Wir finden in Produktbeschreibungen und Werbebroschüren der Heizkesselhersteller Geräte mit Wirkungsgradangaben von über 100%. Dieser technisch unsinnige Wirkungsgrad beruht auf der althergebrachten Bezugsgröße des (unteren) Heizwertes des Energieträgers für die Ermittlung des Wirkungsgrades eines Heizkessels.
Der Heizwert (Hi),
ist die Energie, die bei einer vollständigen Verbrennung abgegeben wird, wenn Rauch- oder Abgas bei konstantem Druck bis auf die Bezugstemperatur zurückgekühlt werden. Der aus der Verbrennung entstandene Wasserdampf bleibt aber hierbei gasförmig. Früher wurde dieser Wert als "unterer Heizwert Hu" bezeichnet.
Der Heizwert eines Brennstoffes war in früheren Zeiten deshalb wichtig, da es zwingend notwendig war, den Wasserdampf im Abgas durch hohe Abgastemperaturen gasförmig zu belassen, um eine mögliche Korrosion des Heizkessels oder ein Versotten des Schornsteines zu verhindern.
Der Brennwert (Hs),
ist die Energie, die bei einer vollständigen Verbrennung abgegeben wird, wenn das Abgas bei konstantem Druck bis auf die Bezugstemperatur zurückgekühlt wird. Der Brennwert beinhaltet also zusätzlich die durch Kondensation des entstandenen Wasserdampfes freiwerdende Energie, die Kondensationswärme. Früher wurde dieser Wert als "oberer Heizwert Ho" bezeichnet.
Andersrum ist es einfacher zu verstehen
Wird ein mit Wasser gefüllter Kessel auf dem Herd erwärmt und so lange Energie zugeführt, bis das Wasser eine Temperatur von 100ºC erreicht, ist dies eine reine Temperaturerhöhung. Stellt man dann den Brenner nicht aus und führt dem Wasser weiterhin Energie zu, so bleibt die Temperatur konstant bei 100ºC und das Wasser beginnt zu sieden und verdampft. Die weiterhin zugeführte Energie wird in Wasserdampf umgesetzt.
Wenn dieser Wasserdampf dann wieder kondensiert, gibt er die zuvor zugeführte Energie/Wärme wieder ab. Das ist der Brennwerteffekt.
Den Energienhalt im Wasserdampf der Abgase kann man mit der Brennwerttechnik nutzbar machen. Korrosionsbeständige Werkstoffe in den Heizkesseln und feuchteunempfindliche Schornsteine ermöglichen dies langfristig ohne Schäden. Bei Gasgeräten etabliert sich diese Technik als Standard.
Die Größe des Brennwerteffektes ist von der bei der Verbrennung entstehenden Menge Wasserdampf abhängig. Die Menge an Wasserdampf entspricht dem Wasserstoffgehalt des jeweiligen Energieträgers.
