Als Energiedichte wird der Gehalt an Wärmeenergie pro Einheit eines Brennstoffs bezeichnet. In der Heiztechnik spricht man hier von Heizwert und Brennwert. Dieser Beitrag erklärt beide Begriffe und gibt eine Übersicht über die Energiedichte gängiger Brennstoffe.

Heizwert oder Brennwert?

Beide Begriffe geben Aufschluss über die Energiedichte eines Brennstoffs, unterscheiden sich aber im Detail. Der Heizwert, häufig auch unterer oder spezifischer Heizwert genannt, gibt an, wie viel Energie bei der Verbrennung in Form von Wärme frei wird. Die Grundeinheit ist Joule pro Kilogramm, gemessen wird meist in Megajoule pro Kilogramm. Der Begriff Energiedichte ist etwas ungenau, da er sowohl den Heizwert als auch den Brennwert meinen kann.

Was den Brennwert ausmacht

Im Gegensatz zum Heizwert bezieht der Brennwert auch die Kondensationswärme des Wasserdampfs im Abgas mit ein. Moderne Brennwertkessel können diese Wärme nutzen und sind dadurch deutlich effizienter, weshalb sie dem aktuellen Stand der Technik entsprechen. Der Brennwert wird auch als oberer Heizwert bezeichnet. Bei seiner Berechnung geht man davon aus, dass die Verbrennungsgase abgekühlt werden und der enthaltene Wasserdampf vollständig kondensiert, wobei die Kondensationswärme frei wird. Deshalb liegt der Brennwert regelmäßig über dem Heizwert.

Nachwachsende Rohstoffe im Vergleich

Bei den nachwachsenden Rohstoffen steht vor allem Holz im Fokus, besonders in Form von Holzpellets, die als Schüttgut praktische Vorteile gegenüber Scheitholz bieten. Auch bei der Energiedichte gibt es Unterschiede: Luftgetrocknetes Holz kommt auf einen Heizwert von rund 15 und einen Brennwert von rund 19 Megajoule pro Kilogramm, während Holzpellets bereits einen Heizwert von rund 18 und einen Brennwert von rund 20 Megajoule pro Kilogramm erreichen. Bei Hackschnitzeln ist der Wert schwerer zu bestimmen, da Holzart und Wassergehalt entscheidend sind. Je höher der Wassergehalt, desto geringer die Energiedichte, grob lässt sich ein Brennwert von rund 14 Megajoule pro Kilogramm ansetzen.

Konventionelle Brennstoffe im Vergleich

Heizöl und Erdgas sind nach wie vor in vielen Heizkellern zu finden. Der Heizwert von leichtem Heizöl liegt bei rund 42,6, der Brennwert bei rund 45,4 Megajoule pro Kilogramm. Schweres Heizöl weist einen Heizwert von rund 39,5 und einen Brennwert von rund 42,5 Megajoule pro Kilogramm auf. Bei Erdgas liegt der untere Heizwert bei rund 38 und der Brennwert bei rund 42 Megajoule pro Kilogramm, weshalb die Brennwerttechnik bei Erdgasheizungen als besonders effizient gilt. Bei Steinkohle stimmen Heiz- und Brennwert dagegen weitgehend überein.

Energiedichte und Heizsystem

Generell haben Festbrennstoffe wegen der Zwischenräume zwischen den Brennstoffpartikeln eine geringere Energiedichte als Flüssigbrennstoffe, deren Dichte wiederum deutlich höher ist als die gasförmiger Brennstoffe. Für die Praxis bedeutet das unter anderem, dass für die gleiche Energiemenge bei Festbrennstoffen mehr Lagerplatz benötigt wird als bei Öl oder Gas. Die Energiedichte allein sagt jedoch nichts über die Umweltbilanz oder die Wirtschaftlichkeit eines Brennstoffs aus. Bei der Wahl des Heizsystems spielen daher neben der Energiedichte auch die Kosten, die Verfügbarkeit, die gesetzlichen Vorgaben und die Klimabilanz eine Rolle. Ein Fachbetrieb kann beraten, welches System und welcher Energieträger für Ihr Gebäude sinnvoll sind.

Zusammengefasst ist die Energiedichte eine wichtige Kennzahl, um Brennstoffe miteinander zu vergleichen, sie beschreibt jedoch nur einen Teilaspekt. Der Unterschied zwischen Heizwert und Brennwert zeigt zudem, warum moderne Brennwertkessel effizienter arbeiten als ältere Geräte: Sie nutzen die zusätzlich im Wasserdampf gebundene Kondensationswärme. Für die Wahl des richtigen Heizsystems sind neben der Energiedichte vor allem die langfristigen Kosten, die Umweltbilanz und die gesetzlichen Rahmenbedingungen entscheidend. Angesichts der Ausrichtung auf erneuerbare Energien gewinnen dabei Systeme wie Wärmepumpen und Biomasseheizungen zunehmend an Bedeutung.

Bedeutung für die Praxis

Für Verbraucher ist das Wissen um Heizwert und Brennwert vor allem beim Vergleich von Heizkosten und Brennstoffen hilfreich. Wird ein Brennstoff nach Gewicht oder Volumen verkauft, sagt die Energiedichte, wie viel nutzbare Wärme darin steckt. Bei der Abrechnung von Gas etwa spielt der Brennwert eine Rolle, da der Verbrauch anhand des Energiegehalts berechnet wird. Auch bei der Lagerung ist die Energiedichte relevant, denn Brennstoffe mit geringer Energiedichte wie Holz benötigen mehr Platz als Öl oder Gas. Wer diese Zusammenhänge kennt, kann Angebote besser einordnen und die Wirtschaftlichkeit verschiedener Heizsysteme fundierter beurteilen.

Zusammengefasst hilft das Verständnis von Heizwert, Brennwert und Energiedichte dabei, Brennstoffe und Heizsysteme fundiert zu vergleichen. Es erklärt, warum moderne Brennwerttechnik effizienter ist und warum verschiedene Brennstoffe unterschiedlich viel Lagerplatz benötigen. Für die konkrete Entscheidung sind jedoch stets auch Kosten, Umweltbilanz und gesetzliche Vorgaben zu berücksichtigen.

Wer eine neue Heizung plant, sollte sich daher nicht allein von der Energiedichte eines Brennstoffs leiten lassen, sondern das Gesamtbild betrachten. Ein Fachbetrieb kann die verschiedenen Optionen mit ihren Vor- und Nachteilen aufzeigen und die für Ihr Gebäude wirtschaftlich und in der Umweltbilanz sinnvollste sowie förderfähige Lösung empfehlen. So treffen Sie eine fundierte und zukunftssichere Entscheidung.