Brennstoffzelle - Das eigene Kraftwerk im Keller
Brennstoffzellen-Heizgeräte nutzen das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) auf innovative Art – mit Wasserstoff. Sie punkten mit geringeren Energiekosten und machen Hausbesitzer und Gewerbetreibende zum Selbsterzeuger von Strom und Wärme. Als Pionier in dieser Technik hat die EnBW im Projekt Callux mehr als 150 Geräte getestet. Ergebnis: Brennstoffzellen-Heizungen können die Energie- und Wärmewende im Gebäudesektor vorantreiben.
Bereit für „Smart Energy“
Brennstoffzellen sind die fortschrittliche Variante der KWK-Technologie. Sie nutzen das eingesetzte Brenngas besonders effizient und arbeiten leise, vibrationsfrei sowie wartungsarm, weil es kaum mechanische Teile gibt. Die Kohlendioxid-Emissionen sind um bis zu 30 Prozent niedriger als bei der modernen Gasbrennwert-Technik. Die Brennstoffzellen-Heizung deckt die Wärme- und Stromgrundlast eines Gebäudes ab und ist dabei sehr flexibel.
Wer eine Brennstoffzellen-Heizung hat, spart bei Eigennutzung bis zu 60 Prozent Stromkosten. Außerdem heizt er besonders effizient und unterstützt die Energiewende. Brennstoffzellen-Heizungen können ihre Stromerzeugung nicht nur nach dem Bedarf des Hauses verstellen, sondern auch nach dem Bedarf des Energiesystems. Beispielsweise können sie bei Überangebot von Sonnen- und Windstrom ihre Leistung reduzieren oder bei Dunkelheit und Flaute erhöhen. Auf diese Weise kann mehr erneuerbarer Strom im Netz aufgenommen werden bzw. Lücken gedeckt werden, vor allem wenn viele Brennstoffzellen in einem virtuellen Kraftwerk zusammenspielen.
Vom Weltall in den heimischen Keller
Brennstoffzellen haben sich in der Luft- und Raumfahrt als Energieerzeuger etabliert. In ihnen reagiert Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasserdampf. Dabei wird Energie in Form von Strom und Wärme erzeugt, abgasfrei. Wird der eingesetzte Wasserstoff aus erneuerbaren Energien produziert, entstehen Null-Emissionen. Auch im heimischen Keller können sie Strom und Wärme liefern. Dass sie eine Alternative zu anderen sogenannten Mikro-KWK-Anlagen zum Beispiel auf Basis von Gasmotoren sind, hat die Forschungsinitiative Callux gezeigt: Im größten Praxistest von Brennstoffzellen-Heizgeräten in Deutschland wurden bundesweit fast 500 Anlagen über sieben Jahre auf Herz und Nieren geprüft. In Baden-Württemberg trat die EnBW an. Dort hat sie bei Pionierkunden 155 Geräte verschiedener Hersteller getestet und optimiert.
Meilensteine
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2001
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Erste Tests bei der EnBW zur Brennstoffzellen-Technologie
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2008
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Start des Projekts Callux
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2012
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Erste wandhängende Anlage geht in Betrieb. Sie ermöglicht den Einsatz der Brennstoffzellentechnik auch in kleineren Wohn- und Immobilieneinheiten.
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2014
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Erstes Produkt EnBW Brennstoffzelle+ kommt auf den Markt
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2016
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Projektende Callux
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Das Ergebnis: Die Brennstoffzellen-Heizung ist nun reif für den Markt und punktet am Ende von Callux mit 60 Prozent geringeren Gerätekosten und nur noch einem Zehntel der Service- und Ersatzteilkosten. Größe und Gewicht schrumpften auf die Hälfte der Ursprungsmaße. Der elektrische Wirkungsgrad stieg von 29 auf 33 Prozent und der Gesamtwirkungsgrad erhöhte sich von 85 auf 96 Prozent.
Seit 2015 können Privatkunden und kleinere Gewerbebetriebe von den Forschungsergebnissen über das Angebot EnBW Brennstoffzelle+ profitieren. Es beinhaltet ein Rundum-Serviceangebot einschließlich finanzieller Vorteile durch Förderangebote.
Auf einen Blick
Name: Brennstoffzellen-Heizung / Callux
Status: abgeschlossen
Ziele: Identifikation und Erprobung neuer wartungsarmer und effizienter KWK-Technologien; Entwicklung von Programmen für die Markteinführung
Stimmen zum Projekt
Durch das Projekt Callux kennen wir die Systeme sowie die Abläufe bei Planung, Einbau und Betrieb nun gut. Rund 1,6 Millionen Betriebsstunden und mehr als 900.000 Kilowattstunden erzeugter Strom haben die Zuverlässigkeit der Brennstoffzellen unter Beweis gestellt.
So funktioniert die Brennstoffzellen-Heizung
In der Brennstoffzelle reagieren Wasserstoff und Sauerstoff miteinander; bei der chemischen Reaktion entstehen Strom und Wärme. Der Wasserstoff ist im Erdgas enthalten, das im Gerät zu wasserstoffreichem Brenngas aufbereitet wird. Als Brennstoff kann auch erneuerbar erzeugtes Gas genutzt werden.
Stimmen zum Projekt
Trotz deutlich gesunkener Gerätepreise ist eine Brennstoffzellen-Heizung im Moment noch eine größere Investition. Noch hängt viel von der Förderung des Bundes ab. Für die EnBW ist und bleibt die Brennstoffzellen-Heizung ein Thema mit großem Potenzial.