Enthalpie in der Heizungstechnik

Dieser Artikel behandelt das Thema E wie Enthalpie.

Die Enthalpie ist eine Kenngröße der Thermodynamik. Sie beschreibt den Wärmeinhalt eines thermodynamischen Systems und gibt an, wie viel Energie bei einer Reaktion aufgenommen oder abgegeben wird. Angeben lässt sich die Enthalpie mit dem Formelzeichen H. Die Einheit ist Joule (J) und zeigt, dass es sich bei der Änderung der Enthalpie um Energie handelt. 

Enthalpie Lexikon
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Die Enthalpie von Reaktionen einfach erklärt 

Die Enthalpie beschreibt, wie viel Energie ein thermodynamisches System enthält. Sie setzt sich aus den Energieinhalten aller Teilsysteme zusammen und verändert sich mit der Größe des Gesamtsystems. Berechnen lässt sie sich aus der Summe der inneren Energie (U) und dem Produkt aus Druck (p) und Volumen (V).

  • Enthalpie (H) = Innere Energie (U) + Druck (p) x Volumen (V) [in Joule]

Wichtig zu wissen ist, dass sich der Energie- oder Wärmeinhalt (so wurde die Enthalpie früher bezeichnet) eines thermodynamischen Systems nicht messen lässt. Denn das funktioniert nur mit dem Unterschied zwischen zwei Zuständen. Die Enthalpieänderung (ΔH) ist dabei die Differenz der Enthalpie des End- und des Ausgangszustands.

  • Enthalpieänderung (ΔH) = Enthalpie des Endzustands (HEnd) – Enthalpie des Ausgangszustands (HAus)

Experten sprechen im Übrigen bei dem Ergebnis von der sogenannten Reaktionsenthalpie.

Exotherme und Endotherme Prozesse

Die Reaktionsenthalpie gibt an, wie viel Energie ein Prozess aufgenommen oder abgegeben hat. Ersichtlich ist das am Vorzeichen. Gibt eine Reaktion Energie an die Umwelt ab, handelt es sich um eine exotherme Reaktion. Die Enthalpieänderung (ΔH) erhält dabei ein negatives Vorzeichen. Nimmt ein Produkt Energie aus der Umgebung auf, handelt es sich hingegen um eine endotherme Reaktion. Die Enthalpieänderung (ΔH) erhält dabei ein positives Vorzeichen. Zwei Beispiele verdeutlichen das.

  • Verbrennt Erdgas, gibt es Energie an die Umgebung ab, sodass sich diese erwärmt. Die Reaktion ist daher exotherm.
  • Schmilzt Eis, nimmt es Energie aus der Umgebung auf, sodass sich diese abkühlt. Dieser Prozess ist also endotherm.

Bedeutung für die Heizungstechnik

In der Heizungstechnik lassen sich mithilfe der Enthalpie verschiedenste Prozesse berechnen. So können Experten zum Beispiel ermitteln, wie viel Energie bei der Kondensation von Wasserdampf frei wird. Wichtig ist das für eine Brennwertheizung. Denn diese nutzt die verborgene Wärme, um den Brenner zu entlasten und den Brennstoffverbrauch zu senken.

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