Unsere Brennmaterialien und ihr Heizwert
Der Winter naht und die Frage: "Mit was wollen wir heizen?" wird wieder aktuell, und verursacht so manches Kopfzerbrechen. Der eine hat mit diesem, der andere mit jenem Brennmaterial schlechte Erfahrungen gemacht, und die Meinungen über die einzelnen Sorten von Heizmitteln sind sehr geteilt. Wenn irgendwo, so gilt ganz besonders für das Gebiet der Heizmaterialien der Ausspruch: "Eines schickt sich nicht für alle", und wenn irgendwo, so ist gerade aus diesem Gebiete das in jüngster Zeit so beliebt gewordene Schlagwort von der "individuellen Behandlung" voll und ganz zutreffend. Der Brennstoff muß der Individualität des Ofens, der es zu heizenden Raumes, der des Ortes und last not least der des Geldbeutels angepaßt sein.
Besonders der letztere Punkt scheint uns der schwerwiegendste zu sein. Während früher Vergleiche zwischen den Kosten der einzelnen Arten von Brennmaterialien recht schwer waren, da man keinen Vergleichsmaßstab hatte, und sich scheute, auf sie die bekannte Frage: "Wenn ein Pfund Zwetschgen 20 Cts. kostet, was kostet ein Pfund Kirschen?" anzuwenden, hat man jetzt einen Vergleichsmaßstab gefunden, der uns in die Lage setzt, eine vorzügliche Schätzung eines jeden Brennstoffes vorzunehmen. Die beliebten auf subjektiven Gefühlsäußerungen beruhenden Gespräche, die meist darin gipfelten, daß der Herr Meyer behauptete, im letzten Winter für soundsoviele hundert Franken Holz verfeuert und dabei doch gefroren zu haben, während der Herr Müller trotz des geringen Preises seiner Kohlen immer recht warm gehabt zu haben vorgibt, sind heutzutage wirklich nicht mehr nötig: Die Wissenschaft hat uns in den Stand gesetzt, den Heizwert jedes Brennmaterials aufs genaueste zu bestimmen, und dieser Heizwert ist der beste und zuverlässigste Maßstab für den Preis. Nur auf Grund dieser Bestimmung läßt sich das "teuer" oder "billig" richtig und vollkommen einwandsfrei erwägen, und es wäre wünschenswert, daß sich der Begriff des Heizwertes mit der Zeit immer mehr einbürgert.
Man mißt heutzutage den Heizwert ähnlich, wie man die Lichtstärke verschiedener Lichtquellen oder die Kraft verschiedenartiger Maschinen mißt. Als Einheit für die Wärmemenge resp. den Heizwert eines beliebigen Brennmaterials gilt die sogenannte "gewöhnliche Calorie", d. h. diejenige Wärmemenge, welche ein Kilogramm Wasser von der Temperatur von 15-17 Grad Celsius um einen Grad zu erwärmen vermag. Man kennt in der Wissenschaft eine ganze Anzahl derartiger Calorien. Für die Wertschätzung der Brennmaterialien hat sich aber die eben angeführte "gewöhnliche Calorie" eingebürgert. Je mehr Calorien also ein Brennstoff zu entwickeln vermag, desto wertvoller ist er, und wenn zum Beispiel in nachfolgenden Zeilen behauptet wird, Holzkohle habe eine Heizkraft von 7500 Calorieen während Holz nur eine solche von 4600 Calorien habe, so heißt das, daß man mit demselben Gewicht Holzkohle 7500 Kilogramm Wasser von der Temperatur 15-17 Grad um ein Grad zu erwärmen vermag, mit dem man nur 4600 Kilogramm Wasser um das gleiche erwärmen kann, wenn man Holz benützt.
Der Heizwert eines Brennmaterials ist abhängig von seinem Gehalt an brennbarer Substanz. Als brennbare Substanzen sind der in jedem Brennmaterial enthaltene Kohlenstoff und Wasserstoff zu betrachten, und je mehr von diesen ein Heizmittel enthält, desto größer ist also auch sein Heizwert. Beeinträchtigt wird der Heizwert durch das Vorhandensein nicht brennbarer Stoffe, wie Sauerstoff und Stickstoff, sowie von sogenannten Mineralbestandteilen, die wir im gewöhnlichen Leben Asche nennen. Sobald wir also die chemische Zusammensetzung irgend eines Brennstoffes genau kennen, können wir uns aus derselben auch seinen Heizwert leicht berechnen. Und in der Tat, wird der Heizwert einfach dadurch bestimmt, daß man die einzelnen Brennmaterialien analysiert und aus dem Ergebnis der Analyse berechnet, welche Wärme sie zu entwickeln vermögen. Noch eine andere Methode ist gebräuchlich, die darauf beruht, daß man eine bestimmte Gewichtsmenge des zu untersuchenden Stoffes verbrennt und mit Hilfe genauer Apparate sorgfältig mißt, um wieviel durch die beim Verbrennen entstehende Wärmemenge die Temperatur eines genau abgemessenen Wasserquantums erhöht wird.
Betrachten wir nun die gebräuchlichsten unserer Brennmaterialien in Bezug auf ihre chemische Zusammensetzung, und auf ihren mit dieser in so engem Zusammenhang stehenden Heizwert!
Das älteste und bekannteste aller Heizmittel ist das Holz. Sein Gebrauch für Heizwecke ist in steter Abnahme begriffen, was zum Teil daher rührt, daß Kohle leichter und bequemer zu transportieren ist, und bereits zerkleinert ins Haus geliefert wird, zum Teil aber in dem durch die vielfache industrieelle Verwertung des Holzes in die Höhe gehenden Preise desselben seinen Grund hat. In großen Städten wird fast gar nicht mehr mit Holz geheizt und auch in kleineren und auf dem Lande ist eine Abnahme unverkennbar.
Das Holz besteht zum größeren Teil aus der Holzfaser, der sogenannten Zellulose, die fast die Hälfte seiner Bestandteile ausmacht. Die Zellen der Holzfasern sind mit Saft gefüllt, der zum größten Teil aus Wasser besteht. Der Saftreichtum und mit ihm natürlich auch der Wasserreichtum des Holzes schwanken je nach der Jahreszeit. Während dasselbe im Frühjahr bis zu 60 Prozent Wasser enthält, enthält es im Winter durchschnittlich nur etwa 30 Prozent. Aus diesem Grunde fällt man das Brennholz auch stets im Winter und läßt es dann lagern, um seinen Wassergehalt möglichst zu vermindern. Aber selbst bei langem Lagern bleiben noch immer mindestens 15 Prozent Feuchtigkeit im Holz zurück.
Der beim Lagern entstandene Wasserverlust bedingt das "Schwinden des Holzes". Hierbei verliert das Laubholz im Durchschnitt 11 Prozent, das Nadelholz durchschnittlich 6 Prozent an Umfang. Ein beim Holzhandel sehr wichtiges Moment, das inbezug auf die Billigkeit des Einkaufs eine wesentliche Rolle spielt, ist das sogenannte Derbmaß. Dasselbe bezeichnet diejenige Holzmenge, welche in einem bestimmten Raummaß des aufgeschichteten Holzes tatsächlich enthalten ist. Es beträgt bei Reisig 13-50 Prozent, bei Knüppelholz 50-55 Prozent, bei Scheitholz 70-80 Prozent, oder mit anderen Worten: ein aufgeschichteter Haufen Scheitholz enthält in Wahrheit nur 70-80 Prozent seines Inhalts an Holz, der übrige Raum ist durch die zwischen den einzelnen Holzstücken befindliche Luft ausgefüllt.
Zwischen den einzelnen Holzsorten ist kein sehr großer Unterschied in bezug auf ihren Heizwert, was man schon daraus ersehen kann, daß die besten Hölzer einen Holzwert von 5000 Calorien, die schlechtesten einen solchen von 4600 Calorien besitzen. Bezeichnet man den Heizwert des besten Holzes, das wir kennen, des Lindenholzes, mit der Zahl 100, so ist der des schlechtesten, der Rotbuche, mit 90 zu bezeichnen, also wiederum kein großer Unterschied. Ordnet man die einzelnen Holzsorten nach ihrem Heizwert, so ergibt sich folgende Reihenfolge von der besten zur schlechtesten: Linde, Tanne, Ulme, Fichte, Espe, Weide, Kastanie, Lärche. Ahorn, Weißtanne, Pappel, Erle, Birke, Eiche, Akazie, Weißbuche, Rotbuche.
Das Stroh, das in einzelnen holzarmen Gegenden, wie z. B. im Innern Rußlands, als Heizmaterial verwendet wird, hat ungefähr denselben Heizwert wie das Holz; erheblich höher ist dagegen der Heizwert der aus dem Holze dargestellten Holzkohle; derselbe betragt 7500-8000 Calorten, also nahezug das Doppelte des Holzes.
Die Bemühungen der Torfproduzenten haben in den letzten Jahren zu einer ausgedehnteren Aufnahme des Torfes als Heizmaterial geführt. Die Bedeutung desselben ist allerdings vorerst immer noch eine mehr oder minder lokale, doch ist nicht daran zu zweifeln, daß die in neuerer Zeit sachgemäß ausgestaltete Torfproduktion, sowie die Herstellung von Torfbriketts, wodurch der Torf in eine transportfähigere und handlichere Form gebracht wird, dazu beitragen werden, demselben immer mehr Verbreitung zu verschaffen. Der Torf besteht aus den Fasern von Sumpf- und Wasserpflanzen, welche sich im Zustande teilweiser Verwesung befinden. Da diese Pflanzen aus Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff zusammengesetzt sind, und da bei der Verwesung die drei letzteren Stoffe ihnen entzogen werden, so bleibt das kohlenstoffreiche Material übrig, welches wir als Torf bezeichnen. Entsprechend seinem Bildungsprozeß sind auch die Eigenschaften des Torfes sehr wechselnde. Für seinen Wert als Brennmaterial hängt viel davon ab, wie weit die Verwesung vorgeschritten ist. Der von der Erdoberfläche abgehobene Torf zeigt wesentlich andere Eigenschaften, als der aus größerer Tiefe zu Tage geförderte. Der letztere ist kohlenstoffreicher und besitzt daher einen höheren Brennwert. Auch ist der Wassergehalt der einzelnen Torfschichten eines Lagers ein sehr verschiedener. Im Durchschnitt kann man jedoch annehmen, daß dem Torfe eine Heizkraft von 3800-3900 Calorien zukommt, wobei der durchschnittliche Wassergehalt desselben mit 16 Prozent angenommen ist.
Als eine Torfart, die aus vergangenen geologischen Zeitaltern stammt, können wir die Braunkohle auffassen. Auch sie ist in ähnlicher Weise wie der Torf aus Pflanzen entstanden, doch ist in ihr entsprechend ihrem höheren geologischen Alter der Verkohlungsprozeß bereits weiter vorgeschritten als beim Torfe. Auch das Pflanzenmaterial, aus dem die Braunkohle hervorging war ein anderes, als das des Torfes. Während an der Bildung des letzteren hauptsächlich Moosarten beteiligt sind, entstand die Braunkohle aus Nadel- und Laubhölzern, und zwar aus Arten, gegen die unsere heutigen wahre Zwerge sind. Es existierten in jenen geologischen Epochen große Wälder von Riesenbäumen, die ausstarben, verfaulten und vermoderten und sich hierbei in Braunkohle umwandelten. Ebenso wie beim Torfe ist ganz entsprechend der Bildungsart auch bei der Braunkohle der Heizwert ein sehr verschiedener, was schon daraus hervorgeht, daß manche Braunkohlensorten einen Wassergehalt von 50 Prozent aufweisen, so daß also derjenige, der sich solche Braunkohle kaufen würde, die Hälfte des Geldes für Wasser ausgeben würde. Je nach ihrer Beschaffenheit und ihrem Wassergehalt werden die Braunkohlen entweder direkt zu Heizzwecken verwendet oder sie werden erst in offenen Schuppen an der Luft getrocknet, um ihnen einen Teil ihres Wassers zu entziehen, oder man wandelt sie auch in Briketts um. Diese Briketts werden dadurch hergestellt, daß man die Braunkohle erwärmt und dann unter hohem Druck in Formen preßt.
Entsprechend dem ganz verschiedenen Gehalt der Braunkohle an Wasser und Kohlenstoff schwankt auch ihr Heizwert innerhalb der weitesten Grenzen, so daß schlechte, stark wasserhaltige Braunkohlen einen solchen von 2400 Calorien, gute Sorten hingegen einen solchen von 7000 Calorien aufweisen. Eine Bewertung der Braunkohle, die außerdem noch Paraffin und andere Körper enthält, ist deshalb recht schwer und bei keinem Brennmaterial ist der Käufer mehr Irrtümern ausgesetzt, als gerade hier. Da auch der Preis in sehr weiten Grenzen schwankt, die nicht immer mit dem wirklichen Heizwert im Einklang stehen, so sind die Verhältnisse recht unsichere, und es ist speziell beim Einkauf von Braunkohle Vorsicht und die Frage nach der Größe des Heizwertes immer geboten.
Wir haben bei Gelegenheit der Bearbeitung von Braunkohle die Briketts erwähnt, und es sei deshalb gleich hier auf diese mit einigen Worten eingegangen. Der ganze Handel mit Briketts ähnelt dem mit Braunkohlen sehr, und es darf nach dem Vorhergesagten wohl keinen unserer Leser mehr wundernehmen, wenn er hört, daß oft teuere Briketts sehr viel weniger warm machen als billige. Dieselben haben dann einfach einen größeren Gehalt an Wasser und einen geringeren an Kohlenstoff. Im allgemeinen muß man jedoch sagen, daß der Preis der Briketts bei den meisten und soliden Fabriken vollkommen im Einklang mit ihrem in den Fabriken genau bestimmten Heizwert steht, daß billigere Sorten eine geringere Anzahl von Calorien aufweisen als teuere. Billige Briketts zu kaufen, empfiehlt sich daher im allgemeinen nicht, da ja bei denselben nicht die Zahl, und nicht das Volumen, sondern lediglich der Heizwert bezahlt wird, der dem Fabrikanten genau bekannt ist, und da sich die Gepflogenheit eingebürgert hat, für eine bestimmte Summe eine bestimmte Anzahl von Kalorien zu liefern.
Das heizkräftigste unter allen Brennmaterialien ist die Steinkohle. Ihr Heizwert beträgt 7800-8500 Calorien für ein Kilo verbrannter Kohle, doch kommt für ihre Bewertung nicht die Heizkraft allein in Betracht, sondern auch die sogen. Backfähigkeit. Beim Erhitzen der Steinkohle entstehen nämlich größere oder geringere Mengen fett- oder harzartiger Körper, die sich unter Gasentwicklung und Aufblähen zersetzen, und die einen festen Rückstand hinterlassen, der die einzelnen Kohleteilchen zusammenbäckt! Je nach der Backfähigkeit unterscheidet man: Gasreiche Sand- und Sinterkohle, Gaskohle, Backkohle und Kokskohle, gasarme Sinterkohle u. a. m. Die letztere Sorte ist die beste und heizkräftigste unter allen Steinkohlensorten. Auch die Steinkohle unterliegt, ehe sie in den Handel kommt, einer besonderen Bearbeitung und Aufbereitung, welche den Zweck hat, Aschen bildende Bestandteile, aus ihr zu entfernen, und so ihren Kohlenstoffgehalt zu erhöhen. Hierbei fällt die sogenannte Feinkohle ab, die ebenfalls zu Briketts verarbeitet wird. Diese Briketts werden dadurch erhalten, daß man die Feinkohle mit Teerpech mengt, und dann in der Wärme in Formen einpreßt. Die Briketts aus guter Steinkohle sind die besten, die überhaupt hergestellt werden.
Ein vielfach verwendetes Brennmittel ist der bei der Gasbereitung abfallende, sowie in besonderen Betrieben hergestellte Koks. Derselbe entsteht beim Erhitzen der Kohlen auf 1000-12000. Unter Koks im allgemeinen versteht man Steinkohlenkoks, während der aus Braunkohlen hergestellte Grudekoks genannt wird. Die Güte eines Kokses läßt sich im allgemeinen schon aus seinem äußeren Ansehen beurteilen. Ein guter Koks muß sehr hart sein und möglichst feine Poren haben. Er muß ferner einen hellen Klang besitzen und sein Glanz soll dem des Metalles Antimon gleichen. Je nach dem Rohmaterial, aus dem der Koks hergestellt wird, schwankt sein Heizwert zwischen 6500 und 8000 Calorien. Ein besonderer Vorteil des Koks ist der, daß er ziemlich rauchfrei brennt, und daß daher seine Verwendung sich schon aus hygienischen Gründen empfiehlt.
