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Die Brennstoffzellen Heizung: Energie ist heute .......


effizient und umweltfreundlich: Mit der Brennstoffzellen Heizung werden Sie selbst zum Stromerzeuger – und das mit der fortschrittlichen Technologie, die einen einzigartig hohen Wirkungsgrad und höchstes Komfortniveau sicherstellt. So intelligent kann dezentrale Stromerzeugung sein. Rund um die Uhr, das ganze Jahr.


Funktion einer Brennstoffzelle

An der Anode der Brennstoffzelle wird der Wasserstoff in Elektronen und Protonen gespalten, während die Protonen durch einen Elektrolyt zur Kathode gelangen, werden die Elektronen zunächst elektrischen Verbrauchern zugeführt, bevor sie zur Kathode gelangen. An der Kathode reagieren die Protonen und Elektronen mit Sauerstoffmolekülen zu Wasser, wobei Wärme freigesetzt wird. Brennstoffzellen weisen als elektrochemische Energiewandler markante Vorteile gegenüber den klassischen Verbrennungs-Kraftmaschinen auf.  PEM – Brennstoffzellen („Proton- Exchange- Membrane“)  werden seit mehreren Jahren angeboten in Fernost im alltagsbetrieb genutzt.

Brennstoffzelle

Ende der 1990er Jahre galt die Brennstoffzellen Heizung als Technik der Zukunft. Großkraftwerke und Hochspannungsleitungen sollten überflüssig werden, Autos sollten ohne Abgase fahren und jedes Haus seinen eigenen Strom erzeugen können, ohne Lärm und völlig umweltfreundlich – soweit die Hoffnungen. Doch dann wurde es ruhiger um die vermeintlichen Wunderzellen. Der Grund: technische Probleme und hohe Kosten.

Alle Vorteile im Überblick

  • Hoher elektrischer Wirkungsgrad, erlauben stromgeführten, ganzjährigen Betrieb
  • Reduzierung der CO2-Emissionen gegenüber deutschem Strommix um rund 50 %
  • Regelbare Ausgangsleistung, hohe Effizienz auch im Teillastbereich
  • Deckung des täglichen Warmwasserbedarfs eines mehrköpfigen Haushalts
  • Beistell-Lösung für bestehende Heizsysteme, Einbindung über Warmwasserspeicher
  • Fernwartung und -steuerung über Internet

  • Energiewende für alle

  • Mit der modernsterTechnologie lässt sich der CO2-Aus­­stoß im Vergleich zu konventionellen Strom- und Wärme­erzeugung deutlich verringern. Gegenüber dem deutschen Strommix lassen sich rund 50 % der CO2-Emissionen einsparen.Mit Brennstoffzellen-Anlagen wird der Strom da produziert, wo er hauptsächlich verbraucht wird: in Wohngebäuden oder kleinen Unternehmen. Eine solche dezentrale Lösung zur Stromerzeugung kann wesentlich dazu bei­tragen, den hohen Investitionsbedarf bei Erneuerung und Ausbau des deutschen Stromnetzes zu verringern.


  • Modernste Technologie für Privat- und Gewerbe

  • Brennstoffzellen-Anlagen eignen sich besonders für Kunden mit einem hohen Strom- und einem geringen Wärmebedarf, also z. B. für moderne Bürogebäude, kleine Unternehmen und öffentliche Einrichtungen. In herkömmlichen Ein- und Mehrfamilienhäusern bieten BlueGen-Anlagen in Verbindung mit einer herkömmlichen Heizung, z. B. einem modernen Gasbrennwertkessel, eine emissionsarme Strom- und Wärmeversorgung. Der Brennstoffzelle deckt dabei den gesamten Strombedarf und stellt zudem ausreichend Wärme für die Warmwasserversorgung bereit.
  • Bei den von der Bundesregierung angestrebten Dämmstandards zur Reduzierung des Wärmebedarfs im Ge­­bäu­debestand sowie bei neuen Passiv- und Niedrigenergiehäusern kann die Brennstoffzelle den Strom- und Wärmebedarf sogar im Regelfall alleine decken

  • Bisher laufen  13 Feldversuche in 13 Ländern weltweit. 


Japan nimmt Vorreiterrolle bei Brennstoffzellen ein


Brennstoffzellen setzen den Energieträger Wasserstoff – zum Beispiel aus Erdgas – in einem elektrochemischen Prozess in Strom und Wärme um. Das besonders effektive und lokal emissionsfreie Verfahren ist bereits seit rund 200 Jahren bekannt, rückte jedoch erst mit Bestrebungen die Energieversorgung umweltverträglicher zu gestalten, in den Fokus des Interesses. Inzwischen haben Brennstoffzellen-Systeme, die auch in Fahrzeugen, portablen Endgeräten oder zur netzfernen oder unterbrechungsfreien Stromversorgung zum Einsatz kommen, die Marktreife fast erreicht.

Bis 2015 sollen 300000 Geräte installiert sein

Im Bereich der Hausenergieversorgung macht Japan vor, wie der Einstieg in den Markt funktionieren kann: Seit 2009 vertreiben dort Erd- und Stadtgasversorger wie Tokyo Gas, Osaka Gas, Nippon Oil und die Astomosu Energy Corporation 0,7-kW-Brennstoffzellen-KWK-Anlagen für die Energieversorgung von Einfamilienhäusern. „Bis 2015 sollen 300000 Einheiten bei Kunden installiert sein. Das sieht ein gemeinsamer Fahrplan der Regierung, die die Markteinführung der Technik aus Umweltschutzgründen massiv unterstützt, mit den beteiligten Unternehmen vor“, berichtete Branchenberater Takehiko Kato, Präsident der Interlink Corporation in Tokyo, auf dem Brennstoffzellen-Fach­forum F-Cell im Herbst 2010 in Stuttgart.

Hersteller der Anlagen, die unter dem gemeinsamen Markennamen Ene-Farm verkauft werden, sind Panasonic, Toshiba Fuel Cells und Eneos Celltech. Allein Panasonic verkaufte seit 2009 rund 5000 Geräte und hat heute Produktionskapazitäten für 10000 Stück pro Jahr.

Dass die Kunden zugreifen, hängt auch an den großzügigen Subventionen durch die Regierung, die etwa 1,5 Millionen Yen (13500 Euro) zum Kaufpreis von rund 3,2 Millionen Yen (29000 Euro) zuschießt. Tokyo Gas und Nippon Oil investierten zudem viel Geld in Fernseh-Werbespots, um auf Ene-Farm aufmerksam zu machen.

Die Kunden kaufen eine Anlage, die den Großteil des Stromverbrauchs des Hauses aus dem Gasnetz bestreitet und gleichzeitig für Heizung und Warmwasser sorgt. Die Hersteller berichten, dass sich 25 % der Energie­kos­ten einsparen ließen.

Hersteller schulen die Heizungsbauer

„Haustechnik- und Heizungsfachfirmen im ganzen Land übernehmen die Installation der Geräte und sind für den Service zuständig“ erläutert Kato. „Das Know-how dafür erwarb jeweils einer aus jedem Unternehmen durch entsprechende Schulungen bei den Herstellern und gab das Wissen dann an die anderen Techniker im Betrieb weiter.“ Zwischen Installateuren und Herstellern bestehe eine enge Zusammenarbeit, berichtet der Branchenkenner. „Wenn unvorhergesehene Probleme auftreten oder Reparaturen nötig werden, ist der Produzent zur Stelle.“

Noch befinden sich BrennstoffzellenGeräte für Einfamilienhäuser am Anfang ihrer Produktlaufbahn und die Hersteller brennen darauf, die Informationen aus der Praxis für deren Weiterentwicklung zu verwerten. Denn die Zeit, in der es die Hersteller schaffen müssen, ihre Produkte auch ohne staatliche Unterstützung zu konkurrenzfähigen Preisen anzubieten, könnte kürzer ausfallen als gedacht. „Die Subventionierung von Ene-Farm ist nicht unumstritten und läuft möglicherweise früher aus als geplant“, berichtet Kato.

Dies ist sicher einer der Gründe, warum sich die japanischen Hersteller auf anderen Märkten umtun. Dabei haben sie besonders Deutschland, Großbritannien und Korea ins Auge gefasst, berichtet BBC News. Kai Klinder, einer der Geschäftsführer der NOW GmbH Nationale Organisation Wasserstoff und Brennstoffzellentechnologie in Berlin schätzt, dass japanische Hersteller ab 2013 ihre Brennstoffzellen-Heizgeräte auch in Europa anbieten werden. „Wir müssen aufholen“, sagt er.

Großer Feldtest in Deutschland

Die Branche hat auch in Deutschland einiges zu bieten. Das stellt sie im Moment mit dem großen 2008 gestarteten Praxistest für Brennstoffzellen im Eigenheim, Callux, unter Beweis. Die fünf Energieversorger EnBW Energie Baden-Württemberg, Eon Ruhrgas, EWE, MVV Energie und VNG Verbundnetz Gas wollen insgesamt 800 Geräte bei Endkunden installieren. Beispiel EnBW: „Wir investieren im Rahmen des Leuchtturmprojekts Callux rund 10,5 Millionen ­Euro“, berichtet Professor Wolfram Münch, Leiter Forschung bei EnBW. „Bis 2012 sollen 222 Brennstoffzellenheizgeräte installiert sein. Wir möchten damit nicht nur die Nutzung energieeffizienter Technologien vorantreiben. Die Markteinführung von Brennstoffzellenheizanlagen bietet uns auch die Möglichkeit, neue Geschäftsmodelle im Bereich der dezentralen Energieerzeugung zu entwickeln und umzusetzen.“

Hexis und Vaillant setzen auf Hochtemperatur-Brennstoffzellen

Am Praxistest ebenfalls beteiligt sind die Hersteller Baxi Innotech, Hexis und Vaillant, deren Geräte zum Einsatz kommen. Wie die japanischen Hersteller auch, setzt Baxi Innotech auf Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen, die bei einer Temperatur von etwa 70 °C arbeiten. Die anderen beiden Produzenten haben für diesen Einsatzzweck Hochtemperatur-Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC: Solid Oxid Fuel Cell) im Einsatz, deren Arbeitstemperatur bei rund 900°C liegt. Ihr Vorteil ist, dass das Erdgas durch die hohe Temperatur direkt zum Einsatz kommen kann und nicht erst reformiert werden muss.

Die Installation der Aggregate übernehmen speziell geschulte Fachhandwerker oder auch Servicetechniker der beteiligten Unternehmen. „Für umfangreiche Schulungen zu Brennstoffzellen-Heizgeräten für Heizungsbauer in ganz Deutschland ist es im Moment noch zu früh, denn wir rechnen erst um 2015 mit einer breiteren Markteinführung der Aggregate“, hieß es während einer Presse-Konferenz zum neuen Online-Informationsprogramm zu Brennstoffzellen fürs Eigenheim im Rahmen der F-Cell 2010 in Stuttgart.

Vorgestellt wurde dort auch ein Info-Programm, das auf der Homepagehttp://www.callux.net unter der Rubrik Marktpartner abrufbar ist. Es bietet allgemeinverständlich Basiswissen über Brennstoffzellen-Heizgeräte an. Reinschauen lohnt sich, denn die Geräte werden kommen – und wenn nicht aus, dann nach Deutschland. Im energiearmen Japan kostet Gas pro Kilowattstunde mehr als Elektrizität. Analysten vermuten daher, dass Japans aufstrebende Brennstoffzellenindustrie sehr geneigt ist, ihre Produkte auf anderen Märkten mit günstigeren Rahmenbedingungen abzusetzen.


Quelle:SBZ Online

Brennstoffzellen-Systeme für zu Hause (‘ENE FARM’)

Wenn Kraftwerke Strom erzeugen, bleibt die dabei entstehende Abwärme meist ungenutzt. Ihre Energie geht verloren. Nicht so bei unseren Brennstoffzellen-Systemen namens 'ENE FARM'. Als erster Anbieter überhaupt brachte Panasonic vor einigen Jahren ein solches System für den privaten Gebrauch auf den japanischen Markt – eine Art Minikraftwerk für zu Hause. Brennstoffzellen sind effiziente Energiewandler, welche durch eine chemische Reaktion zwischen Wasser- und Sauerstoff Strom produzieren

Gleichzeitig erzeugt dieser Prozess Wärme (Kraft-Wärme-Kopplung), welche zur Warmwasserbereitung verwendet wird. Unser im April 2011 vorgestelltes ENE-FARM-Modell zeichnet sich durch eine Energieeffizienz (Strom) mit einem Wirkungsgrad von 40 Prozent aus. Auch der Wirkungsgrad seiner Wärmerückgewinnung in Höhe von 50 Prozent kann sich sehen lassen. Alles in allem bietet das System also einen Gesamtwirkungsgrad von stolzen 90 Prozent! Ein durchschnittlicher Haushalt kann damit über 1,5 Tonnen Kohlendioxid im Jahr einsparen. Und falls Sie mehr Energie produzieren, als Sie benötigen, lässt sich diese – ähnlich wie bei Solaranlagen – ins öffentliche Stromnetz einspeisen.Übrigens:

Bislang offerieren wir ENE-FARM nur in Japan. Seit März 2011 verfügen wir jedoch in unserem R&D Center in Langen (Deutschland) über eine eigene Entwicklungsabteilung, welche Brennstoffzellen-Systeme speziell auf den europäischen Markt zuschneidet.

Quelle: Panasonic.de