Brennstoffe: Was unterscheidet die Energieträger voneinander?

Verfasst von: Michael Claus
Zuletzt aktualisiert am:
Brennstoffe
In diesem Artikel
  • Wodurch wird ein Brennstoff zum Brennstoff und was bedeutet der sog. Heizwert eigentlich? 
  • Hol Dir mehr Wissen und Tipps zu den verschiedenen Arten von Brennstoffen. 
  • Bevor er verwendet wird: Jeden Brennstoff möglichst richtig einschätzen lernen!

Die Qual der Wahl für die Heizungsanlage in Wohnung, Eigenheim oder Mehrfamilienhaus ist die eine Sache. Eng damit verbunden, besonders in Sachen Zukunftsfähigkeit, ist die Entscheidung für die Versorgung mit dem nötigen Energieträger.

Es ist wichtig, sich Gedanken über die verwendeten Brennstoffe zu machen. Mit welchem Brennstoff heizt Du? Mit welchem Brennstoff willst Du künftig heizen? Hast Du alle Infos über den Heizwert?

Antworten auf diese und weitere Fragen kannst Du hier in unserem Artikel finden. Wir beraten Dich gerne dazu, was genau Brennstoffe eigentlich sind.

Wir geben Dir mehr Informationen darüber, was bestimmte Brennstoffe auszeichnet bzw. was sie von anderen Brennstoffen unterscheidet. Zudem vermitteln wir Dir bewusst grundlegendes Wissen über mögliche Alternativen und Ersatzprodukte.

Brennstoffhandel: Aus Brennstoffen wie Gas und Holz wird in Deutschland die meiste Heizwärme für Gebäude gewonnen
Brennstoffhandel: Aus Brennstoffen wie Gas und Holz wird in Deutschland die meiste Heizwärme für Gebäude gewonnen

Was ist ein Brennstoff überhaupt? 

Platt gesagt ist ein Brennstoff ein Stoff, der brennt. Natürlich brennt er nicht um des Brennens selbst willen. Brennstoffe im Sinne von Energieträger sind Artikel, die in Deiner Heizung durch Verbrennung für den Prozess sorgen, bei dem die Wärme entsteht. Genauer gesagt sind Brennstoffe also chemische Stoffe, in denen die Energie gespeichert ist, die sich durch Verbrennung in nützliche Heizenergie umwandeln lässt. 

„Ein Brennstoff ist der Stoff, der Deine Heizung mittels Verbrennung antreibt. Leider erzeugen die meisten fossilen Brennstoffe dabei Emissionen wie Feinstaub und insbesondere CO2.“

Es gibt sehr viele Brennstoffe. Unterteilen lassen sie sich in ganz verschiedene Kategorien. Beispielsweise können sie unterschieden werden nach ihrem Aggregatzustand in feste, flüssige und gasförmige Stoffe wie zum Beispiel Kohle, Öl und Gas. Je nach Herkunft ist auch eine Unterscheidung in natürliche, veredelte oder synthetische Brennstoffe möglich.

Wieder eine andere Unterteilung differenziert sie ihrer organischen oder anorganischen Natur nach wie beispielsweise Erdgas oder Wasserstoff. Aus der Sicht des Betriebs einer Heizungsanlage sowie aus der Perspektive der Klimafreundlichkeit listen wir Dir ab dem übernächsten Absatz fossile und nachwachsende Brennstoffe sowie sekundäre Rohstoffe samt Heizwert auf.

Der Energiegehalt des Kondensats macht den Unterschied bei der Effizienz
Der Energiegehalt des Kondensats macht den Unterschied bei der Effizienz

Unterschied zwischen Brennwert und Heizwert: 

Bevor wir zum Überblick über die möglichen fossilen, nachwachsenden und sekundären Brennstoffe kommen, zunächst noch ein kleiner wichtiger Exkurs in Sachen Brennwert und Heizwert. Oft werden diese Begriffe nämlich wider besseres Wissen synonym benutzt. Brennwert und Heizwert sind aber nicht dasselbe! Einfacher ausgedrückt: Sie sind zwar Seiten derselben Medaille, aber eben nicht dasselbe.

  • Brennwert: Der Brennwert, früher auch kalorischer Brennwert oder oberer Heizwert HO genannt, bezeichnet das Maß an thermischer Energie, welches die Wärmemenge umfasst, die bei der Verbrennung und anschließenden Abkühlung der Verbrennungsgase auf 25 Grad Celsius sowie deren Kondensation freigesetzt werden. 
    Der Brennwert beinhaltet also sowohl die notwendige Energie, die zum Aufheizen der Verbrennungsluft und der Abgase nötig ist, als auch die der Verdampfungs- bzw. Kondensationswärme von Flüssigkeiten, insbesondere die von Wasser. Und Wasser ist wohlgemerkt in allen Brennstoffen enthalten, sogar in Flüssiggas, Heizöl oder Kohle.
  • Heizwert: Der Heizwert, früher auch unterer Heizwert HU genannt, bezeichnet das Maß an nutzbarer Wärmenergie, bei der es bezogen auf die Menge des eingesetzten Brennstoffs beim Umwandlungsprozess nicht zu einer Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes kommt. 
    Der Heizwert ist also das Maß der Wärmemenge im Brennstoff selbst, ohne dass die Energie verwendet wird, die durch die Kondensationswärme während der Verbrennung entsteht. Das Verbrennungswasser liegt hierbei nach Anwendung und Abkühlung auf die Ausgangstemperatur von etwa 25 Grad Celsius weiterhin dampfförmig vor.
Moderne Brennwertkessel, die auch die Wärme der kondensierten Abgase mit zur Energieerzeugung nutzen
Moderne Brennwertkessel, die auch die Wärme der kondensierten Abgase mit zur Energieerzeugung nutzen
Älterer Heizkessel, der nur die Energie in den Brennstoffen nutzt, die nicht auf Kondensation beruht
Älterer Heizkessel, der nur die Energie in den Brennstoffen nutzt, die nicht auf Kondensation beruht

Aufgrund dieser kleinen, aber feinen Unterscheidung ist der Heizwert stets geringer als der Brennwert. Das gilt vor allem für wasserreiche Brennstoffe wie Flüssiggas oder ebenso Biogas. Es erklärt ebenfalls, weshalb moderne Brennwertkessel eine höhere Wirksamkeit erzielen als herkömmliche Heizkessel. Brennwertkessel nutzen nämlich über kondensatbeständige Wärmetauscher auch die Kondensationswärme des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes mit zur Energieerzeugung. 

Fossile Brennstoffe für die Heizung 

Fossile Energien stammen von Brennstoffen, die in geologischer Vorzeit vor Millionen von Jahren aus Abbauprodukten von gestorbenen Pflanzen und Tieren unter Einwirkung weiterer Prozesse wie etwa Luftabschluss, Druck oder Hitze in neue Artikel umgewandelt wurden. Deshalb nennt man diese Energieträger eben genau fossile Brennstoffe. Fossile Brennstoffe beruhen chemisch gesehen auf dem Kohlenstoffkreislauf.

Ihre Nutzung setzt im Prinzip nur die Energie frei, die vor langer Zeit in ihnen gespeichert wurde. Auf der Nutzbarmachung fossiler Brennstoffe beruht die komplette industrielle Revolution. Ohne fossile Brennstoffe wären das heutige Wirtschaftswachstum und der aktuelle Wohlstand nicht denkbar. Beides beruht auf der Nutzung fossiler Energieträger. Ehrlicherweise beruht also unser ganzer aktueller Wohlstand massiv auf CO2.

Beispiele gängiger fossiler Brennstoffe* zum Heizen (von A-Z): 

Brennstoffe Vorkommen / Entstehung  Heizwert**
Erdgas 
  • Erdgas ist ein unterirdisch eingelagertes, vor allem aus Kohlenwasserstoffen bestehendes Stoffgemisch.
  • Erdgas entstand wie Erdöl aus abgestorbenen Kleinstlebewesen, die sich vor Urzeiten im Meeresschlamm ablagerten und später von anderen Sedimenten luftdicht überdeckt wurden.
  • Erdgas tritt häufig in Zusammenhang mit Erdöl auf. 
  • Flüssiggas ist unter hohem Druck verflüssigtes Erdgas.
  • 8,60 bis 11,40 kWh / m3 (Erdgas, Heizgas)
  • 2,90 kWh / kg (flüssiges Gas, Flüssiggas, Propan) 
Erdöl 
  • Erdöl ist ein unterirdisch eingelagertes, vor allem aus Kohlenwasserstoffen bestehendes Stoffgemisch.
  • Erdöl entstand wie Erdgas aus abgestorbenen Kleinstlebewesen, die sich vor Urzeiten im Meeresschlamm ablagerten und später von anderen Sedimenten luftdicht überdeckt wurden.
  • Erdöl tritt häufig in Zusammenhang mit Erdgas auf. 
  • 11,40 kWh / kg (Heizöl L)
  • 11,67 kWh / kg (Ofenöl EL) 
Kohle 
  • Kohle ist ein Sedimentgestein, das zu 70 Prozent seines Volumens aus Kohlenstoff besteht.
  • Kohle entstand aus pflanzlichen Resten, die unter Luftabschluss verrottet sind und später unter erhöhtem Druck und Temperaturen in tiefere Erdschichten gepresst wurden.
  • Kohle war der erste im großen Stil eingesetzte moderne fossile Energieträger. 
  • 4,17 kWh / kg (Briketts Braunkohle)
  • 8,06 kWh / kg (Briketts Steinkohle) 
Koks 
  • Koks ist ein poröser, stark kohlenstoffhaltiger Brennstoff.
  • Produkte aus Koks werden durch Wärmeeinwirkung unter Sauerstoffabschluss (Pyrolyse) aus Kohle erzeugt.
  • Beim Verbrennen von Koks entsteht im Vergleich zu Kohle weniger Rauch, Ruß und Schwefel. 
  • 8,06 kWh / kg
Torf 
  • Festbrennstoffe wie Torf sind quasi ein Vorprodukt von Kohle bzw. die erste Stufe der Verkohlung, der sog. „Inkohlung“.
  • Torf entsteht ebenso wie Kohle unter Luftabschluss, nur eben noch weiter oben in der Erdkruste in oberflächennahen und trockenfallenden Gewässern.
  • Torf ist in getrocknetem Zustand sehr leicht brennbar. 
  • 4,00 kWh / kg (Torf mit 20 % Restfeuchte)
  • 9,00 kWh / kg (Holzkohle, Torfkohle) 
Wasserstoff (grau)
Wasserstoff (blau) 
  • Graue und blaue Wasserstoffe heißen deshalb so, weil sie durch Dampfreduzierung aus Erdgas gewonnen werden.
  • Das Erdgas wird bei diesem Prozess jeweils in Wasserstoff und CO2 umgewandelt bzw. gespalten.
  • Beim grauen Wasserstoff wird das dabei entstehende CO2 zurück an die Umwelt abgegeben. Das hilft dem Klima wenig.
  • Beim blauen Wasserstoff wird das dabei entstehende CO2 aufgefangen und gespeichert. Das hilft dem Klima mehr. Es bleibt aber das Problem des Verbrauchs fossiler Energieträger bestehen. 
  • 33,00 kWh / kg (Wasserstoff komprimiert) 

*Die Preise und Kosten von fossilen Brennstoffen steigen derzeit gerade rasant. 
**Die Informationen sind Richtwerte. Die tatsächlichen Heizwerte können je nach Qualität der Brennstoffe höher oder niedriger ausfallen.

Kohle ist als klassischer Brennstoff der industriellen Revolution schon lange im Einsatz
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Große Anlagen zur Erzeugung von Biogas erledigen heute einen Teil der Herstellung von modernen Brennstoffen
Große Anlagen zur Erzeugung von Biogas erledigen heute einen Teil der Herstellung von modernen Brennstoffen

Nachwachsende Rohstoffe zum Heizen 

Nachwachsende Rohstoffe zum Beheizen sind, wie der Name schon sagt, die Ressourcen, die die Natur oder der Mensch in einem überschaubaren Zeitraum regelmäßig selbst nachproduzieren können. Man nennt sie auch biogene Brennstoffe. Größte Bedeutung bei der energetischen Verwendung nachwachsender Rohstoffe in Deutschland haben heute Holz und biogene Abfallprodukte. 

Mit Letzterem ist nicht die Verbrennung von herkömmlichem Müll gemeint. Damit ist vor allem die Restverwertung von Rohstoffen biologischer Herkunft gemeint, also eben die von biogenen Abfallprodukten. Aus industriellen Resten von Holz entstehen beispielsweise Produkte wie Pellets und Hackschnitzel. Aus Pflanzen werden Biokraftstoffe gewonnen. Und aus der Vergärung von Biomasse jeder Art wissen wir Biogas zu erzeugen. 

Beispiele gängiger nachwachsender Brennstoffe zum Heizen (von A-Z):

Brennstoffe Vorkommen / Entstehung  Heizwert**
Biogas und Biomethan 
  • Biogas und Biomethan entstehen beide durch Vergärung biologischer Abfallprodukte und nachwachsender Rohstoffe jeder Art.
  • Biomethan ist hochwertigeres Biogas. Das Gas kann technisch durch Synthese umgewandelt werden (Biomasse-Vergasung). Das Gas kann aber auch natürlich entstehen und abgeschieden werden.
  • Biomethan verbrennt sauberer und hat einen höheren Heizwert als Biogas.
  • 5,00 - 6,00 kWh / m3 (Deponiegas)
  • 6,00 - 7,00 kWh / m3 (Klärgas)
  • 5,50 - 7,50 kWh / m3 (Biogas)
  • 9,97 kWh / m3 (Biomethan)
Bio-Heizöl*
  • Bioheizöl ist ein Gemisch aus fossilem Heizöl (schwefelarm) und pflanzlichem Biodiesel.
  • Bioheizöl ist also ein Brennstoff, bei dem der Verbrauch fossiler Rohstoffe nicht ersetzt, sondern nur reduziert ist.
  • 10,03 kWh / kg (Heizöl schwefelarm mit Biodiesel) /li>
Holz 
  • Holz ist der älteste Brennstoff der Welt. Seit Erfindung des Feuers nutzen ihn Menschen zum Heizen.
  • Über 90 Prozent der regenerativen Wärme kommt aktuell aus Biomasse, dabei vor allem aus Holz.
  • 2,6 bis 5,2 kWh / kg (Hackschnitzel, je nach Holzsorte)
  • 4,00 bis 4,40 kWh / kg (Brennholz, Scheitholz mit 20 % Restfeuchte)
  • 4,80 bis 5,00 kWh / kg (Holzbriketts)
  • 5,00 kWh / kg (Holzpellets)
Wasserstoff (türkis)*
Wasserstoff (grün)
  • Türkiser Wasserstoff wird wie der graue und blaue Wasserstoff aus Erdgas gewonnen. Allerdings geschieht das durch ein thermisches Verfahren, bei dem der Kohlenstoff dauerhaft gebunden bleibt und nicht entweichen kann. Das hilft dem Klima. Das Problem des Verbrauchs fossiler Energieträger bleibt jedoch bestehen.
  • Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse aus Wasser gewonnen, wobei als Energiequelle regenerativer Strom verwendet wird. Deshalb ist grüner Wasserstoff komplett klimaneutral und nachhaltig.
  • 33,00 kWh / kg (Wasserstoff komprimiert)

*Diese Verfahren und Artikel sind klimaschonend und arm an CO2 Emissionen, aber nicht klimaneutral. Auch resultieren sie nicht zu 100 Prozent aus der Verwendung nachwachsender Brennstoffe. 
**Die Informationen sind Richtwerte. Die tatsächlichen Heizwerte können je nach Qualität der Brennstoffe höher oder niedriger ausfallen.

Solarthermie auf dem Dach kann zum Beispiel Gas für die Gasheizung sparen
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Ein Windrad im Garten (Kleinwindanlage) als Stromerzeuger etwa für die Wärmepumpen-Heizung
Ein Windrad im Garten (Kleinwindanlage) als Stromerzeuger etwa für die Wärmepumpen-Heizung

Sekundäre grüne Brennstoffe zur Wärmegewinnung 

Brennstoffe gibt es auch noch in sog. sekundärer Form. Das sind Produkte nicht im eigentlichen Sinne der Verbrennung, wohl aber im Sinne der Energieerzeugung zur Wärmegewinnung. Dabei geht es also ums Heizen ohne aktive Verbrennung von irgendeinem Rohstoff. Soll die sekundäre Wärmeerzeugung grün sein, speist sich der Vorgang dabei aus der erneuerbaren Energie von Sonne, Erde und Luft.

Beispiele sekundärer grüner Brennstoffe zur Heizungsunterstützung: 

  • Solarenergie: Mittels einer Photovoltaikanlage kannst Du die Energie der Sonne einfangen und speichern. Du kannst diesen komplett grünen Strom aus eigener Erzeugung beispielsweise zum Betrieb Deiner Haushaltsgeräte oder zur Heizungsunterstützung Deiner Heizung nutzen, die entweder voll auf elektrischer Basis funktioniert bzw. die teilweise Strom zur Wärmeerzeugung benötigt.
  • Solarthermie: Hierbei handelt es sich um eine Solaranlage, die Du für die Bereitung von Warmwasser und ebenfalls zur Heizungsunterstützung nutzen kannst. In Solarkollektoren wird dabei das Wasser erwärmt und nach Bedarf über Pufferspeicher in Deinen Haushalt eingespeist. 
  • Windenergie: Eine Kleinwindkraftanlage verwendet die Kraft des Windes zur Stromerzeugung. Auch diesen grünen Strom kannst Du selbst verbrauchen bzw. zur Heizungsunterstützung nutzen. Kleinwindanlagen bis zu 10 Meter Höhe sind häufig genehmigungsfrei. Größere Windräder sind durch das Bauamt vor Ort genehmigungspflichtig. Ganz genau wissen es auf jeden Fall die Bauämter der jeweiligen Kommune.
  • Geothermie: Mit Deinem grünen Strom könntest Du – um den Kreislauf rund zu machen – beispielsweise eine Wärmepumpe betreiben oder unterstützen. Die Wärmepumpen-Heizung entzieht der Umwelt Wärme aus Boden oder Wasser (Geothermie) bzw. aus der Luft. Diese speist sie als Heizwärme in Deine Räume ein. Bezieht die Wärmepumpe zusätzlich konventionellen Strom, ist sie freilich klimafreundlich, aber nicht komplett CO2 neutral.

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