In Deutschland rückt die Brennstoffzelle immer näher in den Fokus der Kunden; immer mehr Modelle sind serienreif. Die Bundesregierung möchte diese energieeffiziente Technologie frühzeitig in deutsche Haushalte bringen.
Das Projekt Callux von Partnern der Heizgeräteindustrie und Energiewirtschaft ist erfolgreich. In Zusammenarbeit mit der Bundesregierung wurden über einen Zeitraum von sieben Jahren 500 Brennstoffzellen-Heizgeräte installiert. Seit dem Projektbeginn im Jahr 2008 wurden die Dimensionen und das Gewicht der Geräte halbiert; auch wurde der Wartungsbedarf reduziert und die Betriebszeiten erhöht. Die serienreifen Geräte haben einen elektrischen Wirkungsgrad von über 33 Prozent (Gesamtwirkungsgrad: 93%).
Unterschied zum Blockheizkraftwerk
Die Brennstoffzellen-Heizung kombiniert die Erzeugung von Strom und Wärme auf eine hocheffiziente Weise. Als Brennstoff dient Bio- oder Erdgas: Bei der elektrochemischen Umwandlung in Strom entsteht Abwärme – diese dient zur Aufbereitung von Warmwasser oder zum Heizen. Im Vergleich zu klassischen Kraft-Wärme-Kopplung-Anlagen besitzen Brenstoffzellen-Heizungen einen hohen Wirkungsgrad – Energie geht bei ihnen kaum verloren.
Brennstoffzellen werden häufig als Synonym für das Blockheizkraftwerk (BHKW) verwendet. Sie haben durchaus einen gemeinsamen Nenner: die Kraft-Wärme-Kopplung (KFW). Dieser ist aber kein tauglicher Motor für die Zukunft. Deshalb wird er von Brennstoffzellen abgelöst: Sie produzieren Strom- und Wärme auf eine hocheffiziente Weise; das einzige Nebenprodukt ist Wasser.
Aufbau & Funktion einer Brennstoffzelle
In einem BHKW verbrennen fossile Brennstoffe und treiben auf diese Weise einen Kolben an; dieser produziert mechanische Energie, welche von einem Generator in Strom umgewandelt wird. In der Brennstoffstelle erzeugt ein elektrochemischer Prozess thermische und elektrische Energie – ganz ohne einen Verbrennungsprozess.
Der effiziente Energieprozess ist nicht der einzige Vorteil: Brennstoffzellen arbeiten leise, emissionsfrei und benötigen keine Wartung. Ihr elektrischer Wirkungsgrad beträgt bis zu 60 Prozent – bei einem Blockheizkraftwerk liegt er bei 25 bis 30 Prozent.
Einsatzgebiete der Brennstoffzelle
Die Brennstoffzelle ist keine Neuheit: Sie gilt in der Automobilbranche seit der Jahrtausendwende als serienreif; in der Raumfahrt ist sie ebenfalls seit Jahren im Einsatz. Autos fahren jedoch erst seit Kurzem mit Wasserstoff. Ähnlich verhält es sich bei der Brennstoffzelle für Heizungen: Kinderkrankheiten sind ausgemerzt – nun ist sie serienreif.
Wasserstoff wird als potenzieller Problemlöser der Energiewende gesehen. Bislang gibt es keine sinnvolle Speicherlösung für erneuerbare Energie. Ein mögliches Szenario: Brennstoffzellen können mit Windkraft produzierten Strom in Gas umwandeln; dieses wird dann zum Betanken von Fahrzeugen verwendet.
Staatliche Förderungen für Brennstoffzellen-Heizungen
Am 1. August 2016 ist die Förderung von Brennstoffzellen-Heizungen gestartet. Er ist ein Teil des Anreizprogramms Energieeffizienz, für das bis 2018 jedes Jahr 165 Millionen Euro zur Verfügung stehen.
Unter dem Namen Energieeffizient Bauen und Sanieren – Zuschuss Brennstoffzelle (Programmnummer 433) fördert die KfW eingebaute Brennstoffzellen mit bis zu 28.200 Euro (maximal 40 Prozent der förderfähigen Kosten).
Folgende Konditionen müssen für eine Förderung erfüllt werden:
- Leistung: 0,25 bis 5,0 kW
- Einbau: in Neubau oder bei Sanierung
- Zuschuss: Grundbetrag von 5.700 €
- Zusatz: 450 € je angefangener elektrischer Leistung (100 W)
Kosten-Nutzen-Rechnung
Ohne eine Förderung kann sich die Brennstoffzellen-Heizung aktuell nicht am Markt behaupten; sie kostet inklusive Montage zwischen 25.000 und 35.000 Euro. Bereits heute erzeugt sie eine Kilowattstunde Strom für weniger als zwölf Cent – Stromkunden zahlen im Schnitt 14 Cent.
