Seite auswählen

Brennstoffzelle

Die stromerzeugende Heizung

Unabhängiger mit der stromerzeugenden Heizung Brennstoffzelle

Lange Zeit galten die Brennstoffzellen-Heizgeräte als die stromerzeugende Heizung für die Zukunft. Inzwischen bieten immer mehr Hersteller Brennstoffzellen-Geräte oder Brennstoffzellen-Kompaktgeräte an. Ihr großer Vorteil ist die Kombination der Stromerzeugung mit der Wärmeerzeugung wie bei einem Blockheizkraftwerk. Die Geräte erzeugen Strom und Wärme für die Nutzung direkt vor Ort im Haushalt. Damit müssen Nutzer weniger Strom vom Versorger beziehen und die eingesparten Stromkosten sorgen für die Wirtschaftlichkeit der Brennstoffzellenheizung.

Funktionsweise von Brennstoffzellen-Heizungen

Brennstoffzellen-Heizgeräte sind im Prinzip kleine Blockheizkraftwerke (Mikro-BHKW). Unter dem Einsatz von Erdgas erzeugen sie Strom und Wärme. Herkömmliche Mikro-BHKW arbeiten mit einem Verbrennungsmotor. Die Brennstoffzelle arbeitet jedoch nach dem Prinzip der “kalten Verbrennung”. Sie erzeugt elektrische Energie aus der chemischen Reaktionsenergie, die bei der Verbindung von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser entsteht . Eine solche Verbindung kennen wir vielleicht aus dem Chemie-Unterricht in der Schule, das ist die Knallgas-Reaktion. In der Brennstoffzelle läuft diese Reaktion kontrolliert ab und ohne Explosion.

2Degrees Cold Times need Heat Pumps
Wärmepumpe Online-Rechner

Wasserstoff, der aus dem zugeführten Erdgas abgespalten wird, und Sauerstoff aus der Umgebungsluft werden in zwei nebeneinanderliegende Kammern eingeführt. Somit kann es nicht zu einer explosionsartigen Verbindung der beiden Stoffe kommen. Der Wasserstoff wird in Protonen und Elektronen aufgeteilt. Die Protonen können durch die dünne Trennschicht gelangen und zu Wasser reagieren. Währenddessen wandern die Elektronen über ein Kabel von der Anode zur Kathode und erzeugen somit elektrischen Strom. Die bei der Reaktion entstehende Wärme nutzt das System für die Heizung und Warmwasserbereitung. Ein weiteres Abfallprodukt, das übrig bleibt, ist Wasser.

Eine häufige Bauform ist dei SOFC-Brennstoffzelle, auch Festoxidbrennstoffzelle genannt (SOFC = solid oxide fuel cell). Diese hat eine dünne Keramikschicht zwischen Kathode und Anode als Elektrolyt. Sie arbeitet mit hohen Temperaturen zwischen 650 und 1.000 Grad Celsius und hat einen höheren Wirkungsgrad in der Stromerzeugung.

Da die thermische Leistung der Brennstoffzellen-Geräte nicht ausreicht um den Wärmebedarf in einem Haushalt zu decken, kombinieren die Hersteller diese mit einer zusätzlichen Gastherme für die Deckung der Spitzenlast. Kompakte Brennstoffzellen-Heizgeräte sind bereits ab Werk komplett ausgestattet mit der Gastherme, einem Pufferspeicher für die Heizung, einem Speicher für das Warmwasser und einer Einheit für das Energiemanagement.

Wirtschaftlichkeit von Brennstoffzellen-Heizungen

Förderung Brennstoffzelle

Die Kosten für eine Brennstoffzellen-Heizung sind erst einmal relativ hoch im Vergleich zu herkömmlichen Heizungen. Aber sie sind effizienter und leisten auch mehr durch die Stromerzeugung. Den Strom kann man selbst nutzen im Haushalt und damit teuren Strom vom Energieversorger sparen. Für Strom, den man nicht nutzen und auch nicht speichern kann, erhält man bei der Einspeisung in das Netz eine Vergütung. Der eingesparte Strombezug und der verkaufte Strom sorgen dafür, dass die Brennstoffzellen trotz der hohen Investition wirtschaftlich interessant sind.

Ein weiterer Faktor, der die Brennstoffzellen-Heizung für die Nutzung im Einfamilienhaus interessant macht ist die attraktive Förderung. Für stationäre Brennstoffzellen-Heizgeräte mit einer Leistung von 0,25 bis fünf Kilowatt gibt es bei der KfW in neuen und in bestehenden Wohn- und Nichtwohngebäuden einen Investitionszuschuss (Programm 433). Maximal 40 Prozent der Kosten für das Gerät, evtl. für ein zusätzliches Heizgerät, für die Montage, für einen Wartungsvertrag über zehn Jahre und für einen Energieeffizienz-Experten werden bezuschusst. Der Zuschuss setzt sich zusammen aus einem Festbetrag von 5.700 Euro und einem leistungs­abhängigen Betrag von 450 Euro je angefangene 100 W elektrische Leistung.

Die KfW-Förderung für Brennstoffzellen kann auch mit anderen Programmen der KfW-Bank kombiniert werden. In einigen Bundesländern gibt es ebenfalls Förderprogramme für eine Brennstoffzellen-Heizung, ob eine Kombination der Förderung möglich ist sollte vorher geprüft werden.  Hinzu kommt im Betrieb des Gerätes noch die Vergütung für den eingespeisten Strom nach dem KWK-Gesetz. Der Antrag muss hierfür über die BAFA gestellt werden.

Unabhängigkeit erhöhen mit Speicher und Photovoltaik-Anlage

Brennstoffzellen-Heizgeräte leisten bereits einen Beitrag zur Unabhängigkeit vom Stromversorger und künftigen Preissteigerungen. In Kombination mit einer Photovoltaik-Anlage und einem Stromspeicher kann man die Unabhängigkeit vom Stromversorger noch steigern. Wichtig ist, dass in diesem Fall die Brennstoffzelle in Abhängigkeit vom Strombedarf betrieben wird. Wenn der Strom aus der Photovoltaik-Anlage nicht ausreicht, dann kann die Brennstoffzelle den fehlenden Strom liefern. Ein ausreichend dimensionierter Wärmespeicher sorgt dafür, dass immer genügend Wärme zur Verfügung steht.

Brennstoffzelle mit PV und Speicher kombinieren im Rechentool

Ob sich die Kombination von Brennstoffzellen-Heizung mit einer Photovoltaik-Anlage rechnet, muss im Einzelfall geprüft werden. Dabei ist wichtig zu beachten, dass die Stromerzeugung aus der Brennstoffzelle nicht reduziert wird und sich damit die Wirtschaftlichkeit verschlechtert.

Weitere Informationen zur Brennstoffzelle und den Ertragsrechnern findest Du hier.

Für sämtliche Fragen um das Thema Brennstoffzelle stehen wir Dir gerne zur Verfügung.

Cookies improve our website's performance / Cookies verbessern die Performance unserer Website / I cookie migliorano le prestazioni del nostro sito. + Information

EN: The cookie settings on this website are set to "Allow cookies" to provide the best browsing experience. If you use this website without changing the cookie settings or clicking "Accept", you agree. DE: Die Cookie-Einstellungen auf dieser Website sind auf "Cookies zulassen" eingestellt, um das beste Surferlebnis zu ermöglichen. Wenn du diese Website ohne Änderung der Cookie-Einstellungen verwendest oder auf "Akzeptieren" klickst, erklärst du sich damit einverstanden. IT: Le impostazioni dei cookie su questo sito Web sono impostate su "Consenti cookie" per offrire la migliore esperienza di navigazione. Se si utilizza questo sito Web senza modificare le impostazioni dei cookie o facendo clic su "Accetta", si accetta.

Close /Schließen / Chiudi