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Das Wobbe-Index ist ein wichtiges Merkmal von Brenngase. Sie ist ein Maß für die Austauschbarkeit verschiedener Gase an einem bestimmten Brenner. Gase mit dem gleichen Wobbe-Index ergeben bei einem gegebenen Brenner die gleiche Wärmeleistung.

Definition

Der Wobbe-Index (${Anzeigestil W}$) ist das Verhältnis des Heizwertes oder Brennwert des Gases (${Anzeigestil H}$) und von der Quadratwurzel aus der relativen Dichte des Gases (${displaystyle varrho_{r}}$):

${displaystyle {W},=,{frac {H}{sqrt {varrho _{r}}}}}}$

Die relative Dichte ist die Dichte des Gases geteilt durch die Dichte von density Himmel gleichzeitig Temperatur und Druck (nämlich 273,15 Kelvin und 101.325 Kilopascal).

Der Wobbe-Index wird in derselben Einheit wie der Brennwert ausgedrückt, nämlich (Mega)Joule pro normalem Kubikmeter.

Bedeutung

Die Wärmeleistung eines Brenners wird hauptsächlich durch seine Konstruktion und Einstellung sowie durch seine Beschaffenheit bestimmt und Fließrate des Brenngases. Bei fester Auslegung und Anpassung ist die Wärmeleistung ${Anzeigestil Q}$ (in J/s) ausgedrückt als Produkt des Heizwertes des Gases, ${Anzeigestil H}$ (in J/m²³) und die Durchflussmenge des Gases, ${displaystyle Q_{v}}$ (in Mio³/s):

${displaystyle Q=Himes Q_{v}}$

(1)

Bei konstantem Druck ist der Durchfluss eines Gases durch die Brenneröffnung umgekehrt proportional zur Quadratwurzel des relativen Dichteverhältnisses ${displaystyle varrho_{r}}$ von diesem Gas:

${displaystyle Q_{v}sim {frac {1}{sqrt {varrho _{r}}}}}$

(2)

Aus (1) und (2) folgt, dass die Wärmeleistung des Brenners proportional zu ${displaystyle {frac {H}{sqrt {varrho _{r}}}}}}$:

${displaystyle Qsim {frac {H}{sqrt {varrho _{r}}}}}}$

(3)

Es war der Italiener Goffredo Wobbe, Ingenieur bei der Gasgesellschaft von Bologna, der diesen Zusammenhang 1926/7 als erster formulierte. Die Größe ${displaystyle {frac {H}{sqrt {varrho _{r}}}}}}$ wurde daher nach ihm benannt.

Ein auf ein bestimmtes Brenngas eingestellter Brenner behält seine Wärmekapazität beim Umschalten auf eine andere Gaszusammensetzung nur dann, wenn sich der Wobbe-Index des Gases nicht zu stark ändert. Bei zu großer Abweichung des Wobbe-Index funktioniert der Brenner nicht mehr richtig und muss nachjustiert werden. In der Praxis wird eine Abweichung von 5 % immer noch als akzeptabel angesehen (natürlich sind noch andere Faktoren wie Flammentemperatur, Schwefelgehalt usw. zu berücksichtigen).

Hoher und niedriger Wobbe-Index

Brenngase haben einen hohen und einen niedrigen Heizwert; für den hohen Heizwert, die Kondensationswärme im während der Verbrennung erzeugten Wasserdampf enthalten; es ist nicht für den niedrigen Heizwert enthalten.

Analog spricht man von einem hohen und einem niedrigen Wobbe-Index: Der hohe Wobbe-Index berechnet sich aus dem hohen Heizwert, der niedrige Wobbe-Index aus dem niedrigen Heizwert. "Wobbe-Index" bezieht sich einfach auf den hohen Index.

Wobbe-Index gängiger Brenngase

Werte sind in . angegeben kcal/ich³. Umrechnen in MJ/m³: multiplizieren mit 0,0041868

^*Siehe nächsten Absatz.

Beispiele

Erdgas hat je nach Herkunft eine unterschiedliche Zusammensetzung, sodass der Brennwert und damit auch der Wobbe-Index recht stark abweichen können. Niederländisch (Groningen-) Erdgas hat einen Wobbe-Index von 43,46 – 44,41 MJ/m³(n);^[1] hochkalorisches Erdgas (z.B. das von kofisk) hat einen Wobbe-Index von 48 bis 53 MJ/m³(n).^[2][3]

Flüssiggas-Kraftstoffe, Gemische von Butan und Propan, haben je nach Zusammensetzung einen Wobbe-Index von 73,5 bis 87,5 MJ/m³(n).

Siehe auch

• Energiewert