Zuletzt aktualisiert am: 14.04.2020

Brennstoffzellenheizung vs. Blockheizkraftwerk: Unterschiede und Gemeinsamkeiten

Die Brennstoffzellenheizung gehört zu den innovativen neuen Heizsystemen und wird häufig mit einem Blockheizkraftwerk gleichgesetzt. Das ist nicht komplett falsch, aber auch nicht ganz korrekt. Hier finden Sie alle Unterschiede und Gemeinsamkeiten von BHKW und Brennstoffzellenheizung.

Heizungen mit Brennstoffzellen gehören wie Blockheizkraftwerke in die Gruppe der Kraft-Wärme-Kopplungskraftwerke. Denn beide Heizsysteme produzieren sowohl Strom als auch Wärme. Deshalb werden die Systeme häufig auch „stromerzeugende Heizung“ genannt. Beide Kraftwerke sind sehr leistungsstark und erzielen höhere Wirkungsgrade als Systeme, die ausschließlich Strom oder Wärme erzeugen.

Doch bereits hier zeigt sich der erste Unterschied, denn die Brennstoffzellenheizung hat vor allem einen höheren elektrischen Wirkungsgrad als das klassische Blockheizkraftwerk mit Verbrennungsmotor.

Neben der Eigenschaft, mithilfe von Kraft-Wärme-Kopplung elektrische Energie und Wärmeenergie zu erzeugen, haben Blockheizkraftwerke und die Brennstoffzellenheizung noch eine weitere Gemeinsamkeit. Denn beide Systeme erzeugen rund ein Viertel weniger CO2-Emissionen als die ohnehin schon sparsamen Gasheizungen mit Brennwertkessel in Kombination mit konventioneller Stromerzeugung.

Zwischen Blockheizkraftwerk und Brennstoffzellenheizung gibt es einige deutliche Unterschiede, die wir hier für Sie gegenüberstellen.

BHKW Brennstoffzellenheizung
Art der Energieerzeugung In einer Brennkammer werden überwiegend fossile Brennstoffe verbrannt. Dadurch wird mechanische Energie erzeugt, die eine Turbine antreibt. Diese erzeugt Strom und Abwärme, die zum Beheizen von Immobilien dient. Für die Brennstoffzelle wird Wasserstoff aus Erdgas gewonnen. Chemische Energie wird dann in der Brennstoffzelle in elektrische und thermische Energie umgewandelt.
Stromgenerator Verbrennungsmotor, Sterlingmotor Brennstoffzelle
Emissionen Bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen sowie bei deren Förderung wird CO2 freigesetzt. Die Brennstoffzelle arbeitet nahezu emissionsfrei. Schadstoffe fallen nur in geringem Ausmaß an.
Elektrischer Wirkungsgrad ca. 25 bis 38 Prozent ca. 60 bis 70 Prozent
Eignung BHKW sind mit zunehmender Größe effizienter und eher nicht für Einfamilienhäuser geeignet. Der modulare Aufbau von Brennstoffzellen ermöglicht auch kleine Geräte für Einfamilienhäuser.
Wartung Verbrennungsmotor muss regelmäßig gewartet werden. Wartung für Brennstoffzelle ist kaum notwendig.
Leistung Der Motor liefert immer dieselbe Leistung. Brennstoffzellen lassen sich per Stack ausbauen und aufrüsten, um mehr Leistung zu erzielen.
Verschleiß Die rotierenden Teile des Motors unterliegen einem vergleichsweise hohem Verschleiß, da das BHKW üblicherweise im Dauerbetrieb läuft. Die Brennstoffzellenheizung kommt ohne rotierende Teile aus. Die Zellen müssen ca. alle 25 Jahre getauscht werden.

Die Vorteile der Brennstoffzellenheizung sind groß. Hier sind die wichtigsten Argumente, die für diese stromerzeugende Heizung sprechen:

  • Skalierbare Leistung durch Aufstockung der Brennstoffzellen-Stacks
  • Keine Geräuschentwicklung, da kein Motor für Strom- und Wärmeerzeugung notwendig ist
  • Wartungsarmes Gesamtsystem mit geringem Verschleiß
  • Geringer Platzbedarf und somit für Einfamilienhäuser geeignet
  • Umweltfreundliche Energiegewinnung, bei der als Nebenprodukt Wasser entsteht
  • Hohe Stromkennzahl

Der größte Nachteil der der Brennstoffzellenheizung ist die begrenzte Lebensdauer der Brennstoffzellen-Stacks. Allerdings werden die Stacks in der Regel im Rahmen eines Wartungsvertrags regelmäßig getauscht.

Ein weiterer möglicher Nachteil liegt in der Nutzung von Erdgas. Der fossile Brennstoff verschlechtert die CO2-Bilanz. Wird das Gas jedoch als Biogas in Biogasanlagen produziert, ist die Brennstoffzellenheizung eine sehr nachhaltige Variante der Energieerzeugung. Allerdings braucht man genug Platz für einen Biogas-Tank.

Nachteile könnte darüber hinaus der noch vergleichsweise hohe Anschaffungspreis sein. Allerdings gibt es Fördermöglichkeiten durch die KfW, sodass sich das Heizsystem durch die Einsparungen bei den Heizkosten sowie die Einspeisevergütung schneller amortisieren kann.

Ein großer Vorteil eines Blockheizkraftwerks besteht darin, dass je nach System unterschiedliche Festbrennstoffe genutzt werden können. So lassen sich mit einem BHKW auch Hackschnitzel verbrennen, oder es kann Erdgas verbrannt werden.

Ein großer Nachteil des BHKW ist die große Dimensionierung. Da das BHKW erst ab einer gewissen Größe rentabel ist, eignet es sich nur bedingt für die Strom- und Wärmeerzeugung in einem Einfamilienhaus.

Nachteilig ist ebenfalls die Energieerzeugung über Verbrennung. Somit stößt ein BHKW immer Schadstoffe aus, ganz gleich, welcher Brennstoff verwendet wird. Kommen ausschließlich fossile Brennstoffe zum Einsatz, ist die CO2-Bilanz dank Kraft-Wärme-Kopplung zwar besser als bei einer konventionellen Heizung, dennoch schlechter als bei einer Brennstoffzellenheizung.

Ein Nachteil ist außerdem die vergleichsweise geringe Stromkennzahl. Mit einem gewöhnlichen Verbrennungsmotor liegt sie bei ca. 0,5. Das bedeutet, dass das BHWK nur rund 50 Prozent Strom im Verhältnis zur erzeugten Wärme abgibt. Erzeugt ein BHKW z.B. 4 Kilowattstunden Wärme, erzeugt es maximal zwei Kilowattstunden Strom. Brennstoffzellenheizungen hingegen erzeugen fast ebenso viel Strom wie Wärme.

Darüber hinaus produzieren BHKW nur dann Strom, wenn Wärmeenergie benötigt wird. Vor allem in den Sommermonaten ist die Stromausbeute des BHKW gering. Gleichzeitig ist das BHWK am effizientesten, wenn es unter Volllast arbeitet. Es muss also immer ausreichend Abnehmer für die Wärme geben.

Ein Blockheizkraftwerk lohnt sich nur für große Wohneinheiten, die einen hohen Heizwärmebedarf haben und z.B. täglich auch größere Mengen an Warmwasser benötigen. So ist sichergestellt, dass das BHWK wirtschaftlich arbeitet und neben Wärme auch Strom erzeugt.

Die Brennstoffzellenheizung hingegen ist auch für Einfamilienhäuser lohnenswert. Wichtigste Voraussetzung ist ein Gasanschluss oder ein Gastank für Biogas. Aufgrund der kompakten Größe, der hohen Leistung und des geringen Wartungsaufwands ist die Brennstoffzelle zum Heizen ebenfalls von Vorteil.

Einziges Manko ist bis dato noch der höhere Anschaffungspreis. Doch wer klug kalkuliert und eingesparte Heizkosten sowie Einsparungen beim Strom plus Einspeisevergütung einberechnet, kann schnell prüfen, ab wann sich die Brennstoffzellenheizung wirtschaftlich lohnt.

Profilfoto Autor Sebastian Sebastian ist Autor dieses Artikels und unser Experte auf den Gebieten Heizsysteme und Wärmewende. Wenn Sie Fragen zum Artikel oder Ihrem Heizungswechsel haben, schreiben Sie ihm: fragen@thermondo.de.