Brennstoffzellenheizung
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Brennstoffzellenheizung

Günstig heizen - Geldbeutel und Klima schonen

Eine Brennstoffzelle kann mehr als klassische Heizungsanlagen: Neben Wärme erzeugt sie zusätzlich auch Strom. Und dank ihrer hohen Effizienz verbraucht sie dabei deutlich weniger Erdgas. Das schont nicht nur das Klima, sondern auch den Geldbeutel – ohne Abstriche bei Komfort und Zuverlässigkeit.

Brennstoffzellenheizungen arbeiten nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung, d. h. im Vergleich zu klassischen Heizungen wird nicht nur Wärme, sondern auch Strom erzeugt. Man spricht daher landläufig auch von einer stromerzeugenden Heizung. Die Wärme ist letztlich ein Nebenprodukt eines elektrochemischen Reaktionsprozesses in der Brennstoffzelle, bei dem Wasserstoff und Sauerstoff aus der Luft kontrolliert miteinander zu Wasser(dampf) reagieren [Link zum Funktionsprinzip]. Der Wasserstoff wird dabei in einem vorgeschalteten Prozess, der sogenannten Reformierung, aus Erd- oder Biogas gewonnen.

Brennstoffzellenheizung 2

5 gute Gründe für eine Brennstoffzellenheizung

  • hohe Energieeffizienz
  • wartungsarm, geringer Platzbedarf
  • Vergütung nach KWKG
  • geeignet für Neubau und energetische Modernisierungsmaßnahmen
  • erfüllt gängige Energiestandards

Investitionszuschuss bei selbst produzierem Strom und reduziertem CO2-Ausstoß

Gegenüber klassischen motorischen Systemen weisen Brennstoffzellen in der Regel einen höheren elektrischen Wirkungsgrad von über 30 bis zu 60 Prozent auf. Aufgrund der elektro-chemischen Umwandlung sind Brennstoffzellenheizungen auch wartungs- und vibrationsarm sowie leise im Betrieb. Da der Energiegehalt des eingesetzten Brennstoffs Erdgas fast vollständig in Form von Strom und Wärme genutzt werden kann, sind Brennstoffzellen besonders effiziente Energiewandler, was neben einer Senkung der Betriebskosten (durch den verminderten Erdgasverbrauch) auch zu einer Reduktion der CO2-Emissionen im Vergleich zu einer konventionellen Erzeugung von Strom und Wärme führt.

Brennstoffzellenheizungen sind für den Dauerbetrieb ausgelegt und decken den Grundbedarf an Wärme und Strom im Tagesverlauf eines Haushalts ab. Die aktuell am Markt verfügbaren Geräte weisen dabei elektrische Leistungen von 0,3 bis 1,5 kW auf, auch die thermische Leistung bewegt sich in einem ähnlichen Bereich. Zur Bedienung von Wärmelastspitzen, etwa an kalten Wintertagen, verfügen Brennstoffzellenheizgeräte entweder über ein angeschlossenes Gasbrennwert-Modul (integrierte Geräte) oder nutzen bereits bestehende Heizanlagen (Beistelllösung). Stromspitzen werden weiterhin über das öffentliche Netz abgedeckt. Alternativ kann auch ein Stromspeicher (Batterie) installiert werden, der Überschüsse zwischenspeichert. Untersuchungen zeigen, dass bei Brennstoffzellen-Heizgeräten Eigennutzungsgrade von 80 Prozent und mehr realistisch sind. Sie bieten somit auch die Möglichkeit, sich vor dem Hintergrund steigender Strompreise unabhängiger vom Stromnetz zu machen und durch eine intelligente Steuerung des Hausenergiesystems das lokale Verteilnetz der Kommune zu entlasten.

Grafik Funktionsprinzip einer erdgasbetriebenen Brennstoffzellenanlage zur Umwandlung in elektrische und thermische Energie.
© ASUE e.V.

Hintergrundinformationen zur Brennstoffzellenheizung

Technologie im langjährigen Praxiseinsatz erprobt

Die Ära der Brennstoffzellenheizung in der Gebäudeenergieversorgung hat gerade erst begonnen. Zahlreiche Erfahrungswerte aus Erprobungs- und Demonstrationsprogrammen zeigen, dass die Technologie ausgereift ist und im Zuge der Energiewende eine wichtige Rolle spielen kann.

Das Land Hessen ist Vorreiter beim Einsatz der innovativen Brennstoffzellentechnologie. Als erstes Bundesland wurde 2014/15 ein eigenes Förderprogramm aufgelegt, mit dem die Installation von 44 Brennstoffzellenheizungen in hessischen Haushalten bezuschusst wurde. Besonders bemerkenswert sind dabei die hohen Zufriedenheitswerte der Anlagenbetreiber sowie die große Bereitschaft zur Weiterempfehlung der Technologie. Auch hier zeigte sich, dass die Anlagen die Anforderungen an einen langjährigen Dauerbetrieb erfüllen und die Brennstoffzellen nur geringe Degenerationsraten aufweisen, d. h. der elektrische Wirkungsgrad verminderte sich nur geringfügig.

„Unsere Brennstoffzellenheizung war für uns eine Investition in die Zukunft: Energie- und Stromkosteneinsparung und zugleich Reduzierung der CO2-Belastung.“

Brennstoffzellen Heizung wird eingestellt
Ludwig und Christa B., Büttelborn

Projektbeispiele

Nach diesen erfolgreichen Erfahrungen aus dem Anlagenbetrieb startete dann Mitte 2016 das bundesweite Förderprogramm 433 der KfW, über das mittlerweile bis zum Ende des Jahres 2019 mehr als 9.000 Förderanträge bewilligt worden sind. Zentraler Bestandteil ist dabei ein Investitionszuschuss für den Einbau in Wohn- und Gewerbegebäuden (siehe Förderung). So erhält man z. B. für ein Gerät mit 1 kW elektrischer Leistung einen Zuschuss über 10.200 EUR.

Auch international ist die Brennstoffzelle eine Erfolgsgeschichte. So wurden etwa in Japan bis heute mehr als 300.000 Einheiten für die Hausenergieversorgung installiert, bis zum Jahr 2030 sollen es 2,5 Millionen sein. Durch die steigenden Stückzahlen konnten auch die Kosten deutlich gesenkt werden.

„Für die energetische Modernisierung des Objekts in Alt Bischofsheim haben wir uns bewusst für eine Brennstoffzelle entschieden, sodass dieses nun in optimaler Weise künftigen Ansprüchen genügt und auch einen Beitrag zur Wärmewende leisten kann.“

Brennstoffzellenheizung groß
Gerd R., Maintal Bischofsheim

Ausgewählte Beispiele aus der Praxis

Steckbrief Brennstoffzelle Vitovalor

Steckbrief Brennstoffzelle Vitovalor

Erscheinungsdatum

01.08.2016

Themenfeld

Beratung, Bildungsangebote, Bildungseinrichtung, Biomasse Gase, Digitalisierung, Energiepolitik, Energiesparen, Fachinformation, Geothermie, Hausbauen, Klimawandel in Hessen, Kommune, Mobilität, Modernisierung Sanierung, Sonnenenergie, Speicher, Unternehmen, Wasserkraft, Windenergie, Wärme

herunterladen (PDF, 235,52 KIB)

Steckbrief Brennstoffzelle BlueGen Stadtwerke Herborn

Steckbrief Brennstoffzelle BlueGen Stadtwerke Herborn

Erscheinungsdatum

01.08.2016

Themenfeld

Beratung, Bildungsangebote, Bildungseinrichtung, Biomasse Gase, Digitalisierung, Energiepolitik, Energiesparen, Fachinformation, Geothermie, Hausbauen, Klimawandel in Hessen, Kommune, Mobilität, Modernisierung Sanierung, Sonnenenergie, Speicher, Unternehmen, Wasserkraft, Windenergie, Wärme

herunterladen (PDF, 204,80 KIB)

Pressemitteilung "Brennstoffzellen-Heizung für Grundschule in Trebur"

Pressemitteilung "Brennstoffzellen-Heizung für Grundschule in Trebur"

Erscheinungsdatum

22.01.2020

Themenfeld

Bildungseinrichtung, BürgerinBürger, ExpertinExperte, Kommune, Unternehmen

herunterladen (PDF, 194,56 KIB)

Kontakt

Oliver Eich

Oliver Eich

Projektleiter Wasserstoff und Brennstoffzellen

+49 611 95017 8959

Caroline Schäfer

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Wasserstoff und Brennstoffzellen

+49 611 95017 8628

Markus Lämmer

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Wasserstoff und Brennstoffzellen

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