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Brennstoffzellentechnologie und -heizung:
Die effizienteste Heizung unserer Zeit.

Das Energiewunder mit Kraft-Wärme-Kopplung: Effizient und nachhaltig heizen dank der Brennstoffzellentechnologie.

Wissen Sie eigentlich, wie in den meisten Haushalten heute noch geheizt wird? Und wissen Sie auch, welche Lösung deutlich nachhaltiger und einfacher für Sie ist?

Kraft-Wärme-Kopplung. Diesen Begriff haben Sie vielleicht schon einmal gehört, und nach diesem Konzept funktioniert auch die Brennstoffzellentechnologie.

In der Brennstoffzelle reagiert Wasserstoff mit Sauerstoff, woraufhin Wasser als Nebenprodukt entsteht. Bei dieser Reaktion wird sowohl Wärme als auch Strom zur anschließenden Nutzung erzeugt.

Die technischen Details

Der wichtigste Energielieferant der Brennstoffzelle ist Wasserstoff. Wasserstoff gibt es zwar massenhaft in der Natur, jedoch nicht in seiner reinen Form. Um Wasserstoff zu gewinnen, ist vor allem Erdgas ideal geeignet. Bei Erdgas handelt es sich außerdem um den emissionsärmsten fossilen Brennstoff, ein großer Vorteil der Brennstoffzellentechnologie. Doch wie wird aus dem Erdgas nun Wasserstoff?

Mithilfe eines Katalysators wird aus Erdgas Wasserstoff gewonnen, welcher dann zusammen mit Sauerstoff aus der Umgebungsluft Strom und Wärme erzeugen kann. Damit dies passiert, kommt es zur sogenannten kalten Verbrennung, bei der die chemische Reaktion dieser beiden Elemente zentral ist. Die kalte Verbrennung funktioniert folgendermaßen: An der Anode wird Wasserstoff zugeführt, der von einem Katalysator in positive Ionen und negative Elektronen geteilt wird. Die Elektronen wandern dann über einen elektrischen Leiter zur Kathode und es kommt zum wichtigsten Part: Strom fließt. Gleichzeitig gelangen die positiv geladenen Wasserstoff-Ionen zur Kathode, wo sie mit Sauerstoff reagieren und sich zu Wasser verbinden.

Diesen Prozess haben wir in einem Schema veranschaulicht:

Wie kommt die Wärme nun bei Ihnen an? Die entstandene Elektrizität wird als Gleichstrom aus der Brennstoffzelle in den Inverter geleitet. Dort wird der Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und für Sie als Verbraucher nutzbar gemacht. Über einen Wärmetauscher wird die Wärme im nächsten Schritt an einen Heizwasser-Pufferspeicher abgegeben und kann dann zur Erwärmung Ihres Trinkwassers oder des Heizkreises genutzt werden.

Brennstoffzellenheizung

Eine Brennstoffzellenheizung deckt den kompletten Wärmebedarf und die Grundlast des Strombedarfs im Ein- oder Zweifamilienhaus ab. Hier beschreiben wir den Vorgang anhand eines konkreten Beispiels:

Die Viessmann Vitovalor PT2 besteht aus zwei Einheiten: dem Brennstoffzellenmodul und dem Spitzenlastmodul mit integriertem Gas-Brennwertkessel mit bis zu 30,8 kW thermischer Leistung, einem Heizwasser-Pufferspeicher und einem Trinkwasserspeicher mit 220 Liter Fassungsvermögen und Schichtenladungssystem sowie Hydraulik, Sensorik und Regelung.

Die kompakte Einheit ist optisch aufeinander abgestimmt und benötigt eine Aufstellfläche von nur 0,72 Quadratmetern.

Vitovalor PT2 hat im Vergleich zu bestehenden Lösungen mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) einen deutlich höheren elektrischen Wirkungsgrad. Das Brennstoffzellenmodul kann im Jahr bis zu 6200 kWh Strom herstellen. Die im Tagesverlauf maximal produzierte elektrische Energie von bis zu 18 kWh kann den Grundbedarf eines Haushalts somit abdecken. Lediglich in den Spitzenzeiten muss Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden. Dafür wird in den Nachtstunden überschüssiger Strom abgegeben und vergütet. So macht das Brennstoffzellen-Heizgerät seine Betreiber unabhängiger von steigenden Strompreisen.

Die gesamte Brennstoffzellenheizung hat eine, durch einen Vollwartungsvertrag garantierte, Lebensdauer von zehn Jahren. Das entspricht rund 80.000 Betriebsstunden. Das Brennstoffzellenmodul kann insgesamt bis zu 20 Jahre laufen, wofür jedoch im 5-Jahres-Turnus eine Wartung vorausgesetzt wird, wobei diese für die erste Dekade im Vollwartungsvertrag enthalten sind.

Dank der staatlichen Förderungen armortisieren sich die Mehrkosten einer Brennstoffzellenheizung gegenüber einer herkömmlichen Heizlösung in wenigen Jahren, sodass danach Gewinn erwirtschaftet werden kann.

Neben dem KfW-Förderprogramm 433 mit einem Zuschuss von 11.200€, welches wir Ihnen als Gebäudeenergieberater kostenlos beantragen, reduzieren weitere Programme die Anschaffungskosten erheblich.

Für eine kostenlose Beratung mit einer Amortisationsrechnung auf der Grundlage Ihres Stromverbrauchs können Sie sich gern an uns wenden. Zudem befindet sich in unserer Ausstellung eine funktionsfähige Brennstoffzellenheizung, anhand derer wir Ihnen ein besseres Gefühl für die Investition vermitteln können.

Brennstoffzellenheizung mit Wasserstoffspeicher:
Ein Schritt weiter in Sachen Heizungstechnologie.

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