ED 01/20 Einladung zur Prosumertagung des Vereins (S.33)

Brennstoffzellen

Stromerzeugende Heizungen auf dem Vormarsch

Für kleine Wohngebäude ersetzen Brennstoffzellen bereits heute die bisherigen Blockheizkraftwerke mit Verbrennungsmotor. Japanische Serienprodukte sind zwar noch teuer, aber dank großzügiger Förderung sind sie schon heute konkurrenzfähig. Louis-F. Stahl nimmt die auf der Internationalen Sanitär- und Heizungsmesse (ISH) in Frankfurt gezeigten Brennstoffzellen unter die Lupe.

(28. Juli 2017) Warum können wir nicht die hohen Temperaturen im Gaskessel auch für die Erzeugung von Strom nutzen? Oder mit der Abwärme von Kraftwerken zur Stromerzeugung die Wohnung heizen? Die Lösung ist das eigene Kleinkraftwerk im Keller. Es nutzt das hochwertige Gas besser und der Strom braucht nicht umweltbelastend in einem Großkraftwerk erzeugt und zu den Häusern transportiert werden. Die verbrauchsnahe Stromerzeugung entlastet zudem die Stromnetze.

Blockheizkraftwerke (BHKW) haben sich dafür seit Langem bewährt. Brennstoffzellen befinden sich seit Jahrzehnten in der Entwicklung, um die BHKW abzulösen: Denn sie sind wesentlich wartungsärmer (kaum bewegte Teile), leiser, erschütterungsfrei und auch für kleine Leistungen herstellbar. Nun sind die ersten Brennstoffzellen auf dem Markt und haben sich praktisch bewährt.

Aber die Brennstoffzellentechnik befindet sich in einem schwer zu durchbrechenden Teufelskreis: Geringe Stückzahlen sorgten für hohe Fertigungskosten und die hohen Preise der Geräte für eine anhaltend geringe Nachfrage. Dieser sich selbst erhaltende Kreislauf wird jetzt von zwei Seiten durchbrochen: Der Staat fördert neuerdings jede bei Endverbrauchern installierte Brennstoffzelle mit einem besonderen Investitionszuschuss. Und statt selbst in geringen Stückzahlen Brennstoffzellen zu fertigen, importieren die führenden deutschen Heiztechnikhersteller in Großserie gefertigte Brennstoffzellen aus Japan.

731 BHKW 01 Buderus

Buderus setzt als einziger großer Heizungshersteller auf die SOFC-Brennstoffzelle. Ausgestellt wurde die Energiezentrale FC10 mit einer Brennstoffzelle von Aisin Seiki.

Strategiewechsel

Im Land der aufgehenden Sonne wurden in den letzten Jahren nach offiziellen Angaben mehr als 200.000 Brennstoffzellen als stromerzeugende Heizungen installiert. Die Zubaurate beträgt aktuell rund 50.000 Brennstoffzellen pro Jahr und steigt weiter an. Erklärtes Ziel der japanischen Regierung ist ein Ausbau auf insgesamt rund 5 Millionen stromerzeugende Brennstoffzellenheizungen: Kurzum, die Brennstoffzelle beginnt in Japan die einfache Brennwert-Erdgasheizung zu ersetzen. Seit dem Jahr 2009 werden in Japan Brennstoffzellen bei Energieverbrauchern mit Zuschüssen gefördert.

Seitdem steigt der Absatz von Jahr zu Jahr und die Preise der Geräte sinken. Mit sinkenden Gerätepreisen wird dort auch die Förderung zurückgefahren. Ein ähnliches Prinzip, wie die anfangs hohe, aber dann schnell abgeschmolzene PV-Förderung in Deutschland.

Neue Förderung

Von der staatlichen KfW-Förderbank wird jetzt über das Programm 433 die Installation von Brennstoffzellen zur Beheizung von Ein- und Zweifamilienhäusern mit bis zu 40 Prozent der Investitionskosten bezuschusst. Die typischerweise für diese Gebäude angebotenen Brennstoffzellen mit 700 bis 750 Watt elektrischer Leistung erhalten aus dem KfW-Programm einen Zuschuss in Höhe von 9.300 Euro. Das neue KfW-Förderprogramm ist jedoch nicht mit der Energiesteuerentlastung und dem BAFA-Mini-KWK-Impulsprogramm kombinierbar, welches bisher 3.515 Euro beisteuerte. Die Kombination mit der vom örtlichen Netzbetreiber auf Grundlage des KWK-Gesetzes beanspruchbaren pauschalen Auszahlung des KWK-Zuschlages in Höhe von rund 1.800 Euro ist zulässig. So kommen aktuell insgesamt 11.100 Euro Investitionsförderung zusammen.

Windhundprinzip

Wie lange es das KfW-Programm 433 und das alternativ nutzbare BAFA-Impulsprogramm geben wird, aber auch wann und wie stark die Förderung künftig zurückgefahren wird, lässt der Gesetzgeber leider offen. Die entsprechenden Förderrichtlinien können jederzeit ohne Vorankündigung geändert werden. Entscheidend ist der Zeitpunkt der Antragstellung: Wer die Förderungen in Anspruch nehmen möchte, muss den Antrag zwingend vor Bestellung einer Brennstoffzelle einreichen und erhält bei Verfügbarkeit der Förderung und Vorliegen aller Voraussetzungen eine schriftliche Bestätigung.

Stromerzeugung als Vorteil

Bei einer Brennstoffzellenheizung kann sich der Hausbesitzer neben der Wärme über den von seiner Heizung erzeugten Strom freuen, welcher eine dauerhafte Einsparung beschert. Denn der Preis für das in der Brennstoffzelle zu Strom veredelte Erdgas, ist mit etwa 5 bis 7 Cent je Kilowattstunde (kWh) weitaus günstiger, als der Preis für Strombezug aus dem Netz mit 25 bis 30 Cent je kWh. Brennstoffzellen sind dabei Dauerläufer: Sie erzeugen nur wenig Wärme – meist weniger als an Warmwasser benötigt wird – und können dadurch im ganzen Jahr rund um die Uhr Strom erzeugen. Der bei Mikro-Blockheizkraftwerken mit Verbrennungsmotor bisher limitierende Laufzeitfaktor entfällt. Zusätzliche Wärme – zum Heizen des Hauses im Winter – erzeugt ein in der Brennstoffzellenheizzentrale eingebauter Brennwert-Spitzenlastbrenner.

Stromerträge

Eine 750 Watt Brennstoffzelle erzeugt mit 7.300 Vollbenutzungsstunden pro Jahr rund 5.500 kWh Strom. Da Spitzenlasten über 750 Watt bei den meisten Haushalten nur einen ganz kleinen Teil des Gesamtverbrauchs ausmachen, kann eine solche Brennstoffzelle in der Regel 70 bis 90 Prozent des Strombedarfs decken. Bei einem Jahresverbrauch von 3.500 kWh entspricht dies einer Einsparung von etwa 450 bis 700 Euro pro Jahr. Die genaue Einsparung hängt von der Preisentwicklung bei Strom und Erdgas sowie dem konkreten Verbrauchsverhalten und damit dem Eigennutzungsgrad des selbst erzeugten Stroms ab. Bereits nach 4 bis 7 Jahren sollte sich der Mehrpreis gegenüber einer normalen Brennwertheizung ohne Stromerzeugung folglich amortisieren und ab diesem Zeitpunkt sorgt eine Brennstoffzelle für dauerhafte Energiekostenreduktionen.

Viessmann-Komplettpaket

Das von Viessmann seit 2014 als Vitovalor 300-P angebotene Brennstoffzellenkomplettsystem wird vom Hersteller aktuell mit einer Preisempfehlung von 19.950 Euro gelistet. Die oben genannten Förderungsmöglichkeiten gegengerechnet, kostet die Brennstoffzellenheizung im Ergebnis aktuell nur noch etwa 3.000 Euro mehr, als eine vergleichbare Brennwertheizzentrale mit Zubehör. Denn anders als bei einer Brennwerttherme, wo Pumpengruppen für Heizkreise, Warmwasserbereitung und Speicher extern angeschlossen werden, ist bei den Brennstoffzellen-Komplettsystemen die gesamte Technik mit im Gehäuse integriert. In zwei jeweils etwa gefrierschrankgroßen Gehäusen befindet sich neben der Brennstoffzelle ein Brennwert-Spitzenlastbrenner, eine Warmwasserbereitung mit Speicher und Pumpengruppen für die Heizkreise.

731 BHKW 02 Viessmann

Die neue 2017er Generation der Viessmann Vitovalor 300-P mit PEM-Brennstoffzelle von Panasonic ist in den Gehäuse-abmessungen etwas kompakter geworden, hat technisch aber keine Änderungen erfahren. Neu ist der optionale Stromspeicher Vitocharge (links), der aber in der ausgestellten Kombination mit einer dauerhaft Strom produzierenden Brennstoffzelle keinen großen Nutzen entfalten kann.

Japanisches Duo

Die von Viessmann im Vitovalor 300-P Systempaket angebotene Panasonic-Brennstoffzelle mit 750 Watt elektrischer Leistung dürfte aufgrund des vergleichsweise günstigen Preises das aktuell meistverkaufte Brennstoffzellensystem in Deutschland sein. Rund 1.000 Geräte sollen im letzten Jahr verkauft worden sein. Größter Konkurrent von Panasonic ist auf dem japanischen Heimatmarkt eine 700 Watt starke Brennstoffzelle der „Toshiba Fuel Cell Power Systems Corporation“, die wie die insolvente Nukleartochter des Konzerns (siehe Misere der Atomenergie) ein eigenständiges Unternehmen darstellt. Beide Hersteller liefern sich in Japan, mit jeweils etwa 40 Prozent Marktanteil, ein Kopf-an-Kopf-Rennen um die Kundengunst. Die Toshiba-Brennstoffzelle wird in Deutschland von den Marken SenerTec, Remeha und Brötje des BDR-Thermea-Konzerns  als „InnoGen“ zu deutlich höheren Preisen ab etwa 25.000 Euro angeboten und kommt ebenfalls als komplette Energiezentrale daher. Über die bisherigen Absatzzahlen hält man sich noch bedeckt, zumal der Verkauf im letzten Jahr nur bei der Konzernmarke SenerTec angelaufen ist und die Marken Brötje sowie Remeha erst auf der ISH die Übernahme der InnoGen in das eigene Lieferprogramm bekannt gegeben haben.

731 BHKW 05 Senertec 731 BHKW 04 Brötje 731 BHKW 03 Remeha

Die bisher nur bei SenerTec (grünes Gehäuse) als InnoGen erhältliche PEM-Brennstoffzelle von Toshiba wurde auf der ISH 2017 auch von den Konzernschwestern Brötje (weißes Gehäuse) und Remeha (graues Gehäuse) in das jeweilige Lieferprogramm aufgenommen.

Deutsche Produkte

Am günstigsten ist die aus deutscher Fertigung nahe München stammende Elcore 2400, welche im Systempaket mit Zubehör etwa 19.000 Euro kostet. Mit nur 300 Watt Dauerleistung produziert dieses System aber, verglichen mit den beiden japanischen Geräten, weniger als die Hälfte an elektrischer Energie und erhält daher auch deutlich weniger staatliche Förderung. Mit rund 25.000 Euro wiederum deutlich teurer ist die deutsche Brennstoffzelle BlueGen vom Hersteller SolidPower aus Heinsberg mit 1.500 Watt elektrischer Leistung, welche eher für größere Häuser in Frage kommt. Allerdings handelt es sich dabei um die bloße Brennstoffzelle ohne Warmwasserbereitung, Pufferspeicher, Spitzenlastwärmeerzeuger und Pumpengruppen, so dass der Endpreis eines BlueGen-Komplettsystems mit diesen Komponenten effektiv weit höher liegt.

Außenseiter Vaillant

Als glücklos hat sich der Remscheider Heiztechnikhersteller Vaillant erwiesen: Seit Jahren ist das Unternehmen als Vorreiter bekannt, aktuell mit der sechsten Prototypengeneration im Feldtest und hatte die Markteinführung bereits groß angekündigt. Auf der Messe hat Vaillant überraschend bekanntgegeben, dass man das Brennstoffzellenprojekt XellPower auf Eis legen wird. Zwar sei das Brennstoffzellensystem technisch marktreif, die Kosten der in Dresden gefertigten Brennstoffzelle seien jedoch völlig aus dem Ruder gelaufen. Unklar ist auch die Strategie von Bosch Thermotechnik mit den Marken Buderus und Junkers, die ihre 700 Watt leistende Brennstoffzelle vom japanischen Hersteller Aisin Seiki beziehen und für einen Preis von unter 30.000 Euro anbieten wollen, diese aber aufgrund des hohen Preises bisher hauptsächlich in besonders geförderten Feldtests installieren.

Lebensdauer und Wartung

Die eigentliche Wartung von Brennstoffzellenheizungen beschränkt sich, wie bei einer Brennwerttherme, auf eine jährliche Durchsicht und zusätzlich gegebenenfalls den Austausch von ein paar Filtern. Neben der elektrischen Leistung und dem Anschaffungspreis ist für den Einsatz als stromerzeugende Heizung aber auch die Lebensdauer ein entscheidendes Kriterium. Hier punkten die beiden japanischen Zellen von Panasonic und Toshiba: Es handelt sich um sogenannte Polymerelektrolytmembran-Zellen (PEMFC), welche mit einer Lebenserwartung von mindestens 10 Jahren als besonders langlebig gelten und dies auch bereits bewiesen haben. Zwar setzt auch der deutsche Hersteller Elcore auf die PEMFC-Technik, allerdings in einer speziellen Hochtemperaturvariante und ohne belastbare Lebensdauernachweise. Einen ganz anderen Ansatz verfolgen SolidPower, Aisin und bisher auch Vaillant: Mit einer bis zu 1000 °C heißen Festoxidbrennstoffzelle (SOFC) werden besonders hohe Wirkungsgrade erreicht, dafür degeneriert der teure Brennstoffzellenstack aber binnen weniger Jahre und muss teuer ersetzt werden.

Es dürften vermutlich diese Folgekosten für den regelmäßigen Brennstoffzellentausch sein, welche Vaillant zur plötzlichen Abkündigung der fertig entwickelten SOFC-Brennstoffzelle XellPower bewogen haben.

Motor als Auslaufmodell?

Mit dem Durchstarten der Brennstoffzellentechnik für kleine Wohngebäude kommt die Motortechnik in Bedrängnis: Viessmann hat seine beiden stromerzeugenden Vitotwin-Heizungen mit Microgen-Stirlingmotor auf der ISH abgekündigt und Vaillant hatte bereits zum Jahreswechsel das von einem Honda-Verbrennungsmotor angetriebene ecoPower 1.0 aus dem Programm genommen.

Insbesondere der in der Wartung mit Zündkerzen, Öl sowie dem Nachstellen von Ventilspiel und weiteren Parametern aufwändige Verbrennungsmotor ist aufgrund der damit verbundenen Folgekosten, verglichen mit Brennstoffzellen bei Kleinstanlagen bis 1 kW Leistung, nicht mehr wirtschaftlich. Bei größeren BHKW ist es umgekehrt: Dort wo der Verbrennungsmotor seine hohe Leistung ausspielen kann, bleibt er trotz hoher Wartungskosten aufgrund geringerer Anschaffungskosten wirtschaftlich sinnvoll.

Bürokratismus

Wie Photovoltaikanlagen bringen auch stromerzeugende Heizungen leider jede Menge Papierkram mit sich. Über die Unterschrift unter den meist vom Installateur vorbereiteten Förderanträgen und Anmeldungen beim Netzbetreiber mag man sich noch freuen. Mit Inbetriebnahme muss zudem die Meldung beim Anlagenregister der Bundesnetzagentur erfolgen. Spätestens beim Finanzamt ist aber der Anlagenbetreiber gefragt: Die Einspeisung in das Netz stellt ein laufendes „Einkommen“ dar und muss versteuert werden. Die Umsatzsteuer auf den Kaufpreis kann man zwar vom Finanzamt als Vorsteuer zurückverlangen, dann zahlt man aber – stark vereinfacht gesagt – auf die verbrauchte Energie über die Jahre mehr Umsatzsteuer, als die einmalige Erstattung einbringt und muss alle paar Monate diese Beträge melden. Und mit dem Netzbetreiber ist die Strom-Überschusseinspeisung abzurechnen. Das klingt alles kompliziert – ist es leider auch. Mitglieder im Bund der Energieverbraucher können sich aber vom Verein über das Prosumerzentrum (siehe Prosumerzentrum) dahingehend kostenfrei beraten lassen.

Weitere Infos: Brennstoffzellen-Heizungen: Technik, Kosten, Arten & Förderung

Brennstoffzellen für den Heizungskeller

Auf der ISH präsentierten kürzlich alle führenden Heiztechnikhersteller ihre Produkte für den nächsten Evolutionsschritt im Heizungsmarkt.

Brennstoffzellen für den Heizungskeller

Stromerzeugende Heizungen wie der „Dachs“ basierten bisher fast ausschließlich auf dem Prinzip des Verbrennungsmotors. Auf der Internationalen Sanitär- und Heizungsmesse (ISH) präsentierten kürzlich alle führenden Heiztechnikhersteller ihre Produkte für den nächsten Evolutionsschritt im Heizungsmarkt: Louis- F. Stahl berichtet über die neuen Brennstoffzellenheizungen.

(21. September 2015) Nachdem die Platzhirsche der Heiztechnikbranche schon in den 90er Jahren die Einführung von Brennstoffzellen „in wenigen Jahren“ versprachen, ohne diesem oft wiederholten Versprechen Taten folgen zu lassen, durchbrach das Startup „Ceramic Fuel Cells“ mit der Vorstellung des „BlueGen“ Brennstoffzellenmoduls im ­Dezember 2011 die Lethargie der Branche. Diese hatte es sich mit vom Staat geförderten Forschungsprojekten sichtlich bequem gemacht und lediglich immer mal wieder neue Proto­typengenerationen auf Messen gezeigt oder medienwirksam ein Feldtestgerät in Betrieb genommen. Jetzt zieht die Branche geschlossen nach und hat mit der Einführung von Brennstoffzellenheizungen begonnen.

731 Brennstoffzelle Energiezentrale

Pumpengruppen, Speichertanks, Warmwasserbereitung und gegebenenfalls eine Systemtrennung gehören zur Standardausrüstung einer Brennstoffzellen-Energiezentrale für den Heizungskeller.

Vorreiter BlueGen

Die Energiedepesche berichtete bereits ausführlich über die Markteinführung der „BlueGen“- Brennstoffzelle in Ausgabe 1-2012, bemängelte jedoch einen hohen Kaufpreis sowie hohe Folgekosten für einen Wartungs- und Garantievertrag. Mit seinen technischen Daten konnte der BlueGen hingegen sofort überzeugen. Den Marktbegleitern ist der BlueGen in dieser Hinsicht auch heute noch um Jahre voraus: Das BlueGen-Modul erreicht seine elektrische Nennleistung von 1.500 Watt bei einer Heizleistung von nur etwa 625 Watt und erzielt somit einen unerreicht hohen elektrischen Wirkungsgrad von 60 Prozent. Diese Spitzenwerte wurden jedoch anfangs mit einer starken Degradation des SOFC-Brennstoffzellenstapels erkauft, was einen Austausch des Stacks nach wenigen Jahren erforderlich machte und zu den hohen Wartungskosten führte. Nachdem Ceramic Fuel Cells kürzlich Insolvenz anmelden musste und von SOLIDpower übernommen wurde, ist der BlueGen aktuell für 25.000 Euro erhältlich, zieht aber trotz eines zwischenzeitlich verbesserten Stack-Designs noch immer hohe Vollwartungskosten von 600 Euro im Jahr nach sich.

731 SOLIDpower BlueGen

SOLIDpower BlueGen Brennstoffzellenmodul: 1.500 Watt elektrische Leistung als starke Beistelllösung für bestehende Heizungen in Mehrfamilienhäusern und Gewerbeobjekten.

Japan auf der Überholspur

Während die Brennstoffzellentechnik hierzu­lande auch nach der Einführung des BlueGen nur ein Nischendasein fristete, machte die japanische Regierung Nägel mit Köpfen: Gefördert wird dort nicht vorrangig die weitere Forschung in kleinen Laboren, sondern jede installierte Brennstoffzelle bei Verbrauchern. So wundert es nicht, dass im Land der aufgehenden Sonne bereits vor rund einem Jahr die Schallmauer von 100.000 installierten Brennstoffzellen durchbrochen wurde, während hierzulande selbst in diesem Jahr nur 1.000 Feldtestanlagen gezählt werden. Die hohen Stückzahlen bedingen in Japan stark fallende Stückpreise und bescheren eine zunehmend bessere Qualität durch präziser werdende industrielle Fertigungstechniken. Dass die europäischen Brennstoffzellenhersteller diesen gewaltigen Vorsprung jemals wieder aufholen könnten, erscheint in etwa so realistisch wie eine spontane Rückkehr der Solarzellenmassenfertigung in heimische Fabrikhallen. So verwundert es nicht, dass fast alle auf der ISH in Frankfurt von deutschen Heizungsherstellern vorgestellten Brennstoffzellensysteme auf japanische Komponenten setzen.

731 Logapower BZH192iT von Buderus

Futuristisch aber bisher nur eine Designstudie: Die Logapower BZH192iT von Buderus auf Basis der aktuellen Feldtestgeneration der Energiezentrale FC10.

Beeindruckende Werte

In Japan liefern sich die Unternehmen Panasonic und Toshiba seit der dortigen Brennstoffzellen-Markteinführung vor sechs Jahren mit bis heute jeweils über 50.000 verkauften Einheiten ein Kopf-an-Kopf-Rennen um die Marktführerschaft. RWE hat im November 2012 auf einem Prüfstand in Duisburg eine Toshiba-Brennstoffzelle der zweiten Produktionsgeneration in Betrieb genommen. Das Fazit ist bisher sehr positiv: „Inzwischen haben wir mit der Brennstoffzelle von Toshiba auf unserem Prüfstand 20.000 Betriebsstunden erreicht, ohne dass eine Verschlechterung der Messwerte zu erkennen ist. Die angestrebte Lebenserwartung von 80.000 Stunden scheint realistisch bemessen zu sein. Die technische Marktreife dieses Brennstoffzellentyps ist entsprechend unseren Erkenntnissen gegeben“, so der für die Erprobung verantwortliche Ingenieur Uwe Dietze.

Viessmann Vitovalor 300-P

Mit der stromerzeugenden Stirlingtherme Vitotwin 300-W ist der Heiztechnikhersteller Viessmann 2011 in das Geschäft mit stromerzeugenden Heizungen eingestiegen und war mit der Vitovalor 300-P im April 2014 der erste große deutsche Heiztechnikanbieter, der Brennstoff­zellen in sein reguläres Sortiment aufgenommen hat.

731 Viessmann Vitovalor

Viessmann Vitovalor 300-P mit Panasonic-Brennstoffzelle, 750 Watt elektrische Leistung als kompakte Heizungs-Energiezentrale mit Warmwasserbereitung für Ein- und Zweifamilienhäuser.

Für Absatzrekorde hat die Vitovalor mit einem Brennstoffzellenmodul von Panasonic aufgrund eines zu hohen Preises anfangs jedoch nicht gesorgt. Lediglich rund 100 Geräte sollen laut Viessmann im ersten Jahr verkauft worden sein. Dank einer drastischen Preissenkung zur ISH 2015 ist die für Ein- und Zweifamilienhäuser ausgelegte Vitovalor 300-P jetzt auch für weniger technikvernarrte Käuferschichten interessant. Im Gegensatz zum BlueGen handelt es sich bei der Vitovalor nicht um eine leistungsstarke Beistelllösung zur eigentlichen Heizung, sondern um eine komplette Heizzentrale mit Spitzenlasttherme, Pufferspeicher und Warmwasserbereitung in einem kompakten Standgehäuse. Die technischen Daten der Vitovalor 300-P versprechen 750 Watt elektrische Leistung mit einem elektrischen Wirkungsgrad von 37 Prozent und einem Gesamtwirkungsgrad von 90 Prozent. Das Gesamtsystem ist aktuell zu einem Listenpreis von 19.500 Euro bestellbar. Viessmann verspricht eine Lebensdauer der Brennstoffzelle von mehr als 60.000 Stunden und bietet dem Fachhandwerk Garantieverträge mit bis zu zehn Jahren für rund 200 Euro pro Jahr an.

SenerTec Dachs InnoGen

Während die Vitovalor bereits regulär erhältlich ist, will der für das „Dachs“ BHKW bekannte Anbieter SenerTec sein auf der ISH vorgestelltes InnoGen-System mit Toshiba-Brennstoffzelle erst im kommenden Jahr verkaufen: „In diesem Jahr planen wir einen Feldtest mit rund 50 Geräten und werden dann im zweiten Quartal 2016 mit der Serieneinführung beginnen“, erklärte SenerTec-Prokurist Hagen Fuhl.

731 SenerTec Dachs InnoGen

SenerTec Dachs InnoGen bestehend aus Toshiba-Brennstoffzelle mit 700 Watt elektrischer Leistung, Spitzen­lasttherme, Puffer und Warmwasserbereitung als Komplettzentrale.

Möglicherweise könnte SenerTec direkt mit der kommenden vierten Brennstoffzellengeneration aus Japan starten – aber das bleibt Spekulation. Angekündigt hat SenerTec einen Listenpreis von rund 28.000 Euro. Ob dieses Preisniveau in 2016 noch Bestand haben wird, ist angesichts der von Viessmann zeitgleich verkündeten Preissenkung der Vitovalor höchst fraglich. Im InnoGen-System ergänzt SenerTec die Brennstoffzelle mit einer automatisch modulierenden elektrischen Leistung von bis zu 700 Watt um einen Pufferspeicher mit Frischwasserstation zur Warmwasserbereitung sowie einen Brennwertheizkessel. Auf die Brennstoffzelle bezogen wird ein Gesamtwirkungsgrad von 91 Prozent versprochen.

Elcore 2400

Ohne große Ankündigungen hatte das Münchner Startup Elcore schon Monate vor der ISH mit dem Vertrieb der zweiten Generation seiner „2400“ genannten Brennstoffzelle mit 300 Watt elektrischer Nennleistung für Einfamilienhäuser zu einem Preis von knapp unter 10.000 Euro begonnen. Neben der selbst entwickelten Brennstoffzelle werden Systempakete mit Spitzenlasttherme, Pufferspeicher und Warmwasserbereitung zu Preisen ab rund 18.000 Euro angeboten.

731 Elcore 2400

Elcore 2400 mit 300 Watt elektrischer Leistung (rechts) mit einer Spitzenlasttherme (links) zusammen am Pufferspeicher montiert (dahinter) als Energiezentrale für Einfamilienhäuser.

Für den Vollwartungsvertrag mit Funktions­garantie beträgt der Preis rund 250 Euro im Jahr. Bei einer Betrachtung der Kosten pro Watt elektrischer Leistung ist das Elcore-Komplettsystem etwa doppelt so teuer wie das System von Viessmann und greift nicht auf einen bereits in hohen Stückzahlen gefertigten Brennstoffzellenstack zurück, sondern setzt auf eine Eigenentwicklung – kann dafür jedoch mit einem hohen Gesamtwirkungsgrad von 104 Prozent bezogen auf den Heizwert von Erdgas punkten.

Bosch Thermotechnik

Die zu Bosch Thermotechnik gehörenden Marken Buderus und Junkers stellten auf der ISH 2015 mit der „Logapower BZH192iT“ und der „Cerapower 9000i“ nur futuristische Designstudien einer zukünftigen Brennstoffzellenenergiezentrale für Ein- und Zweifamilienhäuser vor. Wie das Unternehmen bekannt gab, plane man zunächst die derzeit im Feldtest befindliche Brennstoffzelle Logapower FC10 mit japanischen Kernkomponenten von Aisin Seiki und Kyocera ab 2016 regulär verkaufen zu wollen. Einen Preis oder konkrete Termine stünden noch nicht fest.

731 Brennstoffzellenstacks Elcore

Die verwendeten Brennstoffzellenstacks, hier gezeigt am Beispiel von Elcore, bestehen aus einem Stapel einzelner Zellen die in einem chemischen Prozess Erdgas in Wärme und Strom umwandeln.

Staatliche Zuschüsse für hohe Effizienz

Alle genannten Brennstoffzellen erfüllen die Anforderungen der kürzlich novellierten Richtlinie zur Förderung von KWK-Anlagen bis 20 kWel (Mini-KWK-Impulsprogramm) nicht nur in Bezug auf die Grundförderung in Höhe von 1.900 Euro, sondern auch für die Bonusförderungen „Wärmeeffizienz“ und „Stromeffizienz“, so dass die Inanspruchnahme der BAFA-Förderung Käufern eines Brennstoffzellensystems insgesamt 3.515 Euro einbringt.

Alle Systeme im Vergleich

Während Buderus, Junkers und Vaillant nur Prototypen ohne konkrete Preise und Termine auf der ISH zeigten, haben Hausbesitzer aktuell die Wahl zwischen dem leistungsstarken BlueGen-Beistellmodul von SOLIDpower mit 1.500 Watt elektrischer Leistung, der kostengünstigeren Energiezentrale Vitovalor 350-P von Viessmann für Ein- und Zweifamilienhäuser mit 750 Watt Leistung und der kleinen Elcore 2400 für Ein­familienhäuser mit 300 Watt Leistung. Neben diesen drei bereits heute erhältlichen Geräten kann auch eine Anfrage bei SenerTec für die in Kürze startenden InnoGen-Systeme mit 700 Watt elektrischer Leistung lohnen.

731 SOFC“ Hochtemperaturbrennstoffzelle

Buderus und Junkers setzen mit Kyocera/AISIN wie SOLIDpower auf eine „SOFC“ Hochtemperaturbrennstoffzelle, während Elcore, SenerTec/Toshiba sowie Viessmann/Panasonic auf „PEM“ Brennstoffzellen setzen, die mit geringeren Temperaturen arbeiten und als langlebiger gelten.

Durchbruch bei der Brennstoffzelle

Erste Modelle gehen bereits in Serienproduktion.

Durchbruch bei der Brennstoffzelle

Schon in den 1960er Jahren versorgten Brennstoffzellen Astronauten der Apollo-Missionen auf ihren Flügen zum Mond mit Wärme und Elektrizität. Jahrzehntelange Bemühungen, diese Technologie für den Heizungskeller anzupassen, scheiterten jedoch bisher. Doch nun scheinen die Hürden überwunden: Erste Modelle gehen bereits in Serienproduktion.
Von Louis- F. Stahl

(19. März 2012) Es war einmal der Otto-Motor: Im Bereich der Kraft-Wärme-Kopplung für Wohngebäude konzentrierte sich die Heiztechnikbranche in den 1980er Jahren auf die bewährte Technik des Verbrennungsmotors. Der aus dem Traditionsunternehmen Fichtel & Sachs hervorgegangene Anbieter SenerTec begann mit der Entwicklung eines optimierten Motors und stellte 1997 als erster Anbieter ein Kleinkraftwerk mit Verbrennungsmotor für den Heizungskeller vor („Dachs“).

Mit der Jahrtausendwende zog der Heiztechnikriese Vaillant nach und übernahm mit Power-Plus Technologies den Entwickler des „ecoPOWER 4.7“ Heimkraftwerkes. Die in diesen Mini-Kraftwerken verwendeten Otto-Motoren entsprechen vom Grundaufbau dem Motor eines Kraftfahrzeugs und sind aufgrund ihrer Größe für den Einsatz in Mehrfamilienhäusern zu empfehlen. Auch für den Einfamilienhausbereich ist mit dem Vaillant „ecoPOWER 1.0“ ein Modell mit Verbrennungsmotor erhältlich. Der relativ hohe Aufwand für die Investition in Höhe von 15.727 Euro (netto Listenpreis) einschließlich Pufferspeicher und Warmwasserbereitung sowie die Folgekosten durch die Wartung machen die Technologie des Verbrennungsmotors jedoch trotz einer erheblichen Strom- und Wärmekosteneinsparung für Einfamilienhäuser kaum wirtschaftlich.

Wartungsfreier Stirlingmotor

Eine kleine Revolution ergab sich zuletzt im Frühjahr 2011 auf der Internationalen Sanitär- und Heizungsmesse in Frankfurt. Seitdem dominieren die Gas-Brennwertthermen mit integriertem Stirlingmotor von Brötje, SenerTec, De Dietrich Remeha und Viessmann das Bild der Kraft-Wärme-Kopplung für Ein- und Zweifamilienhäuser.

731 Mini-Kraftwerke mit Stirling-Motor

Derzeit dominieren Mini-Kraftwerke mit Verbrennungsmotor (links) und Brennwertthermen mit Stirlingmotor (rechts) den Markt der stromerzeugenden Heizungen.

Größter Vorteil der Stirlingtechnologie ist die externe Verbrennung und das geschlossene System des Stirlingmotors. Der Stirlingmotor wird lediglich als gekapseltes und wartungsfreies Modul in eine gewöhnliche Brennwerttherme integriert. Dadurch ergibt sich eine sehr kompakte Energiezentrale, welche zudem kostengünstig gefertigt werden kann und keine zusätzlichen Folgekosten für Wartung verursacht. Bereits zu einem Listenpreis von 11.950 Euro (netto) für das Gerät mit Pufferspeicher und Warmwasserbereitung ist beispielsweise der Preisbrecher namens „eVita“ von Remeha erhältlich.

Stand der Technik

Die derzeit erhältlichen BHKW mit Verbrennungs- und Stirlingmotoren erreichen dank Brennwertwärmetauschern Gesamtwirkungsgrade von bis zu 95 Prozent. Für Ein- und Zweifamilienhäuser ist der Anteil der Stromerzeugung im Verhältnis zur Wärmeleistung jedoch noch sehr gering: Die Brennwertthermen mit Stirlingmotor wandeln nur etwa 15 Prozent der zugeführten Energie in Strom um. Der Großteil der Energie wird hingegen in Wärme umgewandelt und zur Beheizung des Gebäudes genutzt. Besser steht das Vaillant „ecoPOWER 1.0“ mit einem Verbrennungsmotor von Honda dar. Doch auch das „ecoPOWER 1.0“ erreicht nur eine Umwandlung von etwa 25 Prozent der zugeführten Energie in Strom.

Brennstoffzellen können weit bessere Werte erreichen, werden jedoch seit Jahrzehnten nur in Feldtests erprobt und auf Messen ausgestellt. Besonders die etablierten Heiztechnikhersteller sehen eine Markteinführung auch heute noch in weiter Ferne. Erst Ende Januar weihte Vaillant in der Nähe von Karlsruhe den ersten Prototypen eines neuen Feldtests ein. „Der Start des Feldtests stellt für die Vaillant Group einen Meilenstein in der Weiterentwicklung dieser innovativen Technologie dar“, erläutert Dr. Carsten Stelzer von Vaillant. Ein Termin für eine Markteinführung ist jedoch ungewiss und wird nicht vor 2016 erwartet.

Fortschritt an anderer Stelle

Andere Unternehmen sind bereits erheblich weiter. Das Unternehmen Ceramic Fuel Cells zum Beispiel wurde 1992 gegründet und entwickelt seither Brennstoffzellenheizgeräte sowie Brennstoffzellenstacks und weitere Komponenten für andere Hersteller von Brennstoffzellengeräten. Das „BlueGen“ Brennstoffzellengerät wird bereits im Nordrhein-Westfälischen Heinsberg in einer Kleinserie gefertigt. „Mit dem „BlueGen“ lässt das erste erdgasbetriebene Brennstoffzellengerät für den Heizungskeller die Feldtestphase hinter sich und ist ab sofort für Endkunden lieferbar. Die ersten 100 Geräte konnten wir bereits in kürzester Zeit absetzen“, berichtet -Sanevo Geschäftsführer Gert Studer im Interview mit dem Branchenmagazin „BHKW-Infothek“ (www.BHKW-Infothek.de)

731 BlueGen-Prototyp

Ein „BlueGen“ Prototyp war der Publikumsmagnet auf der Hannover Messe 2011

Vorteil der Brennstoffzellentechnik

Besonders interessant ist der, verglichen mit heutiger Technik, nahezu um den Faktor drei verbesserte elektrische Wirkungsgrad des „BlueGen“ Brennstoffzellenmoduls von 60 Prozent. Durch die hohe Stromkennzahl und geringe Abwärme des „BlueGen“ ist es erstmals möglich, auch im Einfamilienhausbereich im Sommer einen durchgehenden Betrieb zu gewährleisten. So vermeidet der Betreiber, teuren Strom zukaufen zu müssen. Zudem arbeiten Brennstoffzellen im Gegensatz zu Motoren nahezu geräuschlos und eignen sich damit besser für den Einsatz in kleinen Immobilien.

Das Herz des „BlueGen“

Zum Einsatz kommt im „BlueGen“ ein Gennex-Modul mit einer sogenannten „Solid Oxide Fuel Cell“, was so viel bedeutet wie Festoxidbrennstoffzelle. SOFC-Brennstoffzellen gehören zur Kategorie der Hochtemperatur-Brennstoffzellen, welche bei einer Betriebstemperatur von 650 bis 1.000 Grad Celsius arbeiten. Die Zellen selbst sind mit 0,3 Millimeter hauchdünn und bestehen aus einer Kontaktschicht, Substrat, Katalysator, Anode, Elektrolysemembran, Kathode und einer weiteren Kontaktschicht. Dank dieser Technik kann das „BlueGen“ mit gewöhnlichem Erdgas betrieben werden.

Die Kosten

Das „BlueGen“ wird in Deutschland zum Preis von 29.000 Euro (netto) vertrieben, was weit teurer ist als die konventionellen Geräte mit einem Stirlingmotor. Die Wirtschaftlichkeit werde daher in der Anfangsphase nur im Zusammenspiel mit staatlichen Förderungen erreicht, räumt Sanevo-Geschäftsführer Gert Studer ein. „Für eine günstige Massenproduktion fehlen noch die nötigen Stückzahlen. Durch höhere Stückzahlen und die damit zunehmende Automatisierung sowie Optimierung der Fertigung werden die Kosten in ganz erheblichem Umfang sinken.“ Mehrere Bundesländer und Stadtwerke planen nach Angaben des Herstellers, eine Anschubförderung von bis zu 50 Prozent der Anschaffungskosten des Brennstoffzellenheizgerätes aufzulegen.

Fazit

Für Ein- und Zweifamilienhäuser sind KWK-Wandthermen mit Stirlingmotor derzeit Stand der Technik und vergleichsweise kostengünstig. Im Bereich der Brennstoffzellentechnik beschränken sich die etablierten Heiztechnikhersteller derzeit hingegen auf PR-Maßnahmen. Mit dem „BlueGen“ ist jetzt jedoch erstmals eine Brennstoffzelle für den Heizungskeller frei erhältlich. Fraglich bleibt derzeit vor allem die Haltbarkeit des Brennstoffzellenstacks. Dies ist beim „BlueGen“ jedoch ein Risiko des Herstellers, da Verbraucher das „BlueGen“ nur zusammen mit einem zehnjährigen Wartungs- und Garantievertrag erwerben sollten. Dank staatlicher Förderung ist das „BlueGen“ zudem je nach Region auch in Anbetracht der noch sehr hohen Kosten der Brennstoffzellentechnologie eine Alternative für innovationsfreudige Verbraucher. Mit der Anschubfinanzierung des Staates und zahlreicher Stadtwerke wird der Brennstoffzelle nach ihrem Flug zum Mond und Jahrzehnten der Entwicklung sowie zahlloser geplatzter Ankündigungen jetzt hoffentlich auch der Sprung in den Heizungskeller gelingen.

Lesen Sie in der nächsten Ausgabe der Energiedepesche im zweiten Teil unserer Serie Kraft-Wärme-Kopplung, was bei der Planung und dem Betrieb einer stromerzeugenden Heizung zu beachten ist.

Unabhängig vom Netz

Eine neue Brennstoffzelle soll Solarstrom unabhängig vom Netzmachen.

Unabhängig vom Netz

(20. Juni 2008) - Wer hierzulande mithilfe von Sonnenenergie das ganze Jahr unabängig vom Stromnetz sein möchte, braucht riesige Solargeneratoren und Akkumulatoren, um die sonnenarmen Wintermonate zu überstehen. Eine Brennstoffzelle als zusätzlicher Energielieferant ist nicht nur umweltfreundlicher, sondern oft auch kostengünstiger: Sie hilft, die Größe der Solarstromanlage und der Batterien zu reduzieren. Zu diesem Zweck hat der österreichische Photovoltaik-Wechselrichterproduzent Fronius ein hybrides Brennstoffzellensystem mit integriertem Wasserstoff-Pufferspeicher entwickelt. Der Hersteller strebt für 2009 den Beginn der Vermarktung an. Über Preise und Wirkungsgrade ist nichts bekannt.

731 Funktionsweise der Brennstoffzelle Fronius

Die Solarmodule (1) fangen das Sonnenlicht ein und wandeln es in Gleichstrom um. Unmittelbarer Energiebedarf wird direkt über die Wechselrichterelektronik (5) gedeckt, die den Verbrauchern (7) Strom zur Verfügung stellt.

Mit Hilfe der restlichen Energie spaltet der Elektrolyseur (2) Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff. Der Wasserstoff wird in einem Speicher zwischengelagert, der Sauerstoff wird an die Umgebung abgegeben. Wenn keine Energie aus den Solar-Modulen zur Verfügung steht (z.B. in der Nacht oder im Winter), wird der zwischengespeicherte Wasserstoff der Brennstoffzelle (4) zugeführt. Sie wandelt die Wechselrichterelektronik (5) in gebrauchsfähigen Wechselstrom um.

Das in der Brennstoffzelle anfallende Reaktionswasser kann dem Elektrolyseur erneut zugeführt werden (6).

Brennstoffzellentest in 400 Haushalten in Tokio

Futuristische, lichtgraue Objekte in Hunderten von Tokioter Vorgärten künden vom Anspruch Japans, Weltmarktführer bei Umwelttechnologien zu werden.

Brennstoffzellentest in 400 Haushalten in Tokio

(23. Februar 2007) Futuristische, lichtgraue Objekte in Hunderten von Tokioter Vorgärten künden vom Anspruch Japans, Weltmarktführer bei Umwelttechnologien zu werden. Das berichtet die Financial Times Deutschland. "LIFUEL nennen wir diese speziell für Wohnhäuser entwickelten Brennstoffzellen", erklärt Kunihiro Nishizaki von der Planungsabteilung bei Tokyo Gas, dem größten Erdgasunternehmen Japans. "Bis zum März werden wir 400 davon allein in unserem Geschäftsgebiet installiert haben."

Das Mikro-Kraftwerk LIFUEL - eine eigenwillige Wortschöpfung aus dem englischen "Life" und "Fuel", von Japanern gern wie "live well" ausgesprochen - verspricht den mutigen Erstanwendern einiges: 26 % Primärenergieeinsparung, 40 % weniger CO2-Emissionen und partielle Unabhängigkeit vom Stromnetz.

Die gegenwärtig im Testbetrieb eingesetzten Geräte müssen in etwa alle drei Jahre ausgetauscht werden. Den Kunden entstehen dadurch keine neuen Kosten, sämtliche Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten während der Vertragslaufzeit sind im Anschaffungspreis enthalten. Der beträgt eine Million Yen - umgerechnet etwa 6.400 Euro. Als zusätzliches Bonbon wird der Gaspreis gedeckelt: mehr als umgerechnet 60 Euro im Monat muss der private LIFUEL-Vertragspartner nicht zahlen.

Derartige Konditionen sind nur deshalb möglich, weil das japanische Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie (METI) jede einzelne Anlage mit umgerechnet bis zu 40000 Euro subventioniert. Eine gewaltige Summe, besonders wenn man bedenkt, dass laut METI-Planung bis zum Jahr 2010 mehr als eine Million Einfamilienhäuser in Japan ihren Strom- und Warmwasserbedarf mittels Brennstoffzellen selbst decken sollen.

Brennstoffzellen: Marktreife nicht vor 2010

Der Heizgerätehersteller Vaillant hat in Feldtests mit seinen Brennstoffzellen-Heizgeräten in mehr als 330 000 Betriebsstunden die Marke von 1 Mio kWh Strom überschritten

Brennstoffzellen: Marktreife nicht vor 2010

(2. Dezember 2005) Der Heizgerätehersteller Vaillant hat in Feldtests mit seinen Brennstoffzellen-Heizgeräten in mehr als 330 000 Betriebsstunden die Marke von 1 Mio kWh Strom überschritten und damit einen Meilenstein in der Entwicklung dieser Geräte erreicht, die wegen ihrer hohen Energieeffizienz als Zukunftstechnologie der Kraft-Wärme-Kopplung gelten. Zugleich wurden 2,9 Mio kWh Wärme erzeugt.

Vaillant testet die Geräte noch bis Ende 2006 in Mehrfamilienhäusern, Hotels, einem Schwimmbad, einem Autohaus und anderen kleinen Gewerbebetrieben. Partner sind u.a. die EWE, E.ON Ruhrgas, Gasunie, die Verbundnetz Gas Aktiengesellschaft, die EnBW, die Stadtwerke Remscheid, die EdF, die Salzburg AG, Erdgas Oberösterreich sowie Unternehmen des örtlichen Fachhandwerks.

Die von Vaillant und dem amerikanischen Brennstoffzellen-Unternehmen Plug Power entwickelten Prototypen leisten maximal 4,6 kW elektrisch und 9 kW thermisch. Die Marktreife der Geräte wird nicht vor 2010 erwartet.

Erste Brennstoff-Zellen-Räder

Die Gelsenkirchener Masterflex AG liefert die weltweit erste Fahrradflotte mit Brennstoffzellenantrieb an die Stadt Herten.

Erste Brennstoff-Zellen-Räder

(1. November 2005) Die Gelsenkirchener Masterflex AG liefert die weltweit erste Fahrradflotte mit Brennstoffzellenantrieb an die Stadt Herten. Die Räder werden ins touristische Gesamtkonzept des Kreises Recklinghausen und der Ruhr-Touristik GmbH eingebunden.

Größter Vorteil gegenüber herkömmlichen Batterien ist, dass die Reichweite der Räder auf das fünffache erhöht wird. Das BZ-Pedelec, so der Name des Fahrrades, ist mit dem Alternativantrieb unabhängig von Netzstrom und bietet neue Einsatzmöglichkeiten. Gespeist wird der Energiespender aus einer Kartusche mit 45 Gramm Wasserstoff. Erst nach etwa 120 Fahrtkilometern ist der Brennstoff in dem Metall-Hybrid-Speicher aufgebraucht und muss durch eine Austauschkartusche ersetzt werden. In den Handel werden die Fahrräder allerdings nicht kommen.

"Wir bieten unsere Fahrradflotte professionellen Anwendern an, die eine Mindeststückzahl von zehn Rädern abnehmen", so Schulte von der Firma Masterflex. Grund dafür sei, die zurzeit noch mangelhafte flächendeckende Versorgung mit Nachfüll-Kartuschen.

Das Unternehmen stellt seit 2001 Brennstoffzellen her und verbaut sie in mobilen Geräten, die in der Industrie Anwendung finden, beispielsweise Vermessungsgeräte. Der Endkonsument müsse sich noch gedulden, meinte Schulte. Er sei aber zuversichtlich, dass in Zukunft auch Consumer-Geräte mit Brennstoffzellen versorgt werden könnten. "Dafür notwendig ist zuerst, dass jedermann die Möglichkeit hat in seiner Nähe an den Brennstoff zu kommen. Ich kann mit gut vorstellen, dass in einiger Zeit Wasserstoff-Kartuschen an Tankstellen oder anderen Geschäften genauso wie heute Gas-Kartuschen zu kaufen sind", meinte Schulte. Der Preis von Wasserstoff als Energiespender spreche für sich, denn "er ist spottbillig", so Schulte.

DaimlerChrysler startet Brennstoffzellen-Praxistest

Diie ersten Brennstoffzellen-Pkw wurden an deutsche Kunden übergeben.

DaimlerChrysler startet Brennstoffzellen-Praxistest

(19. Juni 2004) - Der DaimlerChrysler-Konzern hat heute die ersten Brennstoffzellen-Pkw an deutsche Kunden übergeben. Die Partner Deutsche Telekom und BEWAG/Vattenfall Europe erhalten insgesamt vier A-Klasse "F-Cell" für ihren Fuhrpark.

"Mit der Übergabe der Fahrzeuge, die im Alltagsbetrieb fahren werden, setzen wir in Deutschland ein Zeichen - die Technologie ist aus dem Forschungsstadium heraus", sagte Dr. Thomas Weber, Mitglied des Vorstands der DaimlerChrysler AG, verantwortlich für Forschung und Technologie und die Entwicklung der Mercedes Car Group.

"Wir bringen weitere Brennstoffzellen auf öffentliche Straßen und schaffen so eine breite Basis an Erfahrung. Wir freuen uns, dass wir mit der Deutschen Telekom und Bewag/Vattenfall Europe zwei engagierte Partner für diesen wichtigen Schritt gefunden haben."

Bei der F-Cell A-Klasse passen das komplette Brennstoffzellensystem sowie die Wasserstofftanks in den Unterboden des Fahrzeugs. Der Platz im Innenraum und Kofferraum bleibt komplett erhalten. In der F-Cell A-Klasse finden vier Insassen Platz. Der drehmomentstarke Elektromotor erlaubt ein dynamisches Fahren in der Stadt und über Land.

Für die Antriebstechnik werden mehrere Brennstoffzellen zu einem so genannten Stack hintereinander geschaltet. Der Stack wurde vom DaimlerChrysler-Kooperationspartner BALLARD Power aus Kanada entwickelt. Ab Ende 2004 soll eine neue CEP-Tankstelle ihren Alltagsbetrieb aufgenommen haben und eine Flotte von Fahrzeugen mit Wasserstoff versorgen - darunter zehn Fahrzeuge vom Typ "F-Cell". Um die Marktreife voranzutreiben, werden bis Ende 2004 weltweit insgesamt 60 Mercedes-Benz A-Klasse "F-Cells" im Kundenbetrieb in Japan, Deutschland, Singapur und den USA rollen.

Weitere Informationen bietet die Brennstoffzellen-Site von Mercedes-Benz .

(01. Mai 2004)

670 731 Dr. Dieter Attig

"RWE fördert die Brennstoffzelle nur deswegen, weil sie noch so weit von der Marktreife entfernt ist" (Dr. Dieter Attig, Chef der Stadtwerke Aachen). 

Endstation Demut

Der Brennstoffzellen-Hype der Jahrtausendwende ist verflogen. Die Branche übt sich in Bescheidenheit.

Endstation Demut

(6. März 2004) - Der Brennstoffzellen-Hype der Jahrtausendwende ist verflogen. Die Branche übt sich in Bescheidenheit. Die Marktreife für Ein- und Mehrfamilienhäuser wird, wenn überhaupt, wohl erst im nächsten Jahrzehnt erreicht. Das siebte Brennstoffzellen- Forum fiel wegen mangelnder Teilnehmerzahl aus. Die in der Vergangenheit offensiv geweckten Erwartungen sind nicht erfüllbar.

Kraft-Wärme-Kopplung ist möglich und die Technik dafür hat sich seit Jahren bewährt. Brennstoffzellen braucht man dafür jedoch nicht. In der Zeitschrift "Sonne, Wind & Wärme" findet sich ein aktueller Überblick über die Brennstoffzellenpläne der einzelnen Herstellerfirmen (Heft 2/2004, Seite 77).

Brennstoffzellen

Ernüchterung

Brennstoffzellen

Ernüchterung

(Juli 2001) Die Brennstoffzelle ist zwar ein wichtiger Hoffnungsträger und gilt als technisch ausgereift. Dennoch wurde auf dem 3. Brennstoffzellen-Symposium in Wuppertal vor allzu großer Euphorie gewarnt:

"In der Hausversorgung steht man erst bei der Felderprobung von Prototypen", so Kai Klinder von der Vaillant GmbH. "Nicht alle Ankündigungen der vergangenen Jahre sind auch zu halten".

731 Ernüchterung

Ernüchterung nach der großen Euphorie

Weltweit gibt es noch keine Brennstoffzelle für die Hausversorgung mit Serienreife.

Erste technisch sinnvolle Aggregate wird es erst in drei bis vier Jahren geben. Die am weitesten entwickelten Systeme treten um das Jahr 2005 mit Feldversuchen in den Markt ein, schätzte man auf einem Workshop im Herrschinger Schloss Mühlenfeld am 19. Oktober. Erst ab einer Produktionsmenge von jährlich rund 100.000 Stück kann die Brennstoffzelle wirtschaftlich konkurrenzfähig angeboten werden.

Auch die vorgesehene Zusatzvergütung von 5 Ct/kWh reicht zur Schaffung eines Massenmarktes nicht aus. Bei der Eröffnung einer Pilotanlage in Bonn sagte Vaillant-Chef Brosset: "Die Abmessung und das Gewicht des Geräts müssten noch deutlich reduziert werden". Dafür seien aber "technologische Quantensprünge" notwendig. Ende des Jahrzehnts, so seine Prognose, könnte es erste Anwender der stationären Heizgeräte geben.

"Die Autoindustrie rudert mittlerweile zurück", meinte Falko Mahlendorf in Wuppertal zum Einsatz von Brennstoffzellen im Verkehrsbereich. Statt wie angekündigt 2004 würden Serien-PKW mit Membran-Brennstoffzellen nicht vor 2010 über die Strassen rollen. Allein die 50-Kilowatt-Zelle für den Autoantrieb kostet noch immer 250.000 *.

Brennstoffzelle mit Heizöl

Der Schweizer Brennstoffzellenhersteller Sulzer-Hexis will mit Aral zusammen eine heizölbetriebene Brennstoffzelle entwickeln.

125 731 Plattform im Meer für Förderung von Öl

Brennstoffzelle mit Heizöl

Sulzer ist bei der Brennstoffzellenentwicklung führend und Aral verfügt über know-how bei der Herstellung von Wasserstoff aus Rohölprodukten. Die Forschungsarbeiten sollen Mitte 2002 beginnen.

Weitere Informationen zum Thema Brennstoffzelle unter www.innovation-brennstoffzelle.de

Brennstoffzellen technisch ausgereift?

"Wer erzählt den Bürgern eigentlich mal etwas über Brennstoffzellen?" soll Expräsident Herzog den Exkanzler Schmidt im Fernsehen gefragt haben.

Brennstoffzellen technisch ausgereift?

"Wer erzählt den Bürgern eigentlich mal etwas über Brennstoffzellen?" soll Expräsident Herzog den Exkanzler Schmidt im Fernsehen gefragt haben.
Hohe Wirkungsgrade, keine Mechanik, keine Schadstoffemissionen, kleine Blockgrößen und Autonomie durch Kraftwärmekopplung - die Kombination dieser Vorzüge läßt für viele die Brennstoffzelle als den Messias der Energieversorgung erscheinen.
Ein Symposium der Energieagentur NRW und der Technischen Akademie Wuppertal machte deutlich, daß die Brennstoffzellen noch sehr weit von der praktischen Anwendungsreife entfernt sind.

Brennstoffzellen erzeugen aus Wasserstoff und Sauerstoff Wasser und dabei entsteht Strom und Wärme - ohne mechanisch bewegte Teile.

731 _ Brennstoffzelle Hausgebrauch ?

Brennstoffzelle bald für den Hausgebrauch?

Den Wasserstoff für die Brennstoffzellen erzeugt man vorher, indem man Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt, wofür man Strom braucht. Oder man erzeugt den Wasserstoff aus Erdgas. Die Brennstoffzelle besteht immer aus der eigentlichen Zelle und einer vorgeschalteten Wasserstofferzeugung.

Kalte Membran-Zellen

Es gibt den Typ der Niedertemperatur-Brennstoffzellen, die nur 80 - 100 Grad warm werden. Die geringen Temperaturen erlauben robuste und langlebige Membranzellen meist mit Kunststoffmembranen (PEM = Proton Exchange Membran).
Dafür ist die Erzeugung des Wasserstoffs kompliziert und aufwendig: "Wir haben ein Kraftwerk gekauft und eine Chemiefabrik bekommen".

Die Firma Vaillant entwickelt seit längerem mit großem Aufwand ein Gerät auf dieser Basis. Sie setzt dafür Brennstoffzelleneinheiten der amerikanischen General-Electric-Tochter plug-power ein.

Das Gerät soll bei einem Absatz von 100.000 Stück ca. 10.000 Euro kosten. Man zielt mit dem Gerät zunächst auf Mehrfamilienhäuser und Gewerbebetriebe und erst später auf Einfamilienhäuser.

Die ersten Tests mit 50 Prototypen sind für 2002/03 geplant, so daß eine Serienreife im Jahr 2004 wenig realistisch erscheint.

Heiße Keramik-Zellen

Neben der Niedertemperatur-Technik gibt es auch "heiße" Brennstoffzellen, die bei 800 Grad arbeiten. Vorteilhaft, weil die Wärme höherwertig und besser nutzbar ist. Diese hohe Temperatur erlaubt eine einfache und unkomplizierte Wasserstofferzeugung aus Erdgas.

Dafür sind die Brennstoffzellen selbst durch die hohen Temperaturen stark strapaziert und die angezielte Lebensdauer von 40.000 Stunden sind schwer zu erreichen.

731 Roland Diethelm

Roland Diethelm, Geschäftsführer der Sulzer Hexis AG, Winterthur

Die Schweizer Firma Sulzer Hexis will auf dem Prinzip der Oxidkeramik (SOFC) mit hohen Temperaturen arbeiten. Das Aggregat wird sehr einfach, klein und kompakt ausfallen.

Bereits 2001 beginnt man mit einer Vorserie, 2004 soll die Serienproduktion beginnen. In den bisherigen Tests hat man aber erst Standzeiten von knapp viertausend Stunden erreicht.

Als Preis für das ganze Gerät zielt man auf 3.500 Euro, etwas mehr als ein Heizkessel kostet. Bei der Vermarktung strebt Geschäftsführer Roland Diethelm eine enge Zusammenarbeit mit Energieversorgern, aber auch eine direkte Vermarktung an Haushalte an.

Brennstoffzellen größerer Leistung

Brennstoffzellen größerer Leistung mit 200 kW gibt es von der Stange von der Firma Onsi in South Windsor, USA - in Deutschland vermarktet von der Hamburger Gas Consult.

Über 100 Geräte des Typs PC 25 sind weltweit erfolgreich im Einsatz. Die Geräte arbeiten auf dem Prinzip der Membran-Kunststoffzellen und kosten ca. eine Millionen Euro.

Bei stärkerer Nachfrage könnte dieser Preis auf ein Viertel sinken. Allerdings fehlt es genau an dieser Nachfrage - was bei einem Kilowattstundenpreis von über 15 Cent wenig verwunderlich ist.

Brennstoffzelle für den Keller

Die Brennstoffzelle für den Keller des Einfamilienhauses, so der Eindruck, kommt frühestens im Jahre 2005 und dann möglicherweise aus der Schweiz.

731 Weinkeller

Wein oder Brennstoffzelle im Keller - noch eine leichte Entscheidung!

Im Mehrfamilienhaus könnten frühestens dann auch die ersten Exemplare von Vaillant lieferbar sein. Daneben laufen die Entwicklungen für den Einsatz von Brennstoffzellen in Autos auf vollen Touren.

letzte Änderung: 23.12.2018