🔥 Bestimmung des Brennwerts und Berechnung des Heizwerts fester Brennstoffe — PN-ISO 1928

Petrochemie PN-ISO 1928

Übersicht

DIES IST EIN EINTRAG ÜBER EIN GRÖSSENPAAR, DAS MAN NICHT VERWECHSELN DARF: DER BRENNWERT WIRD GEMESSEN, DER HEIZWERT WIRD BERECHNET. Die Verordnung über die Verfahren zur Prüfung der Qualität fester Brennstoffe sagt das in Nr. 5.2 des Anhangs ausdrücklich: „Wartość opałową wylicza się w oparciu o oznaczone ciepło spalania pomniejszone o ciepło parowania wody wydzielonej podczas spalania paliwa i powstałej z wodoru zawartego w paliwie.“ [Der Heizwert wird auf der Grundlage des bestimmten Brennwerts berechnet, vermindert um die Verdampfungswärme des Wassers, das bei der Verbrennung des Brennstoffs freigesetzt wird und aus dem im Brennstoff enthaltenen Wasserstoff entsteht.] Der Unterschied zwischen diesen beiden Zahlen ist die vom Wasserdampf mitgeführte Wärme. In der Kalorimeterbombe kondensiert das Wasser, und seine Verdampfungswärme verbleibt im Ergebnis — daher der Brennwert. In der Feuerung entweicht das Wasser als Dampf mit den Gasen und gibt diese Wärme nicht ab — daher der Heizwert, der immer kleiner ist. Ein Bericht, der eine Zahl angibt, ohne zu benennen, um welche der beiden es sich handelt, ist unbrauchbar.

WAS DIESEN EINTRAG UNGEWÖHNLICH MACHT: EIN RECHTSAKT HÄLT EINE VOM PKN ZURÜCKGEZOGENE NORM IN GEBRAUCH — UND WEISS DAVON. Feststellung, am 22-09-2026 an den Quelltexten geprüft: • PN-G-04513:1981 „Paliwa stałe — Oznaczanie ciepła spalania i obliczanie wartości opałowej“ [Feste Brennstoffe — Bestimmung des Brennwerts und Berechnung des Heizwerts] wurde am 17-12-2012 ZURÜCKGEZOGEN. Ihre Katalogkarte nennt KEINE ersetzende Norm — es ist eine ohne Nachfolger zurückgezogene Norm. • Die Verordnung des Energieministers über die Verfahren zur Prüfung der Qualität fester Brennstoffe (konsolidierte Fassung: Dz.U. 2021 Pos. 1366) bestimmte in Nr. 5.3 des Anhangs: „Sposób wykonania oznaczenia, sposób przygotowania próbki analitycznej, stosowane odczynniki, rodzaj stosowanej aparatury, kalibrację aparatury, sposób obliczenia i podawania wyników, a także precyzję metody określa norma PN-ISO 1928:2002 albo PN-G-04513:1981.“ [Die Durchführung der Bestimmung, die Art der Vorbereitung der Analysenprobe, die verwendeten Reagenzien, die Art der verwendeten Geräte, die Kalibrierung der Geräte, die Art der Berechnung und Angabe der Ergebnisse sowie die Präzision des Verfahrens legt die Norm … oder … fest.] • Die Änderungsverordnung vom 7. Dezember 2023 (Dz.U. 2023 Pos. 2661), in Kraft seit 9. Dezember 2023, gab dieser Nummer einen neuen Wortlaut: „w pkt 5.3 wyrazy »PN-ISO 1928:2002 albo PN-G-04513:1981« zastępuje się wyrazami »PN-ISO 1928:2002, PN-G-04513:1981 albo PN-ISO 1928:2020-05«“ [w pkt = in Nr.; wyrazy … zastępuje się wyrazami … = die Wörter … werden durch die Wörter … ersetzt; albo = oder]. WAS DARAUS FOLGT UND WARUM ES KEIN VERSEHEN IST: Der Gesetzgeber hat diese Nummer im Dezember 2023 GEÖFFNET, um eine neuere Norm hinzuzufügen — und hat bei demselben Vorgang beide älteren Normen darin BELASSEN, darunter eine elf Jahre zuvor zurückgezogene. Wäre es ein Versehen gewesen, wäre die Nummer unangetastet geblieben; hier wurde sie geändert, und eine Streichung gab es nicht. FÜR EINEN LESER MIT EINEM AKKREDITIERUNGSUMFANG BEDEUTET DAS: Eine Zeile, die PN-G-04513:1981 zitiert, ist kein Fehler. Die Norm ist aus dem Bestand der Polnischen Normen zurückgezogen, aber in einem geltenden Rechtsakt als eine von drei zulässigen Grundlagen für die Prüfung der Qualität fester Brennstoffe genannt. Das ist die Umkehrung der Lage, die wir gewöhnlich beschreiben — in der eine Norm außer Gebrauch kommt und der Rechtsakt nur noch die Tätigkeit beschreibt.

EINE MESSUNG AN DEN AKKREDITIERUNGSUMFÄNGEN BESTÄTIGT, DASS ES KEIN PAPIERFALL IST (Stand 22-09-2026). Die 2012 zurückgezogene Norm wird von 27 Einträgen ALLEIN und von 29 weiteren zusammen mit PN-ISO 1928:2020-05 zitiert; die aktuelle Norm allein — von 54 Einträgen. Ein Laboratorium, das „PN-81/G-04513“ in seinem Umfang hat, ist also weder eine Ausnahme noch ein Irrtum: Es ist eines von mehreren Dutzend. EIN HINWEIS ZUR FORM DER NUMMER, WEIL SIE DIE SUCHE ERSCHWERT: Die Akkreditierungsumfänge schreiben diese Norm als PN-81/G-04513 — im alten Schema, mit dem verkürzten Jahr vorn — und die PKN-Katalogkarte als PN-G-04513:1981. Es ist dasselbe Dokument; wer nach der Form auf der Karte sucht, findet in den Umfängen keinen einzigen Eintrag. WAS DAS GEMEINSAME ZITIEREN HIER BEDEUTET — UND WARUM NICHT DASSELBE WIE ANDERSWO. Die Verteilung der Methodiken beim Zitieren beider Normen zugleich ist GENAU DIESELBE wie beim Zitieren einer: „Ciepło spalania“ [Brennwert] und „Wartość opałowa (z obliczeń)“ [Heizwert (berechnet)]. Es gibt hier also keine Aufteilung der Tätigkeiten zwischen den Dokumenten — es werden zwei GLEICHWERTIGE Grundlagen derselben Prüfung genannt. Das unterscheidet diesen Fall vom gemeinsamen Zitieren bei der Bestimmung von Fluorwasserstoff (ISO 15713 mit CEN/TS 17340), wo bei zwei Dokumenten ANDERE Methodiken erscheinen als bei einem, weil jedes von ihnen für eine andere Tätigkeit zuständig ist. **Die bloße Zusammenstellung zweier Nummern in einer Zeile des Umfangs sagt also nicht, ob es sich um eine Arbeitsteilung oder um eine Alternative handelt — darüber entscheidet erst der Vergleich der Methodiken.**

WAS HEUTE GILT — DREI DOKUMENTE, JEDES IN EINEM ANDEREN ZUSTAND: • PN-ISO 1928:2020-05 (englische Sprachfassung), übernimmt ISO 1928:2009 [IDT], 68 Seiten, veröffentlicht 28-05-2020 — AKTUELLE Norm, nicht zurückgezogen; • PN-ISO 1928:2002 (polnische Sprachfassung), übernahm ISO 1928:1995 [IDT] — ZURÜCKGEZOGEN 28-05-2020, ersetzt durch die Ausgabe 2020-05, aber weiterhin in Nr. 5.3 der Verordnung genannt; • PN-G-04513:1981 — ZURÜCKGEZOGEN 17-12-2012, ohne Nachfolger auf der Karte, weiterhin in Nr. 5.3 der Verordnung genannt. Ein Laboratorium hat also die Wahl zwischen drei Dokumenten, von denen nur eines eine aktuelle Polnische Norm ist — und alle drei entsprechen der Vorschrift.

MESSPRINZIP, ZITIERT AUS DEM ANWENDUNGSBEREICH DER AKTUELLEN NORM: Das Verfahren wird als Bestimmung des Brennwerts eines festen Brennstoffs „w stałej objętości i w temperaturze odniesienia 25 °C, w bombie kalorymetrycznej wykalibrowanej przez spalenie certyfikowanego kwasu benzoesowego“ [bei konstantem Volumen und einer Bezugstemperatur von 25 °C, in einer durch Verbrennen zertifizierter Benzoesäure kalibrierten Kalorimeterbombe] bestimmt. Das erhaltene Ergebnis ist der Brennwert der Analysenprobe bei konstantem Volumen, EINSCHLIESSLICH des in den Verbrennungsprodukten enthaltenen flüssigen Wassers. Die Norm erklärt weiter, warum man von diesem Ergebnis zu einer anderen Größe übergeht: „W praktyce paliwo spala się przy stałym (atmosferycznym) ciśnieniu, a wody nie skrapla się, lecz usuwa jako parę wraz z gazami spalinowymi. W tych warunkach wytworzone ciepło spalania jest wartością opałową paliwa przy stałym ciśnieniu.“ [In der Praxis wird Brennstoff bei konstantem (atmosphärischem) Druck verbrannt, und das Wasser wird nicht kondensiert, sondern als Dampf mit den Abgasen abgeführt. Unter diesen Bedingungen ist die freigesetzte Verbrennungswärme der Heizwert des Brennstoffs bei konstantem Druck.] Die Norm gibt Formeln zur Berechnung des Heizwerts sowohl bei konstantem Druck als auch bei konstantem Volumen an.

ZWEI ANFORDERUNGEN, DIE ÜBER DIE VERLÄSSLICHKEIT DES ERGEBNISSES ENTSCHEIDEN. Die erste: Kalibrierung des Kalorimeters durch Verbrennen ZERTIFIZIERTER Benzoesäure — eine Anforderung, die sowohl in der Norm als auch in der Verordnung steht (Nr. 5.1: eine Bombe „skalibrowana w oparciu o testy spalania wzorcowego kwasu benzoesowego“ [kalibriert anhand von Verbrennungsversuchen mit Referenz-Benzoesäure]). Die zweite: die Unterscheidung der Kalorimeterarten — die Norm beschreibt allgemeine Grundsätze und Kalibrierverfahren im Haupttext und die für einzelne Kalorimeterarten spezifischen Lösungen in den Anhängen A–C, mit Checklisten in Anhang D.

WAS WIR IN DIESEM EINTRAG NICHT ANGEBEN. Wir geben weder Berechnungsformeln noch Präzisionswerte des Verfahrens noch Einzelheiten der Verfahren für einzelne Kalorimeterarten an. Den Text keiner der drei Normen hatten wir — die Beschreibung des Verfahrens stammt aus den Anwendungsbereichen auf den PKN-Katalogkarten und aus den Nummern 5.1–5.3 des Anhangs der Verordnung, also aus Quellen, die das Verfahren beschreiben, aber nicht enthalten. Wir geben auch nicht an, worin sich PN-G-04513:1981 in der Durchführung von PN-ISO 1928 unterscheidet — das haben wir nicht geprüft, und die Vorschrift stellt sie als gleichwertig nebeneinander.

UMFANG DER ZITIERUNGEN — MESSUNG AN DER DATENBANK DER AKKREDITIERUNGSUMFÄNGE (Lesung vom 23-09-2026, Abgleich nach dem ANFANG der Schreibweise „PN-ISO 1928“, also so, wie die Registerkarte „Laboratorien“ bei diesem Eintrag sucht): 69 Einträge bei 43 Laboratorien.

Prinzip der Methode

Eine eingewogene Analysenprobe des Brennstoffs wird in Sauerstoffatmosphäre in einer Kalorimeterbombe mit konstantem Volumen verbrannt, die in das Kalorimeter eingetaucht ist. Aus dem Temperaturanstieg und der Wärmekapazität des Systems — zuvor durch Verbrennen zertifizierter Benzoesäure bestimmt — wird der Brennwert bei der Bezugstemperatur 25 °C berechnet, einschließlich des in den Verbrennungsprodukten kondensierten Wassers. Der Heizwert wird aus dem Brennwert berechnet, indem die Verdampfungswärme des aus dem Brennstoff freigesetzten und aus der Verbrennung des darin enthaltenen Wasserstoffs entstandenen Wassers abgezogen wird.

Anwendungen

• Prüfung der Qualität in Verkehr gebrachter fester Brennstoffe — Prüfung auf der Grundlage der Verordnung über die Verfahren zur Prüfung der Qualität fester Brennstoffe
• Steinkohle und Braunkohle, einschließlich handelsüblicher Sortimente (Würfelkohle, Nusskohle, Erbskohle, Öko-Erbskohle, Öko-Feinkohle, Anthrazit)
• Feste Brennstoffe aus Biomasse und Abfällen — als Bestimmung des Energiegehalts
• Handelsabrechnung von Brennstofflieferungen — Preis bezogen auf den Heizwert
• Emissionsberichterstattung und Energiebilanzberechnungen, bei denen der Heizwert eine Eingangsgröße ist
• Beurteilung eines Brennstoffs hinsichtlich der Anforderungen an Heizgeräte

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-ISO 1928:2020-05 (wersja angielska; wprowadza ISO 1928:2009 [IDT])

Titel (PL)

Paliwa stałe — Oznaczanie ciepła spalania metodą spalania w bombie kalorymetrycznej i obliczanie wartości opałowej

Title (EN)

Solid mineral fuels — Determination of gross calorific value by the bomb calorimetric method and calculation of net calorific value

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Vorbereitung der Analysenprobe

   Die Probe wird auf die von der gewählten Norm festgelegte Weise vorbereitet. Die Vorschrift überlässt diese Tätigkeit ausdrücklich der Norm — sie beschreibt sie nicht selbst.

2. Kalibrierung des Kalorimeters

   Die Wärmekapazität des Systems wird durch Verbrennen zertifizierter Benzoesäure bestimmt. Diese Anforderung wiederholt auch die Verordnung.

3. Einwägen der Probe und Vorbereitung der Bombe

   Die eingewogene Probe wird in den Tiegel gegeben, der Zünddraht befestigt, Wasser in die Bombe gegeben und die Bombe mit Sauerstoff unter Druck gefüllt.

4. Verbrennung

   Die Bombe wird in das Kalorimeter gesetzt und gezündet, wobei der Temperaturverlauf aufgezeichnet wird.

5. Bestimmung des Brennwerts

   Aus dem Temperaturanstieg und der Wärmekapazität des Systems wird der Brennwert bei konstantem Volumen bei der Bezugstemperatur 25 °C berechnet, unter Berücksichtigung von Korrekturen — unter anderem für die Verbrennungswärme des Zünddrahts und für die gebildeten Säuren.

6. Berechnung des Heizwerts

   Vom Brennwert wird die Verdampfungswärme des Wassers abgezogen, das bei der Verbrennung des Brennstoffs freigesetzt wird und aus dem darin enthaltenen Wasserstoff entsteht. Die Norm gibt Formeln für den Heizwert bei konstantem Druck und bei konstantem Volumen an; die Wahl hängt davon ab, wozu das Ergebnis dienen soll.

7. Angabe des Ergebnisses mit Benennung der Größe und des Brennstoffzustands

   Im Bericht wird festgelegt, ob der Brennwert oder der Heizwert angegeben ist, unter welchen Bedingungen (konstantes Volumen oder konstanter Druck) und auf welchen Zustand des Brennstoffs das Ergebnis bezogen ist. Die bloße Zahl in Megajoule je Kilogramm entscheidet keines dieser drei Dinge.

8. Angabe des Referenzdokuments

   Es wird angegeben, nach welcher der drei nach Nr. 5.3 zugelassenen Normen die Bestimmung durchgeführt wurde. Da zwei davon aus dem Bestand der Polnischen Normen zurückgezogen sind, genügt ein bloßes „nach PN“ nicht — nötig ist die Nummer samt Jahr.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Die Kalorimeterbombe arbeitet unter hohem Sauerstoffdruck — Undichtigkeit oder Überladung mit Probe kann zum Bersten führen; die zulässige Probenmasse und den Fülldruck legen die Norm und die Herstelleranleitung fest
• Sauerstoff unter Druck in Kontakt mit organischen Stoffen, Öl oder Fett stellt eine Zündgefahr dar — Gewinde und Ventile fettfrei halten
• Nach der Verbrennung enthält das Innere der Bombe Gase unter Druck sowie die gebildete Salpeter- und Schwefelsäure — langsam entspannen; Spülen und Umgang mit den Spüllösungen wie mit ätzenden Reagenzien
• Proben staubförmiger Brennstoffe sind brennbar und verstauben den Arbeitsplatz — die Probenvorbereitung mit Absaugung durchführen
• Die Sauerstoffflasche muss gesichert werden und unterliegt eigenen Lagerregeln; der Druckminderer ist ausschließlich für Sauerstoff bestimmt
• Benzoesäure als Standard wirkt reizend — trotz ihrer Rolle als Standard wie ein Reagenz behandeln

Häufige Fragen