Brennstoffzelle

(vom 05.04.2019)

Ein Minikraftwerk für den Keller - Multitalent Brennstoffzelle

Der Strompreis steigt, der Wärmebedarf nimmt dank mo­derner Bauweisen ab. Drei maßgebliche Gründe, die für eine Brennstoffzellen­ Heizung im eigenen Keller sprechen. Sie gilt als der Energielieferant mit Zukunft. Kombiniert mit regenerativen Energien und Speichern, die Über­ und Unterproduktionen ausgleichen, könnte die Brennstoffzelle die Energiewende zu 100 Prozent realisieren. Im Neubaugebiet Anwandeweg in Nilkheim startet die AVG jetzt ein Pilotprojekt.

 

Im Vergleich mit anderen Wärmeerzeugern und Anlagen zur Eigenstromversorgung setzt die Brennstoffzelle bei Wirkungsgrad, Energiebedarf sowie CO2-Emission neue Maßstäbe. Sie gilt überdies als Schlüsseltechnologie einer Power-to-Gas basierten Energiewende.

Brennstoffzellen erzeugen umwelt freundlichen Strom und gleichzeitig entsteht Wärme. Der elektrische Wirkungsgrad liegt bei über 60 Prozent.  Zum Vergleich: Bei einem Kohlekraftwerk beträgt er lediglich 30 bis 40 Prozent. Und auch die bisherige Technologie mit einer motorbetriebenen Kraft-Wärme-Kopplung über Blockheizkraftwerke hat einen entscheidenden Nachteil: Sie produziert viel Wärme und wenig Strom. Das macht nur dort Sinn, wo permanent ein hoher Wärmebedarf besteht.

Brennstoffzelle und Einsatzmöglichkeiten im Haus

Erdgas als Wasserstofflieferant

Die Brennstoffzelle ist keine neue Technologie. Bereits 1839 entdeckte der Jurist und Physiker Sir William Grove das Prinzip, dass sich bei Umkehrung der Elektrolyse aus Wasserstoff und Sauerstoff Strom erzeugen lässt.

Die Brennstoffzellenheizung nutzt also die chemische Energie eines Brenn- stoffs und wandelt diese in elektrische Energie um. Mit der Abwärme, die bei der Stromproduktion entsteht, können Wasser erwärmt und Räume geheizt werden. Als Energieträger dienen Erdgas, Biogas oder zukünftig auch künstliches Erdgas, d.h. Methangas, das mit regenerativem Strom erzeugt wird.

Der im Erdgas enthaltene Wasserstoff reagiert mit dem aus der Luft zugeführten Sauerstoff. Es kommt zu einer kontrollierten Knallgasreaktion. In der Brennstoffzelle wird diese Reaktion durch eine räumliche Trennung der beiden Stoffe verlangsamt. Dieser Vorgang wird auch als „kalte Verbrennung“ bezeichnet.

Eine gasundurchlässige Elektrolytmembran sorgt für eine getrennte Leitung der Ionen (positive Ladung) und Elektronen (negative Ladung). So entstehen elektrischer Strom und danach Wärmeenergie in Form von Warmwasser. Beides kann ohne „Trassenverluste“ im Haushalt genutzt werden.

Kosten und Förderung

Die modernen Brennstoffzellen-Heizungen sind optimal auf den Bedarf für Ein- und Mehrfamilienhäuser abgestimmt. Sie erfüllen alle Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2016 und setzen in Sachen Energieverbrauch sowie CO2-Emission neue Maßstäbe. Sie ist für alle diejenigen interessant, die Wert auf eine zukunftssichere und flexibel erweiterbare Systemlösung legen.

Die Kosten für eine Brennstoffzellen- Heizung liegen zwischen 25.000 und 30.000 Euro. Das erscheint zunächst hoch, relativiert sich jedoch bei genauerer Analyse. Der Einbau einer Brenn- stoffzellen-Heizung wird von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) mit einem Zuschuss von bis zu 9.300 Euro gefördert. Zusammen mit der pauschalierten Stromförderung aus dem Kraft- Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWKG) ist eine Gesamtfördersumme von insgesamt 11.100 Euro möglich. Darüber hinaus reduzieren sich die Energiekosten um bis zu 40 Prozent im Vergleich zu bisherigen Gas-Brennwertgeräten. Und durch die Eigenproduktion des Stromes sind Nutzer einer Brennstoffzelle unabhängig von der künftigen Strompreisentwicklung.

Pilotprojekt „Energie­Autarkie“ im Anwandeweg

Schon bei der Erschließung neuer Wohngebiete ist die AVG mit dabei, um über die reine Versorgung mit Strom, Gas und Wasser hinaus ein passendes und zukunftsorientiertes Energiekonzept zu entwickeln.

So ist es für das neu entstehende Gebiet Anwandeweg das Ziel, dass sich möglichst viele Anwohner selbst durch eine Brennstoffzellen-Heizung im Keller und eine Photovoltaikanlage auf dem Dach mit Strom und Wärme versorgen. Überschüssiger Strom kann zeitweise im Quartierspeicher „geparkt“ und nachts wieder abgerufen werden. Die Quartierspeicher sind große leistungsfähige Batteriespeicher, die zusätzlich mit einer Schnellladestation für Elektroautos ausgestattet werden sollen.

Damit werden im Anwandeweg künftig die Rollen getauscht: Die AVG liefert nicht mehr den Strom, sondern managt ihn nur noch und erhebt dafür eine Dienstleistungsgebühr, eventuell in Form einer Flatrate. Der Kunde bzw. Anwohner verkauft dagegen seinen überschüssigen Strom an die AVG und erhält hierfür eine Einspeisevergütung.

Die AVG sorgt als Dienstleister dafür, dass sich Stromerzeugung und Strom- verbrauch innerhalb des Netzgebiets ausgleichen. Vorsorglich wird schon heute im Gebiet Anwandeweg eine zweite Stromleitung verlegt, um den Prognosen eines künftig steigenden Stromverbrauchs, zum Beispiel für Elektroautos, Rechnung zu tragen. 

Energieautarkie im Anwandeweg
Pläne für das Neubaugebiet Anwandeweg

Ansprechpartner:
Aschaffenburger Versorgungs- GmbH
Technischer Service / Energiedienstleistungen
Helmut Rieger
Telefon: 06021/391 428
helmut.rieger@stwab.de

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