Wann kommt die Selbstversorgung mit Brennstoffzellen?
Das Zeitalter des Wasserstoffs ist auch in der Haustechnik eröffnet, wo es zunächst – meist – um Erdgas geht. Dass sich der Markt entwickelt, beweist diese Meldung: Bis Jahresende 2021 hat Viessmann insgesamt 10.000 Brennstoffzellen-Heizgeräte Vitovalor an seine Installateurskunden verkauft. Das Jubiläumsgerät ging an die Essenpreis Heizung & Sanitär GmbH in Östringen bei Mannheim. „Als langjähriger Partner von Viessmann haben wir die Markteinführung dieser zukunftsweisenden Technologie von Anfang an begleitet und den CO2-Fußabdruck vieler unserer Kunden deutlich reduziert“, kommentierte Rüdiger Essenpreis.
Das Gerät wurde bei einem Hausbesitzer im Landkreis Karlsruhe installiert. Freilich: Erdgas ist nicht Wasserstoff, seine Nutzung in Brennstoffzellen erzeugt auch Emissionen. Denn im Reformer des Geräts werden Kohlenmonoxid und Methan reduziert, dabei kommt es zu gewissen Emissionen. Aber Stickoxide, Schwefeloxide oder Ruß (Feinstaub) fallen nicht an. Die Brennstoffzelle selbst läuft emissionsfrei. Bei der kalten Verbindung von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser werden nur Elektronen frei – als nutzbarer Strom.
Gastherme im Winter
Viessmann kombiniert das Aggregat mit einer Gastherme, um winterliche Spitzen im Wärmebedarf zu decken, wenn die Abwärme der Brennstoffzelle nicht ausreicht. Soll heißen: Das ist eine Brückentechnologie auf dem Weg zur reinen Wasserstoffversorgung. Immerhin liegen die Emissionen deutlich unter den Abgasen, die beispielsweise Ölheizungen erzeugen oder die der Stromkunde bei Kohlestrom aus dem Netz in Kauf nimmt.
Die stromerzeugende Heizung bietet den Installateuren neue Möglichkeiten, um den Wunsch ihrer Kunden nach echter Autarkie zu bedienen – auch im Winter, wenn der Bedarf an Heizwärme hoch ist. Die Brennstoffzelle ergänzt die sommerlichen Erträge aus der Photovoltaik, vor allem, wenn es um die Bereitstellung beispielsweise von Ladestrom für E-Autos geht.
Vitovalor leistet 750 Watt elektrisch, die Systeme sind für Dauerbetrieb ausgelegt. Auf diese Weise bekommt der Stromspeicher eine Grundladung, auch in der Nacht. Angesichts der steigenden Strompreise ist das für die Nutzer – wie für den Kunden aus dem Landkreis Karlsruhe – lukrativ.
Zudem bietet Viessmann die Brennstoffzelle auch ohne Gastherme an, als PT2. Dieses System erzeugt ausschließlich elektrischen Strom und Abwärme.
KfW-Förderung
Zudem werden moderne Brennstoffzellensysteme von der KfW (Programm 433) erheblich bezuschusst, mit bis zu 40 Prozent der Investition, maximal 15.050 Euro. Dazu zählen die Kosten für den Stromspeicher, für den Einbau des Systems, für den Vollwartungsvertrag in den ersten zehn Jahren und für die Energieberatung.
Zusätzlich ist die Erstattung der Energiesteuer für das verbrauchte Erdgas (in der Brennstoffzelle) möglich. So kann sich die Umrüstung schon nach sieben bis acht Jahren amortisieren.
Neben Viessmann ist Solidpower aus Heinsberg seit Jahren mit Brennstoffzellen erfolgreich, allerdings mit rein stromgeführten Systemen. Das Bluegen BG-15 gibt es in mehreren Ausführungen, die verschiedene Anwendungen erlauben. Wirklich charmant ist die Technik der Brennstoffzelle, wenn sie die gesamte Versorgung der Gebäude – mit Strom, Wärme und E-Mobilität – rein elektrisch abdeckt, im Tandem mit der Photovoltaik.
Bluegen BG-15
Das Bluegen BG-15 ist nicht größer als ein handelsüblicher Kühlschrank und unkompliziert in der Installation. Es ist wartungsarm und produziert rund um die Uhr Strom, der im Gebäude und im E-Auto genutzt werden kann.
Das Gerät hat einen elektrischen Wirkungsgrad von 57 Prozent und leistet 1,5 Kilowatt. Die vom Stack der Brennstoffzelle erzeugte Abwärme lässt sich für Warmwasser nutzen, dann steigt der Wirkungsgrad auf bis zu 90 Prozent.
Ein solches Mikrokraftwerk erzeugt im Jahr bis zu 13.000 Kilowattstunden Strom. Der Vorteil beim BG-15: Nutzer können die elektrische Leistungsabgabe zwischen 0,5 und 1,5 Kilowatt regeln. Wenn beispielsweise im Sommer die Solaranlage auf dem Dach stromt, sinkt der Strombedarf für den zweiten Generator. Nachts oder im Winter dreht die Brennstoffzelle dann voll auf. Die Steuerung erfolgt per App oder am Laptop. Ein weiterer Vorteil: Ist ein Nutzer längere Zeit nicht vor Ort, kann er die Leistung an den geringeren Bedarf anpassen.
Mehrere BG-15 in der Kaskade
Für größere Wohneinheiten oder Gewerbegebäude mit höherem Verbrauch lassen sich mehrere BG-15 in Reihe schalten, wie von Wärmepumpen bekannt. Mit der kürzlich erfolgten Einführung des BG-15 Home wurde zudem eine kleinere Version auf den Markt gebracht, die Nutzer mit geringerem Strombedarf bedient: Die Geräte produzieren bis zu 8.700 Kilowattstunden jährlich. Während tagsüber die Versorgung durch Sonnenstrom erfolgt, deckt BG-15 Home die Lasten in der Nacht ab – oder in sonnenarmen Zeiten. So ist es auch möglich, E-Autos aus dem BG-15 beziehungsweise dem Stromspeicher über Nacht zu laden. Auf diese Weise wird die Brennstoffzellentechnik für gewerbliche Nutzer interessant: für Tankstellen, Parkhäuser, Wohnkomplexe, Firmen oder kommunale Gebäude.
