Brennstoffzelle: So werden Sie zum Energie-Selbstversorger

Mit der Brennstoffzelle machen Sie aus Erdgas mehr als nur Wärme, Sie produzieren Ihren eigenen Strom. Das klingt interessant, verspricht es doch mehr Unabhängigkeit von Energieerzeugern. Doch wie ist das technisch möglich und für wen lohnt sich diese Technologie?

Mit der Brennstoffzellenheizung erreichen Sie eine elektrische Leistung zwischen ein und zwei Kilowatt. Das reicht aus, um den Grundbedarf eines Einfamilienhauses zu decken. In Sachen Wärme erzielen Sie zehn bis 30 Prozent der Spitzenwärmeleistung.

Durch das Hinzuschalten eines Heizkessels erreichen Sie eine Spitzenwärmeleistung von bis zu 45 Kilowatt. Damit haben Sie es auch im Winter garantiert warm. Doch wie funtkioniert das Prinzip Kraft-Wärme-Kopplung für Ihr Haus?

Stromerzeugende Heizungen mit Brennstoffzellentechnik funktionieren nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und gehören zu den Kleinst-Blockheizkraftwerken

Im Gegensatz zu herkömmlichen Blockheizkraftwerken mit Verbrennungsmotor basiert die Energieerzeugung bei einer Brennstoffzellenheizung auf einem elektrochemischen Prozess: der sogenannten kalten Verbrennung.

Kurz zusammengefasst, lässt sich die Funktionsweise der Brennstoffzellenheizung so beschreiben: Brennstoffzellen arbeiten mit Wasserstoff, der ihnen aus dem Erdgas zugeführt wird.

In einer der Knallgasreaktion ähnlichen Reaktion (diese verläuft geregelt statt explosionsartig) verbindet sich der Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wärme. Diese steht nun für das Heiz- und Brauchwasser zur Verfügung. Zum anderen baut sich elektrische Spannung in der Brennstoffzelle auf, die zur Stromerzeugung genutzt wird. 

Klingt faszinierend, aber doch noch reichlich komplex? Dann lohnt sich ein genauerer Blick auf die Details:

Die Brennstoffzelle besteht aus zwei Elektroden, einer Anode (-) auf der einen Seite und einer Kathode (+) auf der anderen. Zwischen den beiden befindet sich ein Elektrolyt mit einer festen und ionendurchlässigen Membran.

Nun wird von außen kontinuierlich Wasserstoff (aus dem Erdgas) und Sauerstoff zugeführt. Wobei der Wasserstoff die Anode und der Sauerstoff die Kathode versorgt. Der Wasserstoff wird in Elektronen (-) und Protonen (+) gespalten. Da sich die Elektronen über einen Leiter zur Kathode bewegen, fließt Strom. 

Das Proton hingegen diffundiert am Elektrolyt  (Membran) und gelangt so auf die Seite der Kathode, um sich dort mit dem Sauerstoffion zu vereinigen. Dabei nehmen sie noch ein Elektron von der Kathode auf und es kommt zur Knallgasreaktion, bei der Wärme freigesetzt wird und Wasser entsteht.

Während die Wärme für die Erwärmung des Heiz- und Brauchwassers genutzt wird, bleibt das entstandene Wasser im Kreislauf. Es wird abgeführt, um so für den erneuten Vorgang der Wasserstoffspaltung und zur Kühlung der Brennstoffzellenheizung verwendet zu werden.

Eine Brennstoffzellenheizung ist in der Anschaffung kostenintensiver als herkömmliche Heizgeräte, deshalb ist es für die weitere Planung sowie den Einbau empfehlenswert, fachmännische Beratung einzuholen.

Die Anschaffungskosten liegen derzeit zwischen 10.000 Euro und 20.000 Euro, wobei individuelle notwendige Baumaßnahmen sowie die Installation nicht im Preis inbegriffen sind. Da diese sehr aufwendig ist, liegt der Gesamtpreis oft zwischen 30.000 und 35.000 Euro.

Durchschnittliche Kosten für Brennstoffzellenheizung und Installation:

Posten Preisspanne
Stromerzeugende Heizung ca. 8.000 - 15.000 Euro
Spitzenlastkessel (falls nicht in Brennstoffzelle integriert) ca. 3.000 - 5.000 Euro
Warmwasserbereitung/Pufferspeicher (falls nicht in Brennstoffzelle integriert) ca. 2.000 - 5.000 Euro
Peripheriegeräte ca. 3.500 - 4.000 Euro
Abgassystem ca. 1.500 Euro
hydraulischer Abgleich ca. 850 Euro
Kosten für Montage & Material individuell
Gesamtkosten im Durchschnitt (ohne Sonderbestandteile) 30.000 - 35.000 Euro
Jetzt Brennstoffzelle planen »

Ob sich die Brennstoffzellentechnologie für Sie wirklich lohnt, hängt unter anderem von Ihrem Wärme-, Strom-, und Warmwasserverbrauch ab.

Generell gilt für den Betrieb der Brennstoffzelle, dass sie eine hohe jährliche Laufzeit benötigt, um wirtschaftlich zu laufen, indem sie ausreichend zu Strom produziert. Denn dieser ist nunmal an die Wärmeproduktion gekoppelt.

Daneben sind auch der Grad der Sanierung, der Verlauf der Versorgungsleitungen und nötigen baulichen Anpassungen zu bedenken. Eine detaillierte Vorab-Checkliste hierfür stellt der Bundesverband Verbraucherschutz zur Verfügung.¹

Planen Sie jetzt Ihr Brennstoffzellen-Heizsystem

Zum Festpreisangebot

Für Privateigentümer werden Brennstoffzellenheizungen vor allem durch attraktive Fördermöglichkeiten von Bund und Ländern interessant.

Seit 1. August 2016 fördert die Kreditanstalt für Wiederaufbau mit dem Programm 433 "Energieeffizient Bauen und Sanieren - Zuschuss Brennstoffzelle" effiziente stromerzeugende Heizungen mit mindestens 5.700 Euro. Je nach Leistung des Geräts gibt es zusätzlich 450 Euro pro angefangener 100 Watt elektrischer Leistung.

Sie interessieren sich für die Förderung? Dann erfahren Sie mehr über das Programm 433 “Energieeffizient Bauen und Sanieren - Zuschuss Brennstoffzelle”

Sie sind an einer umfassenden Beratung zum Thema Heizen mit Brennstoffzelle interessiert? Wir beraten Sie gerne inklusive Ihrer Fördermöglichkeiten. So heizen Sie nicht nur umweltschonend, sondern erhalten mit uns auch das Maximum an Fördergeldern.

Werden Sie Betreiber Ihres eigenen Kraftwerks

Jetzt Angebot erstellen
Quellen: