Berechnung des Heizwertes und des Brennwertes von Gasen nach dem Idealgasansatz

Der Heizwert h_u eines Stoffes gibt die bei der Verbrennung dieses Stoffes frei werdende fühlbare Wärmemenge an, bezogen auf 1 kg des eingesetzten Brennstoffes, z.B. in MJ/k. Bei gasförmigen Brennstoffen wird der Heizwert zweckmäßig volumenbezogen in MJ/m³ angegeben.
Für die Angabe des Heizwertes eines Brennstoffes ist die Festlegung eines einheitlichen Bezugsniveaus erforderlich. Die Berechnung des Heiz- Brennwertes beziehen sich auf den Normdruck von p_N = 1,01325 bar und auf eine Temperatur von T=25°C. Diese Bezugstemperatur ist historisch bedingt und nicht mehr Zeitgemäß, weswegen die Berechnungen ebenfalls auf die Normtemperatur von T_N = 273,15 K bezogen werden kann.
Wird die bei der Kondensation des in dem Abgas enthaltenen Wasserdampfes frei werdende Wärme berücksichtigt, ergibt sich der so genannte Brennwert. Die zugehörige Verdampfungsenthalpie beträgt 2500 kJ/kg (bei dem Temperaturbezugsniveau 25 °C beträgt diese 2440 kJ/kg).
Obwohl der Brennwert als Brennstoffeigenschaft eine international festgelegte Normgröße darstellt, wird der Heizwert in der Praxis häufiger verwendet, da er auf die technischen Verbrennungsvorgänge mit ihren hohen Abgastemperaturen abgestimmt ist.
Wie bereits erwähnt unterscheiden Heizwert und Brennwert eines Brennstoffes durch die Verdampfungsenthalpie des in den Reaktionsprodukten enthaltenen Wassers.
Bei Kenntnis der Gaszusammensetzung kann der Heizwert bzw. Brennwert eines Gasgemisches aus den Daten der Einzelkomponenten mit der Mischungsregel berechnet werden.

(1)

\begin{align} h_{u,m}+ \Sigma_{i1}^n\Psi_i*h_{u,i} \end{align}

und

(2)

\begin{align} h_{o,m}+ \Sigma_{i1}^n\Psi_i*h_{o,i} \end{align}

Die Berechnung des Heizwertes erfolgt über die Summe der Reaktionsenthalpien, unter Berücksichtigung der Stöchiometrie.

Tabelle der Stoffwertfunktionen in ProcessExcel zur Berechnung des Brennwertes und des Heizwertes in [kJ/m³N]

Funktionsname	Eingabewerte und Dimension
PE_IG_Brennwert_psi/xi	Gaskomponente in Volumen-/Massenanteilen
PE_IG_Heizwert_psi/xi	Gaskomponente in Volumen-/Massenanteilen
PE_GS_Brennwert_psi/xi	Gaskomponente in Volumen-/Massenanteilen
PE_GS_Heizwert_psi/xi	Gaskomponente in Volumen-/Massenanteilen