Als Energiedichte wird der Gehalt an Wärmeenergie pro Einheit eines bestimmten Brennstoffs bezeichnet. Im Bereich der Heiztechnik wird hier üblicherweise von Heizwert und Brennwert gesprochen. Wir möchten im Folgenden diese beiden Begriffe näher erläutern und Ihnen einen Überblick über die verschiedenen Energiedichten gängiger Brennstoffe geben.

Heizwert oder Brennwert?

Zwei Begriffe, die im Grunde dasselbe meinen, zwischen denen es aber einen feinen Unterschied gibt. Beide geben Aufschluss über die Energiedichte eines Brennstoffs. Für den Heizwert wird jedoch häufig auch der Begriff des unteren oder spezifischen Heizwertes gebraucht. Dieser gibt grundsätzlich an, wie viel Energie bei der Verbrennung eines Stoffs in Form von Wärme freigesetzt wird. Die Grundeinheit des Heizwerts ist Joule pro Kilogramm, gemessen wird jedoch meist in Megajoule, also MJ/kg.

Was bedeutet Energiedichte?

Der Begriff Energiedichte ist etwas ungenau, da hiermit sowohl der oben bereits beschriebene Heizwert als auch der Brennwert gemeint sein kann. Im Gegensatz zum Heizwert wird beim Brennwert auch die Kondensationswärme des Wasserdampfs im Abgas mit eingerechnet. Moderne Brennwertkessel sind dazu in der Lage, diese zu nutzen und sind dadurch deutlich effizienter. Aus diesem Grund entsprechen Brennwertkessel  dem aktuellen Stand der Technik. Der Brennwert wird auch als oberer Heizwert bezeichnet. Bei der Berechnung geht man davon aus, dass die Verbrennungsgase nicht einfach abgeführt, sondern auf 25 °C heruntergekühlt werden und der darin enthaltene Wasserdampf vollständig kondensiert. Hierbei entsteht die sogenannte Kondensationswärme, durch die der Brennwert regelmäßig über dem Heizwert eines Brennstoffs liegt.

Brennstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen im Vergleich

Bei den nachwachsenden Rohstoffen rückt vor allem Holz als Brennstoff in den Fokus. Besonders beliebt ist er in Form von Holzpellets, da diese als Schüttgut praktische Vorteile bei der Verbrennung gegenüber normalem Scheitholz bringen. Aber auch bei der Energiedichte ergeben sich nennenswerte Unterschiede. Luftgetrocknetes Holz kommt auf einen Heizwert von 15 MJ/kg, der Brennwert liegt mit 19 MJ/kg deutlich darüber. Bei Holzpellets hingegen liegt schon der Heizwert bei 18 MJ/kg, der Brennwert erreicht 20 MJ/kg. Bei Holzhackschnitzeln ist es deutlich schwieriger, einen Wert zu bestimmen, da hier die verwendete Holzart und der Wassergehalt ausschlaggebend sind. Je höher der Wassergehalt, desto geringer die Energiedichte. Man kann jedoch grob von einem Brennwert von 14,4 MJ/kg ausgehen.

Konventionelle Brennstoffe im Vergleich

Heizöl und Erdgas sind auch heute noch in vielen Heizkellern anzutreffen. Auch wenn die Uhr für Heizöl langsam abläuft, lassen sich mithilfe von Brennwertkesseln Effizienzsteigerungen realisieren, wie der nachfolgende Vergleich zeigt.

• Der Heizwert für leichtes Heizöl liegt bei 42,6 MJ/kg, der Brennwert hingegen bei 45,4 MJ/kg.
• Schweres Heizöl weist eine ähnliche Differenz auf: Der normale Heizwert beträgt hier 39,5 MJ/kg, der Brennwert hingegen liegt bei 42,5 MJ/kg.
• Bei Erdgas fällt der Unterschied schon geringfügig signifikanter aus, den dessen unterer Heizwert liegt bei 38 MJ/kg, der Brennwert schon bei 42 MJ/kg.

Aus diesem Grund gilt Brennwerttechnik bei Erdgasheizungen auch als besonders effizient. Gar keinen Unterschied gibt es bei der Steinkohle, denn sowohl Heizwert als auch Brennwert betragen hier genau 30.

Generell lässt sich sagen, dass Festbrennstoffe wegen der zwischen den Brennstoffpartikeln enthaltenen Zwischenräume eine geringere Energiedichte haben als Flüssigbrennstoffe. Dafür ist sie deutlich höher als bei gasförmigen Brennstoffen.