Brennstoffzelle

(vom 19.03.2021)

Vom Stromverbraucher zum Stromlieferanten

oder 100 Prozent Strom-Autarkie im Neubaugebiet Anwandeweg. Schon vor über zehn Jahren nahm die AVG mit dem Biomasseheizkraftwerk im Leiderer Hafen eine echte Vorreiterrolle ein. Viele weitere innovative Beispiele für eine nachhaltige Energieversorgung folgten. Jetzt findet ein weiteres AVG-Projekt bundesweit Beachtung: Die H2-Community für den Anwandeweg – ein Modell für die dezentrale Energiewende. 

Ansprechpartner H2-Community:
AVG Vertrieb
Telefon: 06021/391 250
h2-community@stwab.de

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Ziel des AVG-Projektes ist eine langfristig günstige, energieeffiziente und klimafreundliche Selbstversorgung mit Strom durch Photovoltaikanlagen und Brennstoffzellenheizungen. Doch allein mit deren Installation ist es nicht getan. Denn wer heute Strom aus einer Photovoltaikanlage gewinnt, steht häufig vor dem Problem, im Sommer zu viel Strom für den Eigenbedarf zu produzieren, im Winter dagegen zu wenig.

Die Lösung: die H2-Community

Die im Anwandeweg entstehenden Privathaushalte schließen sich zu einer Stromgemeinschaft, der H2-Community, zusammen, um den selbstproduzierten Strom gemeinsam zu nutzen, zu speichern und zu teilen. Innovative Speicherlösungen durch sogenannte Quartierspeicher und digitale Cloud-Dienste sorgen dafür, dass jedem Mitglied zu jederzeit der für seinen Bedarf benötigte Strom zur Verfügung steht.

Übrigens: Beim Innovationspreis der deutschen Gaswirtschaft 2020 schaffte es die AVG mit der H2-Community unter die letzten drei Finalisten und beim Nachhaltigkeits-Award 2021 der Zeitung für kommunale Wirtschaft ist die AVG auch in der Endausscheidung. Die Bekanntgabe der Gewinner soll am 11. Mai in München stattfinden.

So funktioniert die Strom-Community

Das Herzstück der H2-Community ist eine intelligente Hard- und Softwarelösung, die den Eigenverbrauch der Haushalte optimiert. Sie managt die eigene Energie-Erzeugung, den Selbstverbrauch und die Verwendung in der Community.

Alle Mitglieder der Strom-Community produzieren ihren Strom mit einer Photovoltaikanlage und einer Brennstoffzelle, nutzen ihren Strom im eigenen Haus und laden ihr Elektroauto an der eigenen Wallbox. Die überschüssigen Strommengen werden der Community zur Verfügung gestellt.

Die Community nimmt den überschüssigen Strom der einzelnen Haushalte auf und liefert ihn zurück, wenn der individuelle Bedarf gerade höher ist als der selbsterzeugte Strom. In Verbindung mit einem Quartiersspeicher als Teil der Community schafft das nahezu 100% Strom-Autarkie und somit Unabhängigkeit von den großen Stromproduzenten.

Per Web und App kann der Kunde jederzeit und von überall alle relevanten Informationen über die eigene Stromerzeugung, den eigenen Energieverbrauch sowie den Bezug von oder die Lieferung an die Community einsehen.

Veränderte Rollen. Unveränderte Sicherheit.

Mit der H2-Community geht die AVG im Neubaugebiet Anwandeweg einen völlig neuen und absolut innovativen Weg der Energieversorgung. Die Rollen sind hier künftig getauscht: Die Anwohner werden zum Prosumer und damit zu einem wichtigen Partner der Energiewende. Das heißt, sie sind gleichermaßen Produzent (Producer) und Konsument (Consumer), sie verbrauchen und erzeugen gleichzeitig Strom. Die AVG liefert also nicht mehr den Strom, sondern sie managt ihn. Sie sorgt als Dienstleister dafür, dass sich die Stromerzeugung und der Stromverbrauch innerhalb des Netzes ausgleichen.

Warum Kombination aus Photovoltaikanlage und Brennstoffzellenheizung?

Die Brennstoffzelle im Keller und die Photovoltaikanlage auf dem Dach ergänzen sich perfekt. Die Photovoltaikanlage liefert im Sommer ihre höchste Leistung und die Brennstoffzelle im Winter. Ein perfektes Paar. So machen Sie Beide unabhängig, sorgen für Preissicherheit, sind zukunftssicher, nachhaltig und umweltfreundlich.

Eine Brennstoffzelle ist eine Kraft-Wärme-Maschine. Sie erzeugt sowohl Strom als auch Wärme zum Heizen und für die Warmwasserversorgung. Möglich ist das durch einen elektrochemischen Prozess, bei dem Wasserstoff und Sauerstoff kontrolliert miteinander reagieren. Wichtig dabei ist, dass Brennstoffzellen mit Wasserstoff arbeiten, den sie aus konventionellem Erdgas, aber auch aus Biogas oder „grünem“ Wasserstoff, hergestellt mit Strom aus nachhaltigen Quellen, gewinnen.

Eine Photovoltaikanlage nutzt die Strahlung der Sonne und wandelt sie in elektrische Energie um. Genau wie bei einer Brennstoffzelle entsteht dabei Gleichstrom, der über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird.

Schon allein die Kombination aus Photovoltaikanlage und Brennstoffzelle sorgt für eine Stromautarkie von bis zu 75 Prozent. Mit eigenem Batteriespeicher erhöht sich der Satz auf maximal 85 Prozent. Eine 100-prozentige Strom-Autarkie können die Anwohner im Anwandeweg nur mit der Kombination aus Photovoltaikanlage, Brennstoffzellenheizung und der Strom-Community der AVG erreichen.

Die Kosten

Auf Basis der Erzeugungsanlagen – im wirtschaftlich günstigsten Fall bestehend aus Photovoltaikanlage und Brennstoffzellenheizung – und des Verbrauchs kalkuliert die AVG einen individuellen monatlichen Festpreis – eine Art Mitgliedsbeitrag für die Teilnahme an der Anwandeweg Strom-Community.

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. 

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H2-Community im Anwandeweg
Stromautarkie
Das Autarkie-Meter per App
Wieso eine Brennstoffzellenheizung?
Wieso eine Brennstoffzelle?
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Die Vorteile der H2-Community

  • Selbständigkeit: keine Abhängigkeit von Stromproduzenten, sondern 100 Prozent Eigenstrom
  • Nachhaltigkeit: Statt eigenem teuren Batteriespeicher Nutzung des Quartierspeichers Anwandeweg
  • Transparenz: Dank Cloudlösung und App vollen Einblick in Verbrauchs- und Erzeugungsdaten
  • Zuverlässigkeit: Sichere Stromversorgung aus der Community
  • Wirtschaftlichkeit: fairer, individueller und kalkulierbarer Festpreis
  • Unabhängigkeit: Freie Wahl der Photovoltaikanlage und der Brennstoffzellenheizung
  • Effizient: Erzeugungsoptimierte Verbrauchersteuerung ohne Komfortverlust
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