normgerecht.
technisch-kaufmännische Vereinfachung
In Deutschland wird technisch und kaufmännisch der Heizwert häufig in Steinkohleeinheiten und international über die dimensionslose Öleinheit (ÖE) angegeben. In Tabellenwerken werden auch andere masse- und volumenbezogene Vergleichseinheiten benutzt: Kilogramm Öleinheiten (kgÖE), Tonnen Öleinheiten (tÖE), Kubikmeter Öleinheiten (m³ÖE) und Gallone#US-Amerikanisches_Ma.C3.9Fsystem Öleinheiten (US.liq.gal.ÖE).
Heizwert und Brennwert
Zur Bestimmung der Verbrennungswärme wird ein Stoff unter Sauerstoffüberschuss in einem Kalorimeter verbrannt. Dabei entstehen als Verbrennungsprodukte gasförmiges Kohlendioxid und Wasser als Kondensat. Diese Werte werden standardmäßig in Tabellenwerken auf 25 °C bezogen.
- Der Heizwert eines Stoffes kann nicht direkt experimentell ermittelt werden. Der Heizwert bezieht sich auf eine Verbrennung, bei der nur gasförmige Verbrennungsprodukte entstehen. Zur Berechnung wird daher vom Brennwert die Verdampfungsenthalpie des Wassers abgezogen. Daher liegen die Heizwerte üblicher Brennstoffe ca. 10 % unter ihren Brennwerten.
- Der Brennwert ist identisch mit der Standardverbrennungsenthalpie ΔVH° der allgemeinen Thermodynamik. Heiztechnisch gesprochen heißt das, dass der Wassergehalt bei dieser Berechnung nicht dampfförmig, sondern vor und nach der Verbrennung in flüssiger Form vorliegt. Darauf bezieht sich auch der Ausdruck Brennwerttechnik für Heizanlagen: Hierbei wird auch die im Wasserdampf „verschwendete“ Energie zur Wärmeproduktion genutzt. Für Heizzwecke ist der Brennwert der bessere Kennwert, weil bei Anwendung des Heizwertes physikalisch unsinnige Nutzungsgrade über 100 Prozent entstehen.
- Beispiel: Die Verdampfungsenthalpie von Wasser beträgt z. B. 45,1 kJ/mol (0 °C), 44,0 kJ/mol (25 °C) oder 40,7 kJ/mol bei 100 °C (siehe auch Verdampfungswärme).
Bei gasförmigen Stoffen bezieht man den Heizwert auf das Volumen bei 101,325 kPa und 0 °C (Normbedingungen). Die Angabe erfolgt dann in Kilojoule pro Normkubikmeter als kJ/m³ i.N., wobei das «i.N.» „in Normbedingung“ heißt. Die Differenz zwischen Heizwert und Brennwert ist bei gasförmigen Brennstoffen höher als bei anderen Stoffen, da hier im Gegensatz zu Heizöl oder sogar Holz (nur 4 %), der Wasserstoffgehalt sehr hoch ist.
Der Brennwert wird auch bei der Abrechnung von Heizenergie berücksichtigt. Er wird von Energieversorgern jedoch auf 0 °C bezogen. Dann ist der Brennwert der Gase wegen der höheren Gasdichte (also höheren Energiedichte) noch einmal ca. 10 % höher.
- Beispiel: Brennwert Methan CH4
- 50,0 MJ/kg bei 25 °C – 55,5 MJ/kg bei 0 °C (auf Masse bezogen)
- 36,3 MJ/m³ bei 25 °C – 39,9 MJ/m³ bei 0 °C (auf Volumen bezogen)
Berechnung von Heizwert und Brennwert
Gebräuchliche Brennstoffe wie Erdöl oder Kohle sind Gemische aus Stoffen, deren elementare Zusammensetzung meist aus Analysen bekannt ist. Mit Näherungsformeln kann der Heizwert solcher Stoffgemische für technische Anwendungen hinreichend genau aus der Zusammensetzung berechnet werden.
Weiterhin existiert noch eine Heizwertbestimmung nach Dulong.
Feste und flüssige Brennstoffe
Bei festen und flüssigen Brennstoffen errechnen sich Heiz- und Brennwert aus den Anteilen brennbarer Stoffe. Dabei sind die durch 100 dividierten prozentualen Massenanteile von Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff und Wasser an der Gesamtmasse inkl. Wassergehalt (für die Massenanteile von Wasserstoff und Sauerstoff zählen nur die Anteile, die nicht in Form von Wasser vorliegen).
Brennwert (bezogen auf die Gesamtmasse):
Heizwert (bezogen auf die Gesamtmasse):
Brennwert (bezogen auf den wasserfreien Brennstoff):
Heizwert (bezogen auf den wasserfreien Brennstoff):
Bei der Umrechnung zwischen Heiz- und Brennwert muss berücksichtigt werden, dass das aus dem Wasserstoff-Anteil entstehende Wasser sowie das bereits im Brennstoff enthaltene Wasser beim Heizwert gasförmig vorliegt (bei 25 °C), beim Brennwert jedoch in flüssiger Form (bei 25 °C). Daher fließt die Verdampfungsenthalpie von Wasser bei 25 °C von 2,441 MJ/kg in die Umrechnung ein:
Gasgemische
Bei Gasgemischen geht die Berechnung auf Wasserstoffgas und die wichtigsten Kohlenwasserstoffe ein. Die usw. sind die Molenbrüche der Komponenten mit den in Klammern angegebenen Summenformeln.
Brennwert:
Heizwert:
Heizwert und Verbrennungstemperatur Vorlage:Anker
Die Verbrennungstemperatur ist abhängig vom Brennwert einerseits und von der Wärmekapazität sowohl der Ausgangsstoffe als auch der Endprodukte der Verbrennungsreaktion andererseits. Sie wird berechnet nach der Energie-Bilanz-Formel:
- Ausgangs-Temperatur × Wärmekapazität der Ausgangsstoffe + Brennwert = End- oder Verbrennungstemperatur × Wärmekapazität der Endprodukte.
Dabei wird die Wärmeabgabe an die Umgebung vernachlässigt (adiabate Betrachtung). Unbeteiligte, aber anwesende Stoffe sind unbedingt mit zu berücksichtigen: Es ist beispielsweise ein Unterschied, ob Magnesium in Luft verbrennt, wobei Brenntemperaturen von rund 2.000 °C erreicht werden, oder in reinem Sauerstoff. Bei einer Verbrennung in reinem Sauerstoff müssen keine unbeteiligten Stoffe wie zum Beispiel Stickstoff miterhitzt werden.
Aus demselben Grund verwendet man zum Autogenschweißen Acetylen und reinen Sauerstoff, damit Temperaturen von etwa 3.000 °C erreicht werden.
Meist ist eine adiabatische Betrachtung ungeeignet, welche die Reaktionsgeschwindigkeit unberücksichtigt lässt. So verbrennt ein Holzblock nur an der Oberfläche und die Wärme wird über die Zeit an die Umgebung abgegeben. Hingegen reagiert Holzmehl mit Luft explosionsartig (Staubexplosion).
Tabellen
1 MJ/kg = 1000 kJ/kg; 1 MJ = 0,27778 kWh bzw. 1 kWh = 3,6 MJ
Feste Brennstoffe (bei 25 °C)
Brennstoff | Brennwert (in MJ/kg) | Heizwert (in MJ/kg) |
---|---|---|
waldfrisches Holz<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber">Vorlage:Literatur</ref> | * | 6,8 |
Hausmüll<ref name="Fritz Brandt">Vorlage:Literatur</ref><ref name="Müfit Bahadir, Harun Parlar, Michael Spiteller">Vorlage:Literatur</ref> | * | 2,5–12 |
lufttrockenes Holz<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, Gerstenkörner<ref name="guntamatic.com">guntamatic.com: Vorlage:Webarchiv, abgerufen am 19. Mai 2014</ref>, ungestrichenes Papier<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, Torf<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" /> | * | 14,4–15,8 |
Stroh (absolut trocken)<ref>IBS Ingenieurbüro für Haustechnik Schreiner: Brennstoffdaten und Infos für Getreidekorn und Halmgut.</ref>, Weizenkörner<ref name="Christian Synwoldt">Vorlage:Literatur</ref>, Hanfbriketts<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" /> | * | 16,7–17,2 |
Holzpellets<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, Olivenkerne<ref name="Matthias Kramer">Vorlage:Literatur</ref>, Holzbriketts<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" /> | * | 18–18,7 |
Rohbraunkohle<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, Schwefel<ref name="Erich Hahne" /> | 9,3–10 | 8–9,3 |
Braunkohlebriketts<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, Braunkohlestaub<ref name="Panos Konstantin">Vorlage:Literatur</ref>, Trockenschlempe (DDGS) | * | 19–21,6 |
Steinkohle, div. Typen<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, Steinkohlekoks<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, Steinkohlestaub<ref name="saacke.com">saacke.com: SAACKE Feuerungsanlagen für staubförmige Brennstoffe, abgerufen am 19. Mai 2014</ref> | * | 25–32,7 |
Holzkohle<ref>Holzkohle im „Lexikon der Chemie“ auf spektrum.de, abgerufen am 23. November 2015.</ref>, Braunkohlekoks<ref name="Michael Herrmann, Jürgen Weber" />, Petrolkoks<ref name="Tarsilla Gerthsen">Vorlage:Literatur</ref>, Altreifen/Altgummi<ref name="Jarina Bach">Vorlage:Literatur</ref>, Kohlenstoff (Graphit)<ref name="Erich Hahne">Vorlage:Literatur</ref> | * | 28–35 |
Phosphor, Magnesium<ref name="Hans Kemper">Vorlage:Literatur</ref> | 25,0–25,2 | 25,0–25,2 |
Thermoplaste: Nylon/Polyamid 6.6<ref name="PlHwDipl">Vorlage:Literatur</ref>, Plexiglas (PMMA)<ref name="Beilicke">Vorlage:Literatur</ref> | *, * | 27,3–35,0 |
Duroplaste: Epoxydharz (EP)<ref name="Beilicke" />, Bakelit (PF)<ref name="Beilicke" /> | *, * | 23,0–29,1 |
Verpackungskunststoffe: Polyethylen (PE)<ref name="PlHwDipl" />, Polyethylenterephthalat (PET)<ref name="PlHwDipl" /> | *, * | 25,0–46,2 |
Verpackungskunststoffe: Polypropylen (PP)<ref name="PlHwDipl" />, Polystyrol (PS)<ref name="PlHwDipl" /> | *, * | 42,4–46,4 |
Schaumkunststoffe: Polyurethan-Hartschaum (PUR)<ref name="Beilicke" />, Expandiertes Polystyrol weiß (EPS)<ref name="Beilicke" /> | *, * | 27,3–38,1 |
Biokunststoff: Polylactid (PLA)<ref>Vorlage:Literatur</ref><ref>Vorlage:Literatur</ref><ref>Vorlage:Literatur</ref> | * | 17,9–18,2 o. 19,2 |
- (*) derzeit nicht bekannt
Flüssige Brennstoffe (bei 25 °C)
Brennstoff | Brennwert (in MJ/kg) | Heizwert (in MJ/kg) | Dichte (in kg/dm³) |
---|---|---|---|
Benzin<ref name="Matthias Kramer" /> | 42,7–44,2 | 40,1–41,8 | 0,720–0,775 |
Ethanol<ref name="Matthias Kramer" /> | 29,7 | 26,8 | 0,7894 |
Methanol | 22,7 | 19,9 | 0,7869 |
Diesel, Heizöl EL<ref name="Erich Hahne" /> | 45,4 | 42,6 | 0,820–0,845 |
Biodiesel<ref name="Matthias Kramer" /> | 40 (RME)(2) | 37 | 0,86–0,9 |
Heizöl S (schwer)<ref name="Erich Hahne" /> | 42,3 | 40,0 | 0,96–0,99 |
Erdöl<ref name="Tobias Luthe">Vorlage:Literatur</ref> | * | 42,8 | 0,7–1,02<ref name="Ernst Blumer">Vorlage:Literatur</ref> |
Isopropanol<ref name="Fred Schäfer">Vorlage:Literatur</ref> | * | 30,5 | 0,775 |
Benzol<ref name="Erich Hahne" /> | 41,8 | 40,1 | 0,879 |
Bibo(3) | * | 41,8 | 0,796 |
Paraffinöl<ref name="Dietmar Mende, Günter Simon">Vorlage:Literatur</ref> | * | 42 | 0,81–0,89 |
Altfette(1) | * | 36 | * |
- (*) derzeit nicht bekannt
- (1) Altfette sind Ester von langkettigen Fettsäuren (meist C18) mit Glycerin (z. B. Rapsöl).
- (2) Biodiesel ist ein Ester von langkettigen Fettsäuren (meist C18) mit Methanol (z. B. Rapsöl-Methylester).
- (3) Benzin-Benzol-Gemisch (Ottokraftstoff) in der meistens verwendeten Mischung „aus 6 Teilen Benzin und 4 Teilen Benzol“
Gasförmige Brennstoffe (bei 25 °C)
Brennstoff | Brennwert (in MJ/kg) | Heizwert (in MJ/kg) | Brennwert (in MJ/m³)(4) | Heizwert (in MJ/m³)(4) |
---|---|---|---|---|
Wasserstoff<ref name="Karl-Heinrich Grote">Vorlage:Literatur</ref> | 141,800 | 119,972 | 12,745 | 10,783 |
Kohlenmonoxid<ref name="Karl-Heinrich Grote" /> | 10,103 | 10,103 | 12,633 | 12,633 |
Gichtgas(1)<ref name="Günter Cerbe">Vorlage:Literatur</ref> | 1,5–2,1 | 1,5–2,1 | 2,5–3,4 | 2,5–3,3 |
Stadtgas(2)<ref name="Günter Cerbe" /> | 18,21 | 16,34 | 19–20 | 17–18 |
Erdgas(3)<ref name="Günter Cerbe" /> | 36–50 | 32–45 | 35–46 | 31–41 |
Methan<ref name="Erich Hahne" /> | 55,498 | 50,013 | 39,819 | 35,883 |
Ethan<ref name="Karl-Heinrich Grote" /> | 51,877 | 47,486 | 70,293 | 64,345 |
Ethylen (Ethen)<ref name="Karl-Heinrich Grote" /> | 50,283 | 47,146 | 63,414 | 59,457 |
Acetylen (Ethin)<ref name="Erich Hahne" /> | 49,912 | 48,222 | 58,473 | 56,493 |
Propan<ref name="Erich Hahne" /> | 50,345 | 46,354 | 101,242 | 93,215 |
n-Butan<ref name="Butan">Gase, Heizwerte</ref> | 49,500 | 45,715 | 134,061 | 123,810 |
i-Butan<ref name="Butan" /> | 49,356 | 45,571 | 133,119 | 122,910 |
- Quelle: Grundlagen der Gastechnik
- (1) Gichtgas besteht aus (2–4) % Wasserstoff, (20–25) % Kohlenmonoxid und (70–80) % Inertgasen (Kohlendioxid, Stickstoff).
- (2) Stadtgas besteht aus (19–21) % Methan, 51 % Wasserstoff, (9–18) % Kohlenmonoxid und (10–15) % Inertgasen.
- (3) Sorten von Erdgas:
- Erdgas „L“ besteht aus ca. 85 % Methan, 4 % (Ethan, Propan, Butan, Pentan) und 11 % Inertgasen.
- Erdgas „H“ (Nordsee) besteht aus ca. 89 % Methan, 8 % (Ethan, Propan, Butan, Pentan) und 3 % Inertgasen.
- Erdgas „H“ (GUS-Staaten) besteht aus ca. 98 % Methan, 1 % (Ethan, Propan, Butan, Pentan) und 1 % Inertgasen.
- (4) Volumenbezogene Angaben beziehen sich auf das Normalvolumen unter Normalbedingungen (0 °C und 101325 Pa)
Umrechnungsfaktoren Heizwert nach Brennwert und umgekehrt nach deutscher EnEV
Brennstoff | Umrechnungsfaktor Heizwert zu Brennwert (Brennwert zu Heizwert)<ref>Heizwert-Brennwert-Tabelle</ref><ref>DIN V 18599 Beiblatt 1:2010-01</ref> |
---|---|
Wasserstoff | 1,18 (0,847) |
Methanol | 1,14 (0,877) |
Methan, Erdgas, Ethanol | 1,11 (0,901) |
Propan, Paraffin | 1,09 (0,917) |
Butan, Benzin, Biodiesel, Holz | 1,08 (0,926) |
Diesel, Pflanzenöl, Braunkohlebriketts | 1,07 (0,935) |
Heizöl, Schweröl | 1,06 (0,943) |
Koks | 1,04 (0,962) |
Steinkohlebriketts | 1,02 (0,980) |
Normen
- EN 437:2003 Test gases – Test pressures – Appliances categories; deutsch: DIN EN 437:2003-09 Prüfgase – Prüfdrücke – Gerätekategorien und ÖNORM EN 437:1994-05-01 Geräte für den Betrieb mit Brenngasen – Prüfgase – Prüfdrucke und Gerätekategorien
- Diese Euronorm führt auch im Sinne der internationalen Harmonisierung die Formelzeichen Hi für den Heizwert und Hs für den Brennwert ein.
- DIN 5499 Brennwert und Heizwert, Begriffe (Januar 1972)
- DIN 51900 Bestimmung des Brennwertes mit dem Bombenkalorimeter und Berechnung des Heizwertes
- Teil 1 Allgemeine Angaben, Grundgeräte, Grundverfahren (April 2000)
- Teil 2 Verfahren mit isoperibolem oder static-jacket Kalorimeter (Mai 2003)
- Teil 3 Verfahren mit adiabatischem Mantel (Juli 2004)
- DIN 1340 Gasförmige Brennstoffe und sonstige Gase, Arten, Bestandteile, Verwendung (Dezember 1990)
- DIN 1871 Gasförmige Brennstoffe und sonstige Gase – Dichte und andere volumetrische Größen (Mai 1999)
- DIN 51857 Gasförmige Brennstoffe und sonstige Gase – Berechnung von Brennwert, Heizwert, Dichte, relativer Dichte und Wobbeindex von Gasen und Gasgemischen (März 1997)
- DIN 51612 Prüfung von Flüssiggas; Berechnung des Heizwertes (Juni 1980)
- DIN 51854 Prüfung von gasförmigen Brennstoffen und sonstigen Gasen; Bestimmung des Ammoniakgehaltes (September 1993)
- DIN V 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung
Siehe auch
- Wobbewert, Zustandszahl, Gasenergie, Kenngrößen der Wirkung eines Heizstoffs
- Abgasverlust, ein Maß für die Effizienz einer Heizanlage
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