Auch Brennstoffzellen sind in der Lage, wie bei herkömmlicher Kraft-Wärme-Kopplung gleichzeitig Wärme und Strom zu produzieren. Allerdings brauchen sie dazu keinen Motor. Das Erdgas, um das es sich in aller Regel in Deutschland handelt (und hier besteht auch der große Unterschied zu den wenigen Brennstoffzellen-Fahrzeugen, die mit Wasserstoff betrieben werden), wird mittels Sauerstoff aus der Luft wie in einer galvanischen Zelle oxydiert. Dabei entsteht neben elektrischer Energie auch Abwärme und Wasser sowie Kohlendioxid als Restprodukte.
Bei der Installation einer Brennstoffzelle ist immer auch ein Elektriker nötig.
Bild: Buderus
Altes Prinzip, junge Nutzung
Die Brennstoffzelle ist eine sehr komplexe Technologie. Das Prinzip ist zwar schon seit gut 180 Jahren bekannt. Die wirtschaftliche Nutzung ist jedoch noch sehr jung. Kein Wunder, dass hierzulande gerade mal 2.000 Brennstoffzellen stationär zur Wärme- und Stromgewinnung verbaut wurden. Die Kosten lassen sich mit anderen Kraft-Wärme-Technologien vergleichen. Auch hier sind für kompakte kleine Einheiten, die ein Einfamilienhaus wärmen und mit Strom versorgen sollen, gut 25.000 Euro fällig. Der Vorteil gegenüber der „normalen“ KWK liegt jedoch in den geringeren Wartungskosten und der sehr langen Lebensdauer. Und sie laufen sehr leise.
Für die Installation braucht man zudem einen Elektriker. Und es ist auch angeraten, einen etwas größeren Warmwasserspeicher zu wählen. Bei der NOW GmbH gibt es ein Online-Schulungstool für Installateure.
2008 wurde ein Programm, Callux genannt, aufgelegt. Es sollte in einem Feldtest erforschen, wie sich Brennstoffzellen in durchschnittliche Haushalte und andere Anwendungsfelder einpassen lassen. Im Rahmen des Programmes wurden immerhin 500 Brennstoffzellen installiert. Die Reaktion der Besitzer ist nach wie vor überragend und positiv. Dennoch konnte auch dieses Programm keinen Durchbruch für diese sehr effiziente und relativ umweltfreundliche Technologie einleiten.
Erste Rückzüge
Heizungsspezialist Vaillant, bis dahin einer der Pioniere der Brennstoffzelle, verkündete im März auf der Branchenmesse ISH das Aus für sein diesbezügliches Programm. Mitbewerber Viessmann hingegen, sich selbst als Technologieführer verstehend, hält weiter an der Brennstoffzelle fest. Und die sind heute meist minimal mit einer elektrischen Leistung von 1 bis 2 kW ausgelegt, manchmal sogar noch darunter, um nur die Grundlast eines Hauses abzudecken. Die thermische Leistung entspricht bei einer solchen Leistung etwa 7 kW. Das kann für ein Einfamilienhaus, zumal wenn es nicht stark gedämmt ist, zu wenig sein.
Deswegen wird die Brennstoffzelle in solchen Fällen mit einem Gaskessel kombiniert, der Spitzenlasten abdeckt. Das kostet zwar mehr in der Investition, sorgt aber auf der anderen Seite für einen kontinuierlichen Betrieb der Brennstoffzelle. Denn auch für die gilt, was wir schon im dritten Teil der Serie für die motorbasierte KWK festgestellt haben: Nur bei langer Laufleistung von etwa 5.000 Stunden kann sie sich durch eingesparte Brennstoff- und Stromkosten rentieren.
Politisch gewollt, stark gefördert
Dennoch: Politisch kann sich die Brennstoffzelle auf tolle Zeiten freuen. Die Bundesregierung fördert den Gedanken des all electric auch im Wärmemarkt. Und da ist so ein stromerzeugendes Heizgerät – neben stromverbrauchenden wie die Wärmepumpe – natürlich erste Wahl. Ein aktuell aufgelegtes Förderprogramm soll dafür sorgen, dass in den nächsten 10 Jahren rund 70.000 Brennstoffzellen in die deutschen Heizkeller kommen. Das ist zwar immer noch wenig im Vergleich zu Erdgasheizungen (rund 14 Millionen) und Ölheizungen (rund 5,6 Millionen). Aber immerhin.
Deswegen wird die Brennstoffzelle auch besonders gefördert. Seit ziemlich genau einem Jahr
läuft das Förderprogramm Brennstoffzellen-Heizgeräte im Anreizprogramms Energieeffizienz (APEE) . Ein Zuschuss von bis zu 40 % der förderfähigen Kosten und maximal 28.200 Euro je eingebauter Brennstoffzelle für stationäre Brennstoffzellenheizungen sind in den Leistungsklassen von 0,25 bis 5 kW elektrischer Leistung möglich. Mehr Infos dazu finden sich unter www.kfw.de.
Im nächsten Teil der Serie am 04.08.2017 wollen wir zeigen, ob Strom aus Photovoltaik nicht nur einspeisen und so vergüten lässt, sondern ob er auch zu Hause genutzt werden kann.
Bisher erschien:
1. Die Energiewende in den eigenen vier Wänden – eine Übersicht
2. Rechtliches – Grundlagen für die Einbindung Erneeurbarer Energien
3. Eigene Stromerzeugung: Kraft-Wärme-Kopplung
4. Eigene Stromerzeugung: Brennstoffzelle
Erscheinen demnächst:
5. Eigene Stromerzeugung: Photovoltaik
6. Eigene Stromerzeugung: Stromspeicherung zuhause
7. Eigene Stromerzeugung: Vor- und Nachteile
8. Eigene Wärmeerzeugung: Biomasse
9. Eigene Wärmeerzeugung: Solarthermie
10. Eigene Wärmeerzeugung: Wärme - Vor- und Nachteile