Aktuell / 12.03.2014

Brennstoffzellen-Heizgeräte im Praxistest – Marktreife erreicht

Mit über 350 Brennstoffzellen-Heizgeräten im Feldtest konnten die Hersteller und Energieversorger für die anstehende Markteinführung wichtige Erfahrungen sammeln. © Callux/E.ON

Die Brennstoffzellen-Heizgeräte verschiedener Hersteller werden in großen Feldtests erprobt, die dazu dienen, die Serienfertigung und Markteinführung der Technologie vorzubereiten. In den letzten Jahren wurden bei stationären Brennstoffzellen-Heizgeräte für Eigenheime und Gewerbeeinheiten bemerkenswerte Fortschritte erreicht. Standfestigkeit und Wirkungsgrad der Geräte wurden immer besser, Größe und Gewicht konnten annähernd halbiert werden. Die Zuverlässigkeit der Hauptkomponenten Stack und Reformer verbesserte sich im Laufe der Erprobung deutlich, die Anlagenverfügbarkeit stieg auf bis zu 97 Prozent. Die Herstellerfirmen stehen in den Startlöchern für die Markteinführung der Geräte.

Callux: Die aktuelle Gerätegeneration ist standfest und effizient

Bundesweit größter Praxistest ist das 2008 gestartete Callux-Projekt. Es kann nach bislang 350 Installationen mit 2,3 Millionen Betriebsstunden bereits entscheidende Erfolge vorweisen. Zusammen haben die Geräte eine Laufzeit von in Summe 256 Jahren erreicht und 1,3 Millionen Kilowattstunden Strom produziert. Der Praxistest läuft bis Mitte 2016. Bis dahin sollen insgesamt mehr als 500 Geräte der Hersteller Baxi Innotech, Hexis und Vaillant mit den beteiligten Energieversorgern EnBW, E.ON, EWE, MVV Energie und VNG unter Alltagsbedingungen in Einfamilienhäusern erprobt werden.

Die am Callux-Projekt beteiligten Unternehmen und Forschungseinrichtungen haben mit Unterstützung der Bundesregierung in del letzten Jahren bedeutende technische Verbesserungen der Brennstoffzellen-Technologie sowie Kostenreduzierungen erreicht. Der Aufwand zur Herstellung von Brennstoffzellen-Heizgeräten (BZH) hat sich seit Projektstart bereits um 60 Prozent vermindert. Die Kosten für den Service und die Vorhaltung von Ersatzteilen sanken sogar um 90 Prozent. Eine neu entwickelte Kommunikationsschnittstelle, die Callux-Box, überträgt Stör- und Fehlermeldungen und sorgt für eine effektivere Betreuung der Anlagen. Im Lauf des Projekts konnte die Installation vereinfacht werden, dank verbesserter Einbindung in die vorhandene Haustechnik.
Mit dem Fortschreiten des Projekts hat sich die Zahl der Serviceeinsätze halbiert. Dazu trug hauptsächlich die Verbesserung der Stack-Lebenserwartung auf bislang mehr als 16.000 Stunden bei. Auch der elektrische Wirkungsgrad stieg auf bis zu 34 Prozent, der Gesamtwirkungsgrad auf bis zu 96 Prozent. Verglichen mit einer Brennwerttherme und Strombezug aus dem Netz ergibt sich bei den Anlagen eine Reduzierung der CO2-Emissionen um bis zu einem Drittel.

Europaweiter Feldtest ene.field gestartet

Nachdem der bundesweite Feldtest Callux bereits wichtige Praxiserfahrungen brachte, sollen nun in zwölf EU-Staaten beim Test ene.field weitere 1.000 Brennstoffzellen-Mikro-KWK-Geräte von neun verschiedenen Herstellern erprobt werden. Im Rahmen dieses von der EU geförderten Feldtests sollen in den kommenden fünf Jahren rund 53 Millionen Euro investiert werden, um den Aufbau einer Serienproduktion und die Vermarktung stationärer BZH zu fördern. Ende Februar 2014 wurden die beiden ersten Geräte in Betrieb genommen.
Eines der beiden Geräte wurde in einem Einfamilienhaus in Bad Homburg installiert. Die vom Hamburger Hersteller Baxi Innotech in Homburg installierte Anlage erreicht einen Gesamtwirkungsgrad von 96 Prozent. Sie befindet sich in der letzten Testphase und soll 2015 in den Markt gehen. Wolfgang Ast, Geschäftsführer der Stadtwerke-Bad Homburg erläutert, warum sich BZH für Einfamilienhäuser eignen: „Blockheizkraftwerke, die gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen, eignen sich für größere Gebäude mit mehreren Familien oder für gewerblich genutzte Objekte. Für Einfamilienhäuser sind sie oft zu groß und damit unwirtschaftlich. Hier stellt das BZH künftig eine sehr sinnvolle Technologie dar.“
Die zweite Anlage arbeitet im Heizungskeller einer vierköpfigen Familie in München. Das Reihenmittelhaus mit 120 Quadratmeter Wohnfläches entspricht dem typischen Einsatzbereich für die kleinen Brennstoffzellen-KWK-Anlage Elcore 2400. Diese erzeugt 300 Watt Strom und 600 Watt Nutzwärme und deckt damit den Grundbedarf an Energie im Haus.

Virtuelles Brennstoffzellenkraftwerk für Ameland

Europas größtes virtuelles Brennstoffzellenkraftwerk entsteht auf der Nordseeinsel Ameland: Es besteht aus 45 vernetzten Anlagen des deutsch-australische Hersteller Ceramic Fuel Cells (CFC). Es kann dazu beitragen, unstete Energiequellen wie Wind oder Photovoltaik auszugleichen und es wird, verglichen mit der konventionellen Energieerzeugung in den Niederlanden, pro Jahr etwa 175 Tonnen CO2-Emissionen einsparen.

Feldtest für deutsch-japanisches Brennstoffzellengerät beginnt im April 2014

Im April startet die Firma Viessman den Feldtest mit 30 Anlagen eines Brennstoffzellen-Heizgerätes, bei dem ein in Kooperation mit Panasonic gefertigtes Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM)-Brennstoffzellenmodul eingesetzt wird. Der deutschlandweite Vertrieb soll im April starten. In Japan arbeiten bereits über 30.000 Geräte mit einem solchen PEM-Modul. Seine elektrische Leistung beträgt 750 Watt, seine Wärmeleistung 1.000 Watt.
Das in Japan gefertigte Brennstoffzellenmodul kombiniert der Hersteller mit einem 19-kW-Gas-Spitzenlastkessel und der hydraulischen Anbindung.

Marktübersicht Brennstoffzellen-Heizgeräte

Die Initiative Brennstoffzelle (IBZ) gibt in ihrer Broschüre „Brennstoffzellen in der Hausenergieversorgung - Geräteangebot und Bezugsmöglichkeiten“ eine aktuelle Übersicht über die auf dem Markt verfügbaren Brennstoffzellen-Heizgeräte. Insgesamt sieben Hersteller stellen ihre neuesten Modelle vor. Heft unter www.ibz-info.de/home/broschueren abrufbar.

Fördermöglichkeiten nutzen

Zu den BZH-Fördermöglichkeiten erklärt Dr. Thomas Kattenstein, Leiter des Netzwerks Brennstoffzelle und Wasserstoff der Energieagentur.NRW: „Im Rahmen des Demonstrationsprojekts ene.field können Anwender direkt von der 40-prozentigen Förderung der EU profitieren und ohne Beantragungsaufwand individuelle Liefer- und Serviceverträge mit den Herstellern abschließen. Hierdurch werden für die innovativen Nutzer die noch bestehenden Mehrkosten der neuen Technologie aufgefangen.“
Nach Nordrhein-Westfalen und Hessen hat Sachsen als drittes Bundesland ein Förderprogramm für den Einsatz von Brennstoffzellen in der Hausenergieversorgung aufgelegt.

 

 

Verknüpfte Projekte

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Verbundprojekt

Emissionsarme Energieversorgung

Abschlussbericht ist erhältlich als externer Download von der TIB Hannover.

Projektbeteiligte

Laufzeit: 2008 - 2012

Förderkennzeichen: 0327823A-C, 0327703A-C

Hier geht es zum BINE Projektinfo 02/2013 "Emissionsarme Energieversorgung".