Brennstoffzellenheizung – Zukunftstechnologie im Wärmemarkt mit sehr hohen Wirkungsgrade
Eine Brennstoffzellenheizung ist derzeit die wohl effizienteste Heizart, bei der gleichzeitig Warmwasser und Strom erzeugt wird. Voraussetzung für den Betrieb dieser innovativen Heizmethode ist lediglich ein Erdgasanschluss oder Flüssiggastank.
Selber Energie produzieren und enorme Mengen CO2 einsparen
Diese Heizart produziert bis zu 50 Prozent weniger Kohlenstoffdioxid, wodurch die Brennstoffzellenheizung zu den umweltfreundlichsten und zu den Heizanlagen gehört, die die geringste CO2-Emission aufweisen.
Außerdem benötigt sie wenig Platz und weist während des Betriebes einen sehr niedrigen Geräuschpegel auf. Im Moment ist die Brennstoffzellenheizung zwar aufgrund der integrierten Technik noch etwas teurer als eine klassische Heizung, wird jedoch vom Staat gut gefördert. Was man unter einer Brennstoffzellenheizung zu verstehen hat, wie sie funktioniert, wie sie zu planen ist, was sie kostet, welche Vor- und Nachteile sie hat und was beim Kauf einer solchen Heizungsart zu beachten ist, wird in den nachfolgenden Punkten erläutert.
✅ Aktualisiert am 10.09.2021
Die Themen im Überblick
Brennstoffzellenheizung – ihre Geschichte
Schon im Jahre 1780 hat der italienische Physiker und Arzt Luigi Galvani den Grundstein für die neue Brennstoffzellen-Technologie mit der Theorie der Umwandlung chemischer in elektrischer Energie gelegt, und bereits vor circa 180 Jahren reifte die Idee der Brennstoffzelle. So erkannte der Physiker und Jurist Sir William Grove, ein Brite, dass sich der Prozess der Elektrolyse, das heißt, bei dem durch das Leiten von Strom durch Wasser dieses in seine chemischen Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt wird, umkehren lässt.
Kaltverbrennung seit 1839
Schon anno 1839 war es ihm möglich, durch „Kaltverbrennung“ von Sauerstoff und Wasserstoff Strom zu erzeugen, sodass er seine erste galvanische Gasbatterie vorstellen konnte. Für die Energiewirtschaft wurden die Brennstoffzellen jedoch erst in den 1990-er Jahren interessant, und zwar als sich der Klimawandel abzeichnete.
Heutige Technik im flächendeckenden Einsatz
Allerdings wurde diese Technologie aufgrund von Herausforderungen mit der Technik und dem Kostenfaktor recht lange ausgebremst. Der heutige Entwicklungsstand der Brennstoffzellenheizungen ist ein wesentlich anderer. Indem in den Jahren 2008 bis 2016 circa 500 derartige Heizungen in Eigenheimen zum Einsatz kamen und geprüft wurden („Callux-Projekt“), wurden die Brennstoffzellenheizungen auf die Markteinführung vorbereitet. Heute werden sie von namhaften Heizungsbauern für jeden angeboten.
Brennstoffzellenheizung – was ist darunter zu verstehen?
Bei einer Brennstoffzellenheizung handelt es sich um eine Heizungsanlage, die nicht nur Wärme, sondern auch gleichzeitig Strom erzeugt, und zwar nach dem Kraft-Wärme-Kopplungs-Prinzip, kurz KWK genannt. Die bei der Brennstoffzellenheizung zur Anwendung kommende hocheffiziente und innovative Technologie mit ihren hohen Wirkungsgraden ist im Wärmemarkt zukunftsorientiert. So liegt der wichtige elektrische Wirkungsgrad, mit dem die Heizung Strom und Wärme gleichzeitig erzeugt, weit über dem von Gas- oder Ölheizungen. Die Brennstoffzellen-Heizanlage ist die effizienteste Form der Kraft-Wärme-Kopplung.
Erdgas oder Flüssiggas als Energieträger
Obwohl bei der Brennstoffzellen-Heizanlage, die zu den Mikro-Blockheizkraftwerken gehört, auch ein Brennstoff, meist Erdgas, Flüssiggas oder Biogas, erforderlich ist, werden Wärme und Strom nicht durch Verbrennung, sondern durch einen elektrochemischen Vorgang erzeugt.
Gas wird elektrochemisch umgewandelt
Das Erdgas, Flüssiggas oder Biogas, also der Brennstoff, wird direkt elektrochemisch in Strom umgewandelt, wobei Abwärme entsteht. Diese findet dann bei der Warmwasseraufbereitung oder zum Heizen seine Verwendung. Ihre Energie erhält die Brennstoffzelle von Wasserstoff. Dieser wird in einem chemischen Verfahren von Erdgas oder Flüssiggas gewonnen. Da Strom und Wärme gleichzeitig produziert werden, wird sowohl das Gas effektiv genutzt als auch der Co2-Ausstoß verringert. Auch das Verhältnis von elektrischer Energie zu verwendbarer Abwärme ist gegenüber den Blockheizkraftwerken besser. Die Unterbringung der Heizung im Kellerraum stellt sich aufgrund der kompakten Komponenten problemlos dar. Ansonsten ist die Anlage wartungsarm, robust und aufgrund der langen Lebensdauer auch kostensenkend.
Funktionsweise einer Brennstoffzellenheizung
Wenn man sich eine Brennstoffzellenheizung kaufen will, sollte man auch einiges über deren Funktionsweise wissen. Schaut man sich die Funktionsweise einer Brennstoffzellenheizung an, stellt man fest, dass sie im Gegensatz zu den Blockheizkraftwerken (BHKW) ihre Energie aus einem chemischen Prozess, der sogenannten „kalten Verbrennung“, gewinnt. Hierbei wird durch die Reaktion von Wasser- und Sauerstoff zu Wasser Strom und Wärme freigesetzt. Wenn allerdings diese beiden Stoffe unkontrolliert aufeinandertreffen, kommt es zur sogenannten Knallgasreaktion. Die Brennstoffzelle ist jedoch so aufgebaut, dass die beiden Reaktionspartner getrennt bleiben und so eine kontrollierte Reaktion möglich ist. Also erfolgt die Reaktion von Wasser- und Sauerstoff in mehreren Einzelschritten. Eine Knallgasreaktion wird verhindert, Strom wird aber gleichzeitig zur Verfügung gestellt.
Sehr gute elektrische Wirkungsgrade
Aufgrund des technischen Vorganges sowie des Wirkungsgrades der Brennstoffzelle wird ein deutliches Übergewicht der Erzeugung von Strom gegenüber Wärme und Wasser erreicht. Das Erdgas oder Flüssiggas wird in einem Reformer mit Wasserdampf gemischt. Bei diesem Vorgang entstehen Kohlenmonoxid, später Kohlendioxid sowie Wasserstoff. Dieser Wasserstoff reagiert in der Brennstoffzelle mit dem aus der Luft stammenden Sauerstoff zu Wasser. Hierbei entstehen Strom und Wärme. Dieses Funktionsprinzip ist nicht nur äußerst effizient, sondern auch einfach.
Brennstoffzellenheizung kaufen – Arten und ihre Vor- und Nachteile
Bei den Brennstoffzellenheizungen für die Hausenergieversorgung (bis zehn Kilowatt) wird zwischen zwei Arten unterschieden. Zum einen kommt die Protonenaustauschmembran-Brennstoffzelle (Proton Exchange Membrane Fuel Cell – PEMFC) und zum anderen die Festoxid-Brennstoffzelle (Solid Oxide Fuell Cell – SOFC) zum Einsatz. Die Unterschiede zwischen den beiden Bennstoffzellen-Arten liegen in der Betriebstemperatur (Nieder-/Hochtemperatur) sowie der Elektrolyten-Art, die im Brennstoffzellen-Inneren die beiden Elektroden (Plus- und Minuspol) voneinander trennt. Obwohl die meisten Hersteller bei den Brennstoffzellenheizungen auf die SOFC-Technologie setzen, gibt es auch einige Hersteller, die mit der PEMFC-Technologie arbeiten. Eines haben sie aber alle gemeinsam, sie nutzen alle als Brennstoff Flüssiggas oder Erdgas.
SOFC-Brennstoffzellen
Bei den SOFC-Brennstoffzellen handelt es sich um Hochtemperatur-Brennstoffzellen. Sie werden mit einer Arbeitstemperatur von 650 bis 1.000 Grad Celsius betrieben. Meist besteht der Elektrolyt aus der, einst für die Weltraumtechnik entwickelte, High-Tech-Keramik Zirkondioxid.
Keramik ist hitzebeständig
Ein Material, dass hitze- und korrosionsbeständig ist, auch bei hohen Temperaturen. Auch in der Medizin, beispielsweise beim Einsatz von künstlichen Hüftgelenken oder in der Zahnmedizin für Zahnbrücken und –kronen findet dieses Material Anwendung. Betrachtet man den elektrischen Wirkungsgrad der oxidkeramischen Brennstoffzelle von 33 bis 60 Prozent, liegt der deutlich über dem der PEMFC-Zelle. Ihren Einsatz haben die SOFC-Brennstoffzellen neben Blockheizkraftwerken in Kraftwerken und Mikro-KWK-Anlagen.
Vor- und Nachteile der SOFC-Brennstoffzellen
Natürlich haben die SOFC-Brennstoffzellen auch Vor- und Nachteile. Ein Vorteil der Zelle ist, dass sie keinen externen Reformer zum Umwandeln von Gas in Wasserstoff benötigen. Daher ist kein zusätzliches Equipment erforderlich, wodurch nicht nur Energie, sondern auch Kosten eingespart werden. Auch die Verwendung von Zirkondioxid für die Elektrolyte ist zum einen nicht nur sehr stabil, es steht auch für eine lange Lebensdauer. Außerdem ist eine gute Wärmeauskopplung bis zu 80 Grad Celsius durch die hohe Betriebstemperatur gegeben.
Vorteile der SOFC-Brennstoffzellen:
Spart Energie und Kosten durch fehlenden externen Reformer
Hohe Toleranz gegenüber der Reinheit des Wasserstoffs, was den Betrieb mit Flüssiggas oder Bio-Erdgas möglich macht
Lange Lebensdauer
Gute Wärmeauskopplung durch hohe Betriebstemperatur
Lange Anlaufphase bei SOFC-Brennstoffzellen
Ein Nachteil, den hohe Arbeitstemperaturen mit sich bringen, ist die lange Aufwärmphase, die die SOFC-Brennstoffzellen benötigen, um betriebsbereit zu sein. Auch dass das Material extrem temperaturbeständig sein muss und die Werkstofftechnik hohe Ansprüche hat, sind nicht gerade von Vorteil.
Viele Betriebsstunden wichtig
Schon aus diesen Gründen sollten die SOFC-Brennstoffzellenheizungen dauerhaft betrieben werden. Nur in eventuellen Störfällen sollten die Brennstoffzellen in ihrem Inneren abgekühlt werden. Wissen muss man auch, dass extreme Schwankungen der Temperatur die Zyklenfestigkeit begrenzen, das heißt, die Anzahl der möglichen An- und Abfahrvorgänge. Dies wirkt sich negativ auf die Lebensdauer der Brennstoffzellen aus.
Nachteile der SOFC-Brennstoffzellen:
Benötigt lange Aufwärmphase für Betriebsbereitschaft
Hohe Ansprüche an Temperaturbeständigkeit und Werkstofftechnik sprechen eher für dauerhaften Betrieb
Temperaturschwankungen verringern die Lebensdauer
SOFC-Beispielgeräte namhafter Hersteller:
Buderus BlueGen BG15
Technische Daten:
- Elektrische Leistung: max. 500 bis 1.500 W
- Thermische Leistung: bis zu 850 W
- Elektrischer Wirkungsgrad: bis zu 56 Prozent
- Thermischer Wirkungsgrad: 33 Prozent
- Gesamtwirkungsgrad: bis zu 88 Prozent
- Gewicht: 250 kg
- Maße in mm: 800 x 550 x 1.200 mm (Länge x Breite x Höhe)
- Effizienzklasse: A+++
Sunfire-Home 750
Technische Daten:
- Elektrische Nennleistung: max. 750 W (230 VAC) / min. 375 W
- Elektrische Kapazität pro Tag / pro Jahr: 18 kWh / 6.570 kWh
- Thermische Leistung max. 1.250 W / min. 650 W
- Thermischer Kapazität Jahr: 10.950 kWh
- Elektrischer Wirkungsgrad: 36 %
- Thermischer Wirkungsgrad: 54 %
- Gesamt-Wirkungsgrad: 90 %
- Gewicht: 150 kg
- Maße: 600 x 680 x 1.150 mm (Länge x Breite x Höhe)
- Effizienzklasse: A++
| Hersteller | Modell | Preis | Fördermittel |
|---|---|---|---|
| Buderus | BlueGen BG15 | ca. 31.000 Euro | bis 15.050 Euro |
| SOLIDpower | BLUEGEN BG-15 | ca. 32.500 Euro | bis 15.050 Euro |
| Sunfire | Home 750 | ca. 25.000 Euro | bis 11.200 Euro |
PEMFC-Brennstoffzellen
Niedertemperatur-Brennstoffzellen, das sind PEMFC-Brennstoffzellenheizungen, die bei Betriebstemperaturen, die zwischen 70 und 90 Grad Celsius liegen, arbeiten. Im Gegensatz zu den SOFC-Brennstoffzellen besteht bei den PEMFC-Brennstoffzellen der Elektrolyt nicht aus Zirkondioxid, sondern aus einer festen, dünnen Kunststoffhaut, auch als Polymer-Membran bekannt. Diese Kunststoffhaut lässt Protonen durch und leitet sie. Bei den Polymermembran-Brennstoffzellen liegt der elektrische Wirkungsgrad zwischen 32 und 37 Prozent. Also stark unter dem der SOFC-Brennstoffzellen. Sie finden ihren Einsatz in Heizanlagen, aber auch in den Kraftfahrzeug-Antrieben.
Vor- und Nachteile der PEMFC-Brennstoffzellen
Vorteile der Niedrigtemperatur-Brennstoffzellen sind zum einen die kompakte Bauform aufgrund der hohen Leistungsdichte und ihr einfacher Aufbau sowie die konzise Startphase und das für eine schnelle Reaktion hinsichtlich wechselnder Lasten sorgende, äußerst flexible Verhalten der PEMFC-Brennstoffzellen.
Vorteile der PEMFC-Brennstoffzellen:
kompakte Bauform mit hoher Leistungsdichte
kurze Aufwärmphase
Flexibel bei wechselnden Lasten
niedrige Arbeitstemperaturen aus machen sie preiswert in der Herstellung und langlebig
niedriger Wartungsbedarf und Wartungsaufwand
Als Nachteil ist die Tatsache zu nennen, dass die PEMFC-Brennstoffzellen als Brennstoff meist reinen Wasserstoff bedürfen. Das heißt, es ist ein externer Reformer, der aus dem Brennstoff (meist Erdgas) den Wasserstoff gewinnt. Dies bedarf nicht nur zusätzliche Energie, es ist auch eine spezifische Systemtechnik erforderlich. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Polymermembran-Brennstoffzellen sehr anfällig sind auf Gas, das verunreinigt ist. Auch die Schmutzempfindlichkeit derartiger Zellen und das mit einem relativ hohen Aufwand verbundene Wärme- und Wassermanagement sind nicht gerade von Vorteil.
Nachteile der PEMFC-Brennstoffzellen:
Benötigen meistens reinen Wasserstoff und damit zusätzlichen externen Reformer
Polymermembran-Brennstoffzellen sind sehr anfällig für Verunreinigungen im Gas
Relativ aufwendiges Wärme- und Wassermanagement
PEMFC-Beispielgeräte namhafter Hersteller:
Viessmann Vitovalor PA2
- Elektrische Leistung: 0,75 kW
- Elektrische Kapazität pro Tag / pro Jahr: 18 kWh / 6.570 kWh
- Thermische Leistung: 1,1 kW
- Elektrischer Wirkungsgrad: 38 Prozent
- Thermischer Wirkungsgrad: 54 Prozent
- Gesamtwirkungsgrad: 92 Prozent
- Gewicht 132 kg
- Maße: 1064 x 1119 x 1900 mm (Länge x Breite x Höhe)
Viessmann Vitovalor PT2
- Elektrische Leistung: 0,75 kW
- Elektrische Kapazität pro Tag / pro Jahr: 18 kWh / 6.570 kWh
- Thermische Leistung 1,1 kW (Brennstoffzelle)
- Thermische Leistung 0,9 – 30,8 kW (Gas-Brennwertgerät)
- Elektrischer Wirkungsgrad: 37 Prozent
- Thermischer Wirkungsgrad: 55 Prozent
- Gesamtwirkungsgrad: 92 Prozent
- Gewicht 326 kg
- Maße: 600 x 600 x 1800 mm (Länge x Breite x Höhe)
Remeha eLecta 300
- Elektrische Leistung 0,75 kW
- Elektrische Kapazität pro Tag / pro Jahr: 18 kWh / 6.570 kWh
- Thermische Leistung 1,1 kW
- Elektrischer Wirkungsgrad: 38 Prozent
- Thermischer Wirkungsgrad: 55 Prozent
- Gesamtwirkungsgrad: 95 Prozent
- Gewicht 120 kg
- Maße: 1500 x 1070 x 1810 mm (Länge x Breite x Höhe)
SenerTec Dachs 0.8
- Elektrische Leistung 0,75 kW
- Elektrische Kapazität pro Tag / pro Jahr: 18 kWh / 6.570 kWh
- Thermische Leistung 1,1 kW (Brennstoffzelle)
- Thermische Leistung 5,2 – 21,8 kW (Gas-Brennwertgerät)
- elektrischer Wirkungsgrad: 38 Prozent
- thermischer Wirkungsgrad: 54 Prozent
- Gesamtwirkungsgrad: 92 Prozent
- Gewicht 332 kg
- 1.080 x 1.410 x 1.870 mm (Länge x Breite x Höhe)
| Hersteller | Modell | Preis | Fördermittel |
|---|---|---|---|
| Viessmann | Vitovalor PA2 | ca. 24.000 Euro | bis 11.200 Euro |
| Viessmann | Vitovalor PT2 | ca. 28.000 Euro | bis 11.200 Euro |
| Remeha | eLecta 300 | ca. 25.000 Euro | bis 11.200 Euro |
| SenerTec | Dachs 0.8 | ca. 30.000 Euro | bis 11.200 Euro |
Brennstoffzellenheizung kaufen – Für wen ist sie sinnvoll und rentiert sich?
Aufgrund der Tatsache, dass bei der chemischen Reaktion direkt Energie umgewandelt wird, ist die Brennstoffzellenheizung wesentlich effizienter als die alternativen Heizungsarten, wie die BHKW (Blockheizkraftwerke), die durch Gasverbrennung Strom und Wärme erzeugen. Obwohl die Anschaffungskosten für eine Brennstoffzellenheizung nicht gerade günstig sind, zeichnen sie sich jedoch durch geringe Energiekosten und einen hohen Wirkungsgrad aus. Allerdings ist die kontinuierliche Abnahme von Strom und Wärme für ein Betreiben der Anlage erforderlich, was man wissen sollte, wenn man eine Brennstoffzellenheizung kaufen möchte.
Hoher ganzjähriger Wärmebedarf und Strombedarf ist optimal
Daher sind Brennstoffzellenheizungen für Objekte, die das ganze Jahr über einen relativ hohen Strom- und Wärmebedarf haben, wie Kleinbetriebe oder Mehr-Familien-Häuser, geeignet. Auch wenn wenig Energie zum Heizen benötigt wird, wie in den Sommermonaten, wird Wärme und Strom zu gleichen Teilen durch diese Heizungsart produziert.
Überschusswärme geht in Pufferspeicher
Die überschüssige, nicht benötigte thermische Energie wird dann in einem Pufferspeicher, der ausreichend groß sein muss, aufgenommen. Dies ist von Vorteil, da die Brennstoffzellenheizung länger laufen kann, und Strom wird auch mehr erzeugt. Ein positives Kriterium, das man wissen sollte, wenn man Überlegungen anstellt, sich eine Brennstoffzellenheizung kaufen zu wollen.
Warmwasserbedarf im Sommer ist vorteilhaft
Daher sollte der Energiebedarf recht hoch sein, wenn man beabsichtigt, sich eine Brennstoffzellenheizung, die zu gleichen Teilen Wärme und Strom erzeugt, zu kaufen. Also ist der Bedarf an Energie relativ hoch, dann ist diese Heizung sowie für Ein- und Zweifamilienhäuser als auch für kleinere und mittlere Gewerbebetriebe, ganz gleich, ob es sich um Alt- oder Neubauten handelt, geeignet.
Spitzenlasten werden von Brennwertkessel gedeckt
Ganzjähriges regelmäßiges Duschen, Baden und Benutzen des Waschbeckens sind für die Wirtschaftlichkeit der Brennstoffzellenheizung von großer Wichtigkeit. Damit auch an sehr kalten Wintertagen der Energiebedarf in Spitzenzeiten abgedeckt wird, sind die Brennstoffzellenheizungen meist mit einem Gas-Brennwertkessel versehen. Dieser liefert dann die Wärme, ohne dass die Stromerzeugung in die Höhe getrieben wird.
Niedrigenergiehäuser eher selten geeignet
Für Niedrigenergiehäuser, die im Jahr wenig Energie verbrauchen, sollte man auf eine Brennstoffzellenheizung verzichten. Allerdings sind auch Brennstoffzellenheizungen mit einer geringen Leistung erhältlich. Diese sind für Haushalte mit einem geringen Strom- und Wärmebedarf, beispielsweise Ein-Personen-Haushalte, für die eine normale Brennstoffzellenheizung nicht geeignet ist, ausgelegt. Hier kommt es aber auch auf das Strom- und Wärmebedarfsverhältnis an.
Grundsätzlich ist es jedoch sehr wichtig, die Planung der Brennstoffzellenheizung auf das für den Einsatz vorgesehene Gebäude anzupassen.
Brennstoffzellenheizung kaufen – die Planung
Will man sich eine Brennstoffzellenheizung kaufen, bedarf es der fachmännischen Planung und Installation der Heizanlage eines kompetenten Partners. Bei der Beauftragung des Heizungsbaubetriebes sollte darauf geachtet werden, dass dieser bereits genügend Erfahrungen aufweisen kann. Des Weiteren ist für die Nutzung einer Brennstoffzellenheizung ein Gasanschluss oder ein Flüssiggastank unverzichtbar. Dieser ist deutschlandweit genehmigungsfrei aufzustellen. Auch eine zentrale Heizungsanlage für Warmwasser und Raumwärme sollten entweder im Haus bereits installiert oder zumindest geplant sein. Außerdem sind in das System ein Wärmespeicher und eine Zusatzheizung zu integrieren
Gasversorgung notwendig
Der Gasanschluss oder der Flüssiggastank ist erforderlich, da das Brennstoffzellen-Heizgerät mit Wasserstoff heizt, der in einem Reformer aus Erdgas oder Flüssiggas mithilfe von Wasserdampf gewonnen wird. Nicht zu vergessen ist die Notwendigkeit einer Zentralheizung. Diese ist erforderlich, da die Brennstoffzellenheizung nur arbeitsfähig ist, wenn der erzeugte Strom und die Wärme auch abgegeben beziehungsweise abgenommen werden. Allerdings kann man auch eine Einspeisung der überschüssigen elektrischen Energie, sprich Strom, in das öffentliche Netz vornehmen. Die Abnahme der Wärme muss allerdings mithilfe Warmwasseraufbereitung und über eine zentrale Wärmeverteilung an die Heizkörper im Haus selbst abgenommen werden.
Wärmespeicher optimiert Laufzeiten
Damit eine lange gleichmäßige Laufzeit der Heizungstechnik garantiert wird und es nicht zum Stillstand kommt, ist ein Wärmespeicher, beispielsweise ein Pufferspeicher sowie ein Spitzenlastkessel als Zusatzheizung von Nöten. Dies begründet sich darin, dass eine Brennstoffzellenheizung auf einen Grundlast-Wärmebedarf ausgelegt ist. Sollte es in den Wintermonaten einmal zu einem erhöhten Bedarf an Wärme kommen, dann schaltet sich der Spitzenlastkessel sofort ein. Dieses Brennwertmodul ist von vielen Herstellern bereits im Lieferumfang integriert worden. Außerdem wird die Effizienz der Heizanlage erhöht.
Brennstoffzellenheizung Preis
Hat man sich dafür entschieden, sich eine Brennstoffzellenheizung kaufen zu wollen, kommen auf den Eigentümer, wie bei anderen Heizungsarten auch, diverse Kosten verschiedener Komponenten, die sich auf den Brennstoffzellenheizung Preis niederschlagen, zu. Dazu zählen die Kosten für die Brennstoff-Erschließung, die Anschaffung der Technik und die im Verbrauch der Brennstoffzelle anfallenden Kosten.
Brennstoffzellenheizung Preis – Kosten Gasanschluss
Ein Gasanschluss oder ein Gastank ist, wie bereits erwähnt, für den Betrieb einer Brennstoffzellenheizung unbedingt notwendig. Aus dem Erdgas wird das in ihm gespeicherte Methan für die Gewinnung von Wasserstoff, der für den Betrieb dieser Heizungsart erforderlich ist, genutzt.
Beim Flüssiggas wird der Wasserstoff der im Propangas enthalten ist für den Reformer genutzt.
Der Gasanschluss unterteilt sich zum einen (erster Teil) in die Hausanschlussleitung, die zwischen der Straße und dem Gebäude vom Versorger verlegt wurde und zum anderen (zweiter Teil) die Leitungen, die sich im Gebäude befinden. Die im Gebäude befindlichen Leitungen sind für den Transport des Gases von der Hauptabsperreinrichtung zu den Verbrauchern zuständig.
Preis für Hausanschluss der Brennstoffzelle
Der Brennstoffzellenheizung Preis für den ersten Teil belaufen sich auf etwa 1.500 bis 3.000 Euro, je nach Entfernung Gebäude zur öffentlichen Gasleitung können diese Kosten auch höher ausfallen.
Flüssiggastank als gute Alternative
Insbesondere wenn diese recht hoch ausfallen, wird sehr oft zum Flüssiggastank gegriffen. Den Flüssiggastank kann man mieten oder kaufen. Die meisten Kunden wollen den Flüssiggastank mieten, um die Betreiberpflichten für die Gasanlage beim Flüssiggasanbieter zu belassen.
Der Flüssiggastank für die Speicherung des Flüssiggases ist in wenigen Stunden oberirdisch aufgestellt oder unterirdisch eingelagert. Bei dieser Möglichkeit fallen Kosten von circa 500 – 1000 Euro für den Hausanschluss an. Die Miete für den Gastank beginnt bei rund 10 € im Monat und die Kaufpreise beginnen bei 2.000 bis 2.500 Euro. Die meisten Brennstoffzellenheizungen sind auf klassisches Erdgas ausgerichtet. Aber es gibt auch einige Hersteller, die den Reformer optimal auf Flüssiggasausgelegt haben und dadurch eine Füssiggasbrennstoffzellenheizung anbieten können.
Brennstoffzellenheizung Preis – Kosten für die Heizungsanlage selbst
Da die Brennstoffzellenheizung eine junge, komplexe und innovative Technologie ist, erklärt sich auch ihr Preis, der sich sich auf 20.000 bis 25.000 Euro beläuft. Allerdings kann dieser je nach Region, Dienstleister und Hersteller variieren. Deshalb sind diese Kostenangaben nur als grobe Richtwerte und zur Orientierung zu sehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit der bundesweiten Förderung beziehungsweise Förderung durch die Länder für die Brennstoffzellenheizung und steuerliche Vorteile gibt es auch.
Brennstoffzellenheizung kaufen – Förderung
Dass die Nutzung von Brennstoffzellenheizungen in Deutschland im Gegensatz zu anderen Ländern noch nicht so verbreitet ist, wird meist mit den relativ hohen Kosten für die Anschaffung begründet. Allerdings hat man gerade aufgrund des Klimapaketes, das im Jahre 2020 verabschiedet wurde, die Möglichkeit, hinsichtlich der Heizungsförderung staatliche Zuschüsse von über 40 Prozent auch für die Brennstoffzellenheizung zu beantragen. So verbesserte sich die Förderung zum einen durch das BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) sowie die Brennstoffzellenheizung Förderung durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW). Außerdem kann man alternativ die Modernisierung einer Heizung steuerlich geltend machen.
Förderung bundesweit erhältlich
Sind die erforderlichen Voraussetzungen erfüllt, ist eine Brennstoffzellenheizung Förderung für die Modernisierung und Erstinstallation einer derartigen Anlage möglich. Mit dieser Brennstoffzellenheizung Förderung ist seitens des Bundes, der Länder, Kommunen und auch einzelner Institutionen die Möglichkeit gegeben, umweltfreundliche und effiziente Energiequellen zu nutzen. Daher stehen Programme zur Brennstoffzellenheizung Förderung zur Verfügung, und zwar bundesweit.
Brennstoffzellenheizung – Förderung durch die KfW
Die KfW bietet über das Programm 433 „Energieeffizient Bauen und Sanieren“ für Brennstoffzellenheizungen explizit für Brennstoffzellen mit einer elektrischen Leistung von 0,25 bis 5 Kilowatt eine Bezuschussung der förderfähigen Gesamtkosten mit einem Festbetrag von 6.800 Euro sowie einem variablen, an der elektrischen Leistung gekoppelten, Bonus von 550 Euro je angefangenen 100 Watt an. Die von der elektrischen Leistung abhängigen Fördergelder liegen hier zwischen 8450 und 34.300 Euro. Bei den oben genannten PEMFC-Geräten liegt die Förderung bei bis zu 11.200 Euro, bei den beiden BLUEGEN Geräten liegt die Förderung leistungsbedingt bei bis zu 15.050 Euro.
Sehr hohe Förderung als Zuschuss vom Staat
Der gesamte Förderzuschuss der KfW umfasst den Festbetrag plus eine Zusatzförderung, allerdings nur bis zu einem Anteil von bis zu 40 Prozent der Kosten, die förderfähig sind. Diese sind Kosten für die Installation der Brennstoffzellenheizung sowie die Fixkosten für einen Vollwartungsvertrag über zehn Jahre, Kosten für einen zusätzlichen, integrierten Wärmeerzeuger und die Kosten, die sich für eine Analyse durch einen, für das Förderprogramm erforderlichen, Energieeffizienzexperten ergeben. Da der Zuschuss für eine Brennstoffzellenheizung über das Programm KfW 433 sowohl für Bestandsbauten als auch für Neubauten gewährt wird, ist dieses Programm sehr attraktiv.
Förderbedingungen
Natürlich müssen auch für die Brennstoffheizung Förderung bestimmte Bedingungen erfüllt sein. Grundsätzlich darf eine Brennstoffzellenheizung nicht in Regionen eingebaut werden, in denen ein Fernwärme-Anschluss- und Benutzungsgebot in Kraft ist. So muss die zu installierende Brennstoffzellenheizung in der Liste verzeichnet sein, in der die förderfähigen Mini-KWK-Anlagen erfasst sind. Es ist außerdem nachzuweisen, dass die Anlage fachlich gewartet wird und ein entsprechender Wartungsvertrag vorhanden ist.
Wärmespeicher ist Pflicht
Auch ein Wärmespeicher eines Fassungsvermögens von 60 Liter pro einem Kilowatt thermischer Leistung und einem maximalen Speichervolumen von 1.600 Litern muss vorhanden sein. Zur korrekten Erfassung eines KWK-Zuschlages muss ein Stromzähler installiert worden sein. Außerdem muss die Anlage ab einer elektrischen Leistung von zehn Kilowatt so ausgestattet sein, dass sie vom Strommarkt Signale empfangen kann und somit ansteuerbar sein. Ein hydraulischer Abgleich muss auch erfolgt sein.
Formalitäten
Anträge zur Förderung von Brennstoffzellen sind grundsätzlich vor Beginn der Maßnahmen, das heißt, bei Abschluss eines Lieferungs- beziehungsweise Leistungsvertrages, zu stellen und nicht erst bei der Installation. Die Förderung ist möglich, wenn die Bauanzeige beziehungsweise der Bauantrag des Gebäudes, in dem die Brennstoffzellenheizung errichtet werden soll, vor dem 01.01.2009 erstattet oder gestellt wurde.
Brennstoffzellenheizung Hersteller – welche Brennstoffzellenheizung Hersteller bieten sie an?
Auf dem Heizungsmarkt haben sich die Brennstoffzellenheizungen mittlerweile gut etabliert und diverse Brennstoffzellenheizung Hersteller, wie Viessmann, Vaillant, Bosch, Buderus und Junkers, aber auch spezielle Brennstoffzellenheizung Hersteller, wie Elcore, Senerter oder Hexis bieten sie an. Allerdings wird diese Heizungsart nur über speziell geschulte Händler und Fachbetriebe, die die Planung und Installation ebenfalls vornehmen, vertrieben. Der Brennstoffzellenheizung Hersteller ist jedoch, da es sich bei der Brennstoffzellenheizung um ein High-Tech-Gerät mit Spezial-Technik handelt und nicht jeder Fachbetrieb mit dieser Technik vertraut ist, für die Endabnahme verantwortlich. Wer sich für diese Heizungsart interessiert, der kann sich jedoch von diesen Fachbetrieben oder Fachhändlern jederzeit Angebote einholen und beraten lassen, inwieweit diese zukunftsorientierte Brennstoffzellenheizung für ihn infrage kommt
Brennstoffzellenheizung Vergleich
Ein weiterer Aspekt und sehr hilfreich ist ein Brennstoffzellenheizung Vergleich, wenn man eine Brennstoffzellenheizung kaufen möchte. In diesem Brennstoffzellenheizung Vergleich sollten der Energiebedarf, der Pufferspeicher und die Leistung eine wesentliche Rolle spielen.
Der Energiebedarf sollte auf jeden Fall auf den individuellen Energiebedarf abgestimmt sein. Optimal ist es, wenn die Anlagengröße den Grundbedarf an Energie deckt.
Speichergröße muss richtig dimensioniert sein
Damit der Betrieb der Brennstoffzellenheizung möglich ist und die überschüssige Wärme in einem Pufferspeicher aufgefangen werden kann, ist er für eine Brennstoffzellenheizung unerlässlich. Bezüglich der Speichergröße sollte man sich beim Kauf von einer fachkundigen Servicekraft beraten lassen.
Größe zum Objekt passend dimensionieren
Auch die Leistung der Anlage sollte in den Brennstoffzellenheizung Vergleich einbezogen werden. Sie muss so stark sein, dass sie zum Verbrauch passt. Wissen sollte man auch, dass die maximale Leistung der Brennstoffzellenheizung bei einem Kilowatt liegt, ganz gleich, ob es sich um elektrische oder thermische handelt. Also wird bei einem Spitzenbedarf, beispielsweise beim Duschen, ein zusätzlicher Brennwertkessel benötigt. Benötigt man zusätzlich Strom, kann entweder auf eine, auf dem Dach befestigte, Photovoltaikanlage oder Strom aus dem öffentlichen Netz zugegriffen werden.
Ein Brennstoffzellenheizung Vergleich ist vor dem Kauf immer sehr hilfreich. Auch das Lesen von Kundenrezensionen oder Testberichte helfen bei der Entscheidungsfindung.
Brennstoffzellenheizung – Vor- und Nachteile
Vorteile der Brennstoffzellenheizung:
Strom und Wärme werden in einem Gerät erzeugt.
Dank innovativer Technik weisen die Brennstoffzellenheizungen einen hohen Wirkungsgrad auf.
Diese Heizanlagen können sowohl mit Erdgas als auch mit Biogas betrieben werden.
Es besteht keine Abhängigkeit von Energiekonzernen.
Die Brennstoffzellenheizung kann mit anderen Systemen kombiniert werden.
Die Betriebskosten und Emissionen sind sehr gering gehalten.
Der Platzbedarf ist ebenfalls sehr gering.
Der Betrieb ist nicht nur geräuscharm, sondern auch in der Wartung sehr anspruchslos.
Nachteile der Brennstoffzellenheizung:
Die technischen Anforderungen sind sehr hoch.
Man muss hohe Investitionen tätigen.
Ein Haus-Gasanschluss muss vorhanden sein.
Es liegen noch wenig Daten für den Langzeitbetrieb vor.
Fazit
Eine Brennstoffzellenheizung ist eine Heizungsart, die mit innovativer Technik arbeitet und zu den fortschrittlichsten Heiztechnologien gehört. Dass diese Heizung in Deutschland noch nicht so weit verbreitet ist, hängt wohl mit den relativ hohen anfänglichen Investitionen und der Komplexität in Sachen Steuern zusammen. Dennoch ist die Brennstoffzellenheizung im Hinblick auf die Heiz- und Stromkosten in Ein- und Mehrfamilienhäusern eine Technologie, die zukunftsweisend ist.
Erdgasanschluss oder Gastank
Voraussetzung für den Betrieb einer solchen Heizungsanlage ist das Vorhandensein eines Gasanschlusses oder eines Gastanks, da dieser den zum Betrieb benötigten Wasserstoff liefert. Die Energieabnahme ist individuell anpassbar, da die Brennstoffzellenheizung in ihrer Funktion und der Präferenz einstellbar ist. Außerdem erhöht sich nicht nur ihre Wirtschaftlichkeit, sondern auch der Fremdbezug von Strom wird durch die Entnahme des eigenen Stromes gemindert.
Effizienteste Möglichkeit zu heizen überhaupt
Die Brennstoffzellenheizung ist also im Moment die Art zu heizen, die am effizientesten ist und die gleichzeitig Strom erzeugt. Außerdem ist sie umweltfreundlich, da sie bis zu 50 Prozent weniger Kohlenstoffdioxid aufweist als herkömmliche Heizungsanlagen. Aufgrund der kombinierten Strom- und Wärmeproduktion erreicht die Brennstoffzellenheizung einen elektrischen Wirkungsgrad von circa 90 Prozent, was doch enorm ist.