Brennwerte von Brennstoffen

Referenzdaten zum Brennwert gängiger fester, flüssiger und gasförmiger Brennstoffe.

fuelshighercalorificvalues

Überblick

Der Heizwert (Verbrennungswärme) quantifiziert die Energie, die freigesetzt wird, wenn eine Einheitsmasse eines Brennstoffs vollständig verbrennt. Es gibt zwei Konventionen:

Oberer Heizwert (HCV) — auch Bruttoheizwert (GCV) oder oberer Heizwert (HHV) genannt. Das gesamte Wasser in den Verbrennungsprodukten wird kondensiert, sodass die latente Verdampfungswärme zurückgewonnen wird.
Unterer Heizwert (LCV) — auch Nettoheizwert (NCV) oder unterer Heizwert (LHV) genannt. Das Wasser verbleibt als Dampf im Rauchgas, sodass die latente Wärme nicht zurückgewonnen wird. Der LHV ist der praktische Wert für die meisten industriellen Verbrennungsberechnungen, bei denen die Abgase über 100 °C austreten.

Der Unterschied zwischen HHV und LHV hängt vom Wasserstoffgehalt des Brennstoffs ab. Wasserstoffreiche Brennstoffe wie Methan und Wasserstoff weisen die größte Differenz auf.

Wichtige Formeln

Der Heizwert wird experimentell bestimmt, indem eine bekannte Brennstoffmasse in einem Kalorimeter verbrannt und der Temperaturanstieg einer bekannten Wassermasse gemessen wird:

$Q = m_{water} \cdot C_p \cdot \Delta T$

Der Energiegehalt pro Brennstoffmasseinheit beträgt dann:

$HV = \frac{Q}{m_{fuel}} = \frac{m_{water} \cdot C_p \cdot \Delta T}{m_{fuel}}$

Variablen

Symbol	Beschreibung	Typical Value / Unit
$Q$	Heat released by combustion	J
$m_{water}$	Mass of water in calorimeter	g
$C_p$	Specific heat capacity of water	4.18 J/(g·°C)
$\Delta T$	Temperature rise of water	°C
$m_{fuel}$	Mass of fuel burned	g
$HV$	Heating value (energy content)	J/g

Gasförmige Brennstoffe

Eigenschaften bei 0 °C / 32 °F, 1 bar.

6 Zeilen

Obere Heizwerte gängiger gasförmiger Brennstoffe.
Fuel	Dichte (kg/m^3)	HHV (MJ/kg)	HHV (Btu/ft^3)
Acetylene	1.097	49.9	1468
Hydrogen	0.09	141.7	341
Methane	0.716	55.5	1069
Erdgas (US)	0.777	52.2	1090
Ammonia	—	22.5	—
Stadtgas	—	—	483

Quelle: engineeringtoolbox.com

Flüssige Brennstoffe

Eigenschaften bei 15 °C / 60 °F.

16 Zeilen

Bruttoheizwerte von gängigen flüssigen Brennstoffen.
Fuel	Dichte (kg/l)	HHV (MJ/kg)	LHV (MJ/kg)
Benzin	0.737	46.4	—
Kerosene	0.821	46.2	—
Dieselkraftstoff	0.846	45.6	—
Leichtes Heizöl	0.96	44	—
Schweres Heizöl	0.98	41.8	—
Butane	0.601	49.1	—
Ethane	0.572	51.9	—
LNG	0.428	55.2	—
Ethanol (100 %)	0.789	29.7	—
Methanol	—	—	—
Acetone	0.787	31.8	—
Butanol	0.81	37.3	—
Dimethylether (DME)	0.665	31.7	—
Diethylether	0.716	43	—
Glycerin	1.263	19	—
Gasöl (Heizöl)	0.84	43	—

Quelle: engineeringtoolbox.com

Feste Brennstoffe

12 Zeilen

Bruttoheizwerte von festen Brennstoffen.
Fuel	HHV (MJ/kg)	LHV (MJ/kg)
Carbon	32.8	—
Anthrazit	32.6	—
Petrolkoks	31.3	29.5
Steinkohle	30.2	29
Halbanthrazit	29.5	—
Charcoal	29.6	28.4
Coke	26	—
Subbituminöse Kohle	24.4	—
Holz (trocken)	16.2	15.4
Peat	17	—
Braunkohle	14	—
Sulfur	9.2	9.2

Quelle: engineeringtoolbox.com

Umrechnungsfaktoren für Einheiten

4 Zeilen

Energieumrechnungen pro Masse.
From	MJ/kg	kWh/kg	Btu/lb
1 MJ/kg	1	0.2778	429.9
1 kcal/kg	0.004187	0.001162	1.8
1 Btu/lb	0.002328	0.000646	1
1 kWh/kg	3.597	1	1547.7

Quelle: engineeringtoolbox.com

Wiederhergestellte Original-Quellentabellen

Die folgenden Tabellen werden von der Original-Quellenseite wiederhergestellt, um die vollständigen Referenzdaten zu erhalten.

Gasförmige Brennstoffe - Höhere und niedrigere Heizwerte (Heizwerte)

6 Zeilen

Gaseous Fuels - Higher and lower calorific values (heating values)
Gasförmiger Brennstoff	kg/m3 (kg/m3)	g/ft3 (g/ft3)	kWh/kg (kWh/kg)	MJ/kg (MJ/kg)	Btu/lb (Btu/lb)	MJ/m3 (MJ/m3)	Btu/ft3 (Btu/ft3)	kWh/kg (kWh/kg)	MJ/kg (MJ/kg)	Btu/lb (Btu/lb)	MJ/m3 (MJ/m3)	Btu/ft3 (Btu/ft3)
Acetylene	1.097	31.1	13.9	49.9	21453	54.7	1468	—	—	—	—	—
Ammonia	—	—	—	22.5	9690	—	—	—	—	—	—	—
Hydrogen	0.09	2.55	39.4	141.7	60920	12.7	341	33.3	120	51591	10.8	290
Methane	0.716	20.3	15.4	55.5	23874	39.8	1069	13.9	50	21496	35.8	964
Erdgas (US-Markt)*	0.777	22	14.5	52.2	22446	40.6	1090	13.1	47.1	20262	36.6	983
Stadtgas	—	—	—	—	—	18	483	—	—	—	—	—

Quelle: engineeringtoolbox.com

Flüssige Brennstoffe - Höhere und niedrigere Heizwerte (Heizwerte)

28 Zeilen

Liquid Fuels - Higher and lower calorific values (heating values)
Flüssiger Brennstoff	kg/l (kg/l)	kg/gal (kg/gal)	kWh/kg (kWh/kg)	MJ/kg (MJ/kg)	Btu/lb (Btu/lb)	MJ/l (MJ/l)	Btu/gal (Btu/gal)	kWh/kg (kWh/kg)	MJ/kg (MJ/kg)	Btu/lb (Btu/lb)	MJ/l (MJ/l)	Btu/gal (Btu/gal)
Acetone	0.787	2.979	8.83	31.8	13671	25	89792	8.22	29.6	12726	23.3	83580
Butane	0.601	3.065	13.64	49.1	21109	29.5	105875	12.58	45.3	19475	27.2	97681
Butanol	0.81	—	10.36	37.3	16036	30.2	108359	9.56	34.4	14789	27.9	99934
Dieselkraftstoff*	0.846	3.202	12.67	45.6	19604	38.6	138412	11.83	42.6	18315	36	129306
Dimethylether (DME)	0.665	2.518	8.81	31.7	13629	21.1	75655	8.03	28.9	12425	19.2	68973
Ethane	0.572	2.165	14.42	51.9	22313	29.7	106513	13.28	47.8	20550	27.3	98098
Ethanol (100%)	0.789	2.987	8.25	29.7	12769	23.4	84076	7.42	26.7	11479	21.1	75583
Diethylether (Ether)	0.716	2.71	11.94	43	18487	30.8	110464	—	—	—	—	—
Benzin (Benzin)*	0.737	2.79	12.89	46.4	19948	34.2	122694	12.06	43.4	18659	32	114761
Gasöl (Heizöl)*	0.84	3.18	11.95	43	18495	36.1	129654	11.89	42.8	18401	36	128991
Glycerin	1.263	4.781	5.28	19	8169	24	86098	—	—	—	—	—
Schweröl*	0.98	3.71	11.61	41.8	17971	41	146974	10.83	39	16767	38.2	137129
Kerosin*	0.821	3.108	12.83	46.2	19862	37.9	126663	11.94	43	18487	35.3	126663
Leichtes Heizöl*	0.96	3.634	12.22	44	18917	42.2	151552	11.28	40.6	17455	39	139841
LNG*	0.428	1.621	15.33	55.2	23732	23.6	84810	13.5	48.6	20894	20.8	74670
LPG*	0.537	2.033	13.69	49.3	21195	26.5	94986	12.64	45.5	19561	24.4	87664
Marinegasöl*	0.855	3.237	12.75	45.9	19733	39.2	140804	11.89	42.8	18401	36.6	131295
Methanol	0.791	2.994	6.39	23	9888	18.2	65274	5.54	19.9	8568	15.8	56562
Methylester (Biodiesel)	0.888	3.361	11.17	40.2	17283	35.7	128062	10.42	37.5	16122	33.3	119460
MTBE	0.743	2.811	10.56	38	16337	28.2	101244	9.75	35.1	15090	26.1	93517
Pflanzenöle (Biodiesel)*	0.92	3.483	11.25	40.5	17412	37.3	133684	10.5	37.8	16251	34.8	124772
Paraffin (Wachs)*	0.9	3.407	12.78	46	19776	41.4	148538	11.53	41.5	17842	37.4	134007
Pentane	0.63	2.385	13.5	48.6	20894	30.6	109854	12.6	45.4	19497	28.6	102507
Petroleumnaphtha*	0.725	2.745	13.36	48.1	20679	34.9	125145	12.47	44.9	19303	32.6	116819
Propane	0.498	1.885	13.99	50.4	21647	25.1	89963	12.88	46.4	19927	23.1	82816
Rückstandsöl*	0.991	3.752	—	—	—	41.8	150072	10.97	39.5	16982	39.2	140470
Teer*	—	—	10	36	15477	—	—	—	—	—	—	—
Turpentine	0.865	3.274	12.22	44	18917	38.1	136555	—	—	—	—	—

Quelle: engineeringtoolbox.com

Feste Brennstoffe - Obere und untere Heizwerte (Heizwerte)

12 Zeilen

Solid Fuels - Higher and lower calorific values (heating values)
Fester Brennstoff*	kg/dm3 (kg/dm3)	kWh/kg (kWh/kg)	MJ/kg (MJ/kg)	Btu/lb (Btu/lb)	kWh/kg (kWh/kg)	MJ/kg (MJ/kg)	Btu/lb (Btu/lb)
Anthrazitkohle	—	9.06	32.6	14015	—	—	—
Bituminöse Kohle	—	8.39	30.2	12984	8.06	29	12468
Carbon	—	9.11	32.8	14101	—	—	—
Charcoal	—	8.22	29.6	12726	7.89	28.4	12210
Coke	—	7.22	26	11178	—	—	—
Braunkohle (Braunkohle)	—	3.89	14	6019	—	—	—
Peat	—	4.72	17	7309	—	—	—
Petrolkoks	—	8.69	31.3	13457	8.19	29.5	12683
Halbanthrazit	—	8.19	29.5	12683	—	—	—
Subbituminöse Kohle	—	6.78	24.4	10490	—	—	—
Schwefel (s)	—	2.56	9.2	3955	2.55	9.2	3939
Holz (trocken)	0.701	4.5	16.2	6965	4.28	15.4	6621

Quelle: engineeringtoolbox.com

Technische Hinweise

Heizwert-Einheitenumrechner

Heizwert(MJ/kg)

Brennstoffmasse(kg)

Brennstoffe, die Gemische sind (Erdgas, Benzin, Kohle), können im Heizwert zwischen Quellen, Jahreszeiten und Märkten um 5–10 % variieren. Die obigen Werte sind repräsentativ für die angegebenen Dichten.
Feste Brennstoffe sind besonders empfindlich gegenüber Feuchtigkeits- und Aschegehalt. Höhere Feuchtigkeits- oder Ascheanteile reduzieren den effektiven Heizwert pro Masseneinheit.
HHV ist geeignet für die Analyse von Brennwertkesseln oder Brennstoffzellen, wo Wasserdampf kondensiert wird. LHV ist die Standardgrundlage für konventionelle Kessel-, Gasturbinen- und Verbrennungsmotoreffizienzberechnungen.
Die Dichten gasförmiger Brennstoffe hängen von Temperatur und Druck ab; die Tabellenwerte gelten unter Standardbedingungen (0 °C, 1 bar). Verwenden Sie das ideale Gasgesetz für andere Bedingungen.

Referenzen

Engineering ToolBox — Höhere Heizwerte von Brennstoffen

Quelle: engineeringtoolbox.com