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Brennstoffzelle als Heizung?

Mit Wasserstoff heizen und ein Gebäude mit Strom versorgen?
Hier erfahren Sie welche Vorteile Blockheizkraftwerke haben und welche Geräte sich für wen eignen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vorteile von Brennstoffzellenheizungen

Bringen Sie die Energiewende in Ihren Heizungskeller!

Durch den cleveren Einsatz von Brennstoffzellen als BHKW in der Gebäudeenergieversorgung können Energiekosten gesenkt werden. Der Trend den eigenen Strom günstig im Haus zu produzieren, macht hinsichtlich der steigenden Energiekosten nur Sinn. Der Einsatz von Brennstoffzellenheizungen für diesen Zweck bringt verschiedene Vorteile mit sich.

N

Nachhaltig

  • Hoch effiziente Technologie
  • Strom und Wärme aus Wasserstoff
  • Ressourcenschonend durch hohe Ausnutzung des Wasserstoff
N

Umweltfreundlich

  • Kein Ruß, kein Feinstaub
  • Geringste CO2 und NOX Emissionen
  • Geringste Geräuschemission
N

Zukunftsweisend

  • Einfache Installation
  • Viele Einsatzmöglichkeiten auch mit Elektromobilität
  • Kombinierbar mit anderen Energietechnologien
  • Neueste emissionsarme Technologie
N

Wirtschaftlich

  • Amortisation der Investition
  • Stabile Energiekosten
  • Kalkulierbare Betriebskosten

Intelligent Strom & Wärme erzeugen mit Brennstoffzellenheizungen

Neben dem Einsatz von Brennstoffzellenheizungen zur Strom- und Wärmeerzeugung können für viele Objekte auch Kombinationen mit anderen Energieerzeugern sinnvoll sein.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick von möglichen Kombinationen von Gebäudeversorgungsanlagen anhand von konkreten Beispielen. Darüber hinaus zeigt die Tabelle verschiedene technische und ökonomische Vergleichswerte auf, die bei dem Einsatz der Lösungen unter gleichen Bedingungen berechnet wurden.

Vergleich Brennstoffzellenheizungen und Kombinationen

Preisangaben in netto Inhouse 5000+ BlueGen BG-15 Vitovalor PT2 Inhouse 5000+ und Luft-Wärmepumpe Photovoltaik und Luft-Wärmepumpe Photovoltaik und Solarthermie Photovoltaik  und Inhouse 5000+
Elektrische Erzeugung
(ganzjähriger Betrieb bei 8700 Vbh, 1900 Sonnenstunden/a mit 70% Stromertrag)

4,2 kW

36.540 kWh/a

1,5 kW

13.050 kWh/a

0,75 kW

6.525 kWh/a

4,2 kW

36.540 kWh/a

5,0 kW

6.650 kWh/a

5,0 kW

6.650 kWh/a

9,2 kW

43.190 kWh/a

Thermische Erzeugung
(ganzjähriger Betrieb bei 8700 Vbh, 1900 Sonnenstunden/a mit 70% Stromertrag)

7,5 kW

65.250 kWh/a

0,6 kW

5.220 kWh/a

1,1 kW

9.570 kWh/a

35-47,7 kW

variabel

27,5-40,2 kW

variabel

5,0 kW

6.650 kWh/a

7,5 kW

65.250 kWh/a

Investitionskosten
(inkl. staatlicher KfW 433 Förderung (Stand 01.02.2021), pauschale Installationskosten von 1.000 EUR (netto) und Nettolistenpreis*
31.000 € 14.750 € 13.424 € 51.750 € 29.750 € 17.200 € 40.000 €
Stromgestehungskosten 0,09 € / kWh 0,15 € / kWh 0,23 € / kWh 0,28 € / kWh 0,16 € / kWh 0,16 € / kWh 0,13 € / kWh
Wärmegestehungskosten 0,09 € / kWh 0,26 € / kWh 0,18 € / kWh abhängig von WP Vbh abhängig von WP Vbh 0,14 € / kWh 0,11 € / kWh
Energiekosteneinsparung
(Strompreis 25,2 ct/kWh netto, Gaspreis 4,8 ct/kWh netto, 100% Eigenverbrauch des erzeugten Stroms, 15 Jahre Nutzungsdauer)
4.528 € / kWh 1.815 € / kWh 740 € / kWh 4.050 € / kWh 1.676 € / kWh 1.881 € / kWh 6.204 € / kWh
Amortisation 6,8 Jahre 8,1 Jahre 18,1 Jahre 12,6 Jahre 17,8 Jahre 9,1 Jahre 6,4 Jahre

* Quellen für VK Preise: heat-store.de, haustechnik-handrich.de, inhouse engineering GmbH

Gerätevergleich

verschiedener Hersteller

Brennstoffzellenheizung inhouse5000+

Das Brennstoffzellen BHKW inhouse5000+ vom Hersteller inhouse engineering GmbH aus Berlin ist für die Grundlastversorgung in Mehrfamilienhäusern in Gewerbebetrieben sowie Verwaltungsgebäuden ausgelegt.

Geringste Emissionen, hohe Energieeffizienz und eine einfache Installation sprechen für das System.

Darüber hinaus ist es wartungsarm und kann mehrmals pro Woche starten und stoppen, was die Flexibilität des BHKW stark steigert.

Der Erdgasverbrauch des Systems liegt bei 3 m³/h im Volllastbetrieb.

Brennstoffzellenheizung BlueGen BG-15

Das Mini-BHKW BlueGen BG-15 vom Hersteller SOLIDPower GmbH ist für die Versorgung mit Strom und Wärme in Einfamilienhäuser ausgelegt.

Gegenüber dem BHKW inhouse5000+ hat das System einen höheren elektrischen Wirkungsgrad und liefert weniger Wärme, was an der Verwendung einer anderen Brennstoffzellentechnologie liegt.

Dies lässt keine mehreren Start-Stopp-Zyklen zu und schränkt die Flexibilität des Systems etwas ein.

Damit ist das System ideal für den Einsatz im Niedrigenergiehaus oder Passivhaus geeignet.

Der Gasverbrauch liegt bei 0,28 m³/h bei Volllastbetrieb.

Brennstoffzellenheizung Vitovalor PT2

Das Mini BHKW Vitovalor PT2 vom Hersteller Viessmann ist wie der BlueGen auf die Versorgung von Einfamilienhäusern ausgelegt.

Die beiden Systeme unterscheiden sich im Wesentlichen in der verwendeten Brennstoffzellentechnologie und damit auch geringfügig im Wirkungsgrad und den jeweiligen Leistungen.

Das System wird mit einem Warmwasserspeicher und einem Zusatzbrenner für Wärmelastspitzen ausgeliefert.

Der Gasverbrauch des Systems liegt bei 3,38 m³/h bei Volllastbetrieb.

Sinnvolle Kombinationen

von Brennstoffzellenheizungen mit anderen erneuerbaren Technologien.

Kombination von Photovoltaik und einer Brennstoffzellenheizung

Größere Objekte, wie z.B. Gewerbebetriebe, mit höherem Strombedarf können von einer Kombination aus Photovoltaik und Brennstoffzellenheizung profitieren.

Die Stromerzeugung ist damit im Gebäude konstant und durch den Einsatz eines Batteriespeichers kann die Stromeigennutzung maximiert werden, was bei den Stromkosten zu erheblichen Einsparungen führen kann.

Bei dieser Variante die Stromproduktion nicht ausschließlich von Witterungsbedingungen abhängig.

Eine Brennstoffzelle, erdgas- oder rein Wasserstoff betrieben, liefert auch bei schlechtem Wetter Strom und Wärme.

Kombination von Brennstoffzellenheizung und Luft-Wärmepumpe

Für Objekte mit einem sehr hohen Wärmebedarf und eingeschränkten Möglichkeiten der Nutzung von erneuerbaren Energien, kann es sich lohnen, eine stromerzeugende Brennstoffzellenheizung mit einer effizienten Wärmepumpe zu kombinieren.

In unserem Rechenbeispiel in der Tabelle haben wir das Brennstoffzellen BHKW inhouse5000+ der Firma inhouse engineering mit einer Luft-Wärmepumpe der Firma Viessmann (Typ Vitocal 300-A AWO 302.B40) verbunden.

Der Vorteil ist, dass bei konstant hoher Wärmeabnahme der Strom günstiger vor Ort produziert werden kann.

Dieser Strom kann für die Wärmepumpe genutzt werden. Dadurch, dass der Strom aus der Brennstoffzelle günstiger ist als der Strombezug aus dem Netz, können Einsparungen gegenüber einer alleinigen Nutzung einer Wärmepumpe realisiert werden.

Neben dem Strom und der Wärme aus der Brennstoffzellenheizung wird über die Wärmepumpe ein hoher Anteil an CO2 frei erzeugter Wärme bereitgestellt.

Wo also erneuerbare Energien (Solarthermie oder Photovoltaik) auf Grund von Vorschriften (Denkmalschutz) oder baulichen Einschränkungen (zu wenig nutzbare Fläche) gar nicht oder nur eingeschränkt genutzt werden können, bietet die Kombination aus Brennstoffzellenheizung und Wärmepumpe eine ideale Alternative.

Kombination von Photovoltaik und Solarthermie

Bei großen Dachflächen kann die Kombination von Solarthermie und Photovoltaik in Betracht gezogen werden. Die Investitionskosten sind überschaubar und mit einem Batteriespeicher kann die Eigennutzung des Stroms noch erhöht werden.

Die Solarthermie unterstützt dabei die Warmwasseraufbereitung. Diese Lösung ist für verschiedene Arten von Gebäuden geeignet.

Die mögliche Leistung variiert hier in Abhängigkeit der nutzbaren Dachfläche.

Kombination von Photovoltaik und einer Luft-Wärmepumpe

Für Objekte, die eine gute Dachausrichtung für Photovoltaik und einen hohen Wärmebedarf haben, kann sich die Kombination aus Stromerzeugung durch Photovoltaik und die Verwendung einer Wärmepumpe lohnen.

Es entsteht der gleiche Einsparungseffekt wie bei einer Kombination mit einer KWK-Anlage, nur das hier der PV-Strom verwendet wird.

Allerdings ist die Erzeugung des Stroms mit einer PV-Anlage immer von Witterungsverhältnissen abhängig und für die „dunkle“ Jahreszeit ist ein Batteriespeicher zu empfehlen.

Dafür sind die Investitionskosten bei dieser Variante geringer als bei einer Kombination mit einem Brennstoffzellen BHKW.

Nachhaltig. Sauber. Effizient.

Unabhängigkeit vom Strompreis und zukunftsweisende Investitionen

Durch Kombination von Möglichkeiten der Strom- und Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien und Brennstoffzellen-BHKWs können Sie sich heute schon rentabel unabhängig von der Strompreisentwicklung machen. Besonders hinsichtlich der Entwicklung des nationalen CO2-Preises macht es heute schon Sinn, vorrausschauend zu planen und Gebäudeversorgungslösungen möglichst unabhängig vom öffentlichen Stromnetz zu machen, um langfristig Geld zu sparen, CO2 Emissionen zu reduzieren die Energiewende selbst in die Hand zu nehmen.