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16.12.2016 | Erneuerbare Energien | Im Fokus | Onlineartikel

Brennstoffzellen für Haushalte bleiben in der Nische

Autor:
Frank Urbansky
2:30 Min. Lesedauer

Brennstoffzellen für den Haushalt und den Heizungskeller sind technisch ausgereift. Der eigenproduzierte Strom kann anderweitig vermarktet werden. Der Durchbruch jedoch bleibt nach wie vor aus.

Brennstoffzellen haben gegenüber herkömmlichen Kraft-Wärme-Kopplungs-Lösungen den Vorteil, dass sie stromgeführt betrieben werden können. Sie produzieren also vorrangig elektrische Energie und erzeugen Wärme nur als Nebenprodukt. "Durch den technischen Fortschritt bei der Wärmedämmung sinkt der Wärmebedarf der Gebäude zukünftig. Des Weiteren führt eine Steigerung des Lebensstandards zu einem höheren Bedarf an elektrischer Energie. Brennstoffzellen-Heizgeräte können diesem Bedarf am besten Rechnung tragen bis hin zu Systemen mit einem elektrischen Wirkungsgrad von über 40 %", so Springer Vieweg-Autor Thomas Badenhop in seinem Buchkapitel "Brennstoffzellen in der Hausenergieversorgung" auf Seite 135. 

Empfehlung der Redaktion

2014 | OriginalPaper | Buchkapitel

Brennstoffzellen in der Hausenergieversorgung

Durch die gleichzeitige Erzeugung von elektrischem Strom und Wärme (Kraft-Wärme-Kopplung) aus Erdgas lässt sich die Primärenergieeffizienz von Häusern steigern. Brennstoffzellen-Heizgeräte sind Hoffnungsträger für die Kraft-Wärme-Kopplung im Haus aufgrund ihrer inhärenten Vorteile.


Für diese Entwicklung sprechen auch zwei andere Fakten. Zum einen werden die Strompreise dauerhaft steigen und liegen schon jetzt, gerechnet auf eine Kilowattstunde (kWh) beim sechsfachen dessen, was etwa Erdgas kostet. Eine Eigenerzeugung von Strom ist daher deutlich lohnender als die von Wärme.

Strom-Eigenerzeugung lohnt mehr

Zum anderen ist elektrische Energie gut vermarktbar. Sie kann in ein öffentliches Netz eingespeist werden. Aktuell wird dies per Förderung der KWK sogar noch attraktiv gefördert. Selbst wenn die Förderung ausläuft, ist der Strom immer noch einspeisbar. Mit überschüssig produzierter Wärme ist dies schlichtweg nicht möglich. Entsprechende Netze existieren nicht.

Doch wie marktreif sind die am Markt verfügbaren Geräte für den heimischen Heizungskeller? Die Hersteller sind optimistisch. Innerhalb des Callux-Feldtests wurden rund 500 der inzwischen 2.000 Brennstoffzellen in deutschen Heizungskellern verbaut und ausschließlich mit Erdgas betrieben. Sie laufen fast ausschließlich problemlos und erreichten im Test über fünf Millionen Betriebsstunden. Die CO2-Emissionen wurden gegenüber anderen, konventionellen Lösungen um mehr als ein Drittel reduziert. Die Anwender bescheinigten eine sehr hohe Akzeptanz.

Der Preis von mindestens 20.000 Euro trübt zwar die Bilanz. Doch hier steuert der Staat gegen. Nicht nur der KWK-Strom ist vermarktbar. Für die Investition kann auch das Anreizprogramm Energieeffizienz (APEE) herangezogen werden. Hier gibt es je nach Größe und Leistungsklasse der Brennstoffzelle angepasste Zuschüsse bis zu über 10.000 Euro. Wenn man die Gesamtkosten über die Nutzungsdauer mit anderen Optionen zur Energieversorgung im Haus vergleicht, kann heute schon ein nachhaltiger Nutzen errechnet werden.

Leiser, sauberer, effizienter

All dies hat in der Praxis nicht zum Durchbruch geführt. Die Initiative Brennstoffzelle rechnet zwar in den ersten drei Jahren mit einer Verdopplung der Installationen, um dann im Jahr 2019 bei etwa 9.000 Anlagen zu liegen. Doch damit bleibt sie bei der Wahl einer neuen Heizung, die jedes Jahr in Deutschland gut 600.000 Mal getroffen wird, in einer Nische. Das hat sie jedoch mit anderen KWK-Lösungen gemein.

Gegenüber diesen, insbesondere dem Verbrennungsmotor, aber auch dem Stirlingmotor, schneidet die Brennstoffzelle jedoch deutlich besser ab. "Wesentliche Vorteile von Brennstoffzellen im Vergleich zu anderen Technologien der Kraft-Wärme-Kopplung liegen in einem hohen elektrischen Wirkungsgrad, dem konstruktiv einfachen Aufbau der Kernkomponente ohne bewegliche Teile, einem praktisch nicht vorhandenen Schadstoffausstoß, einem geringen Geräuschpegel beim Betrieb", beschreibt dies Spinger Vieweg-Autor Jörg Scheffler auf Seite 128 in seinem Buchkapitel "Technologien dezentraler Stromerzeugung".

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