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Zukunftstechnologie Brennstoffzelle

Energierevolution im Eigenheim: Wie wir in Zukunft Strom und
Wärme erzeugen


Die gleichzeitige Gewinnung von Strom und Wärme, die sogenannte Kraft- Wärme-Kopplung, lohnte sich bisher oft nur für den größeren Energiebedarf in Mehrfamilienhäusern. Neue hocheffiziente Brennstoffzellen-Heizgeräte machen die Kraft-Wärme-Kopplung nun auch für Ein- und Zweifamilienhäuser attraktiv. Ein erstes seriengefertigtes Gerät wurde nun von dem Heiztechnik-Hersteller Viessmann in den europäischen Markt eingeführt. Brennstoffzellen, die aus Wasserstoff oder Erdgas Strom und Wärme erzeugen, gelten schon seit langem als eine der wichtigsten Zukunftstechniken für Verkehr und Energieversorgung. Mit geringen Emissionen und hohen Wirkungsgraden können sie einen erheblichen Beitrag dazu leisten, sowohl drängende Energie- als auch Umweltschutzprobleme zu lösen. Kein wunder also, dass schon seit vielen Jahren an der Markteinführung von Brennstoffzellen gearbeitet wird.


Ähnlich wie herkömmliche Blockheizkraftwerke (BHKW) beruhen auch Brennstoffzellen-Heizgeräte auf dem Prinzip der gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme, der so genannten Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Durch gleichzeitige Produktion von Strom und Wärme können Eigenheimbesitzer ihre Energiekosten im Vergleich zur konventionellen Energieversorgung durch Brennwertkessel und reinem Netzstrombezug deutlich senken und sind zudem unabhängig von der Energiepreisentwicklung. Brennstoffzellen-Heizgeräte wandeln jedoch im Gegensatz zu anderen KWK-Anlagen die chemisch gebundene Energie des Energieträgers (Wasserstoff oder Erdgas) direkt und flammenlos um. Die Vorteile liegen auf der Hand: Während viele Blockheizkraftwerke nur im gleichmäßigen Betrieb optimal arbeiten und sich daher insbesondere für den größeren Energiebedarf bei Mehrfamilienhäusern oder Gewerbebetrieben eignen, können Brennstoffzellen in kürzester Zeit genauso viel Energie liefern, wie gerade gebraucht wird. Sie eignen sich damit ideal für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern. Brennstoffzellen- Heizgeräte sind dabei hocheffizient. Auch bei geringem Wärmebedarf produzieren sie weit aus mehr Strom als herkömmliche Anlagen. Insgesamt erreichen sie einen Wirkungsgrad von nahezu 100%. Verglichen mit dem getrennten Bezug von Strom aus Kraftwerken und Wärme aus Brennwertkesseln wird bei der dezentralen Energieerzeugung mit Brennstoffzellen-Heizgeräten zudem bis zu 50% weniger Kohlenstoffdioxid ausgestoßen. Damit gilt die Erzeugung von Strom und Wärme mit Brennstoffstellen als innovativste Art der dezentralen Energieversorgung.


Dennoch steckte die Entwicklung von Brennstoffzellen-Heizgeräten aufgrund der hohen Kosten und technischen Problemen lange Zeit in Kinderschuhen. Nach umfassenden Forschungs- und Entwicklungsarbeiten hat der deutsche Heiztechnikhersteller Viessmann im April 2014 nun als erster seiner Brachen ein seriengefertigtes Brennstoffzellen-Heizgerät in den europäischen Markt eingeführt.

 

Während herkömmliche KWK-Anlagen für den Gebrach im Eigenheim häufig überdimensioniert und daher unwirtschaftlich sind, hat Viessmann unter dem Namen Vitovalor 300-P ein Gerät entwickelt, dass für Ein- und Zweifamilienhaus-Neubauten sowie für sanierte Bestandsgebäude mit geringem Wärmebedarf optimiert ist. Die geringe Wärmeproduktion der Brennstoffzelle ermöglicht auch in gut wärmegedämmten Neubauten lange Laufzeiten, in denen kostengünstiger Strom erzeugt wird, ohne die dabei anfallende Wärme ungenutzt entweichen zu lassen. Bei einer elektrischen Leistung von bis zu 750 Watt werden nach Angaben von  Viessmann im typischen Tagesverlauf rund 15 Kilowattstunden Strom erzeugt. Damit kann der Großteil des Strombedarfs eines üblichen Haushalts gedeckt werden. Die Wärmeleistung beträgt ein Kilowatt. Um auch an kalten Tagen eine komfortable Raumtemperatur sicher zu stellen, ist in dem Viessmann-Gerät zusätzlich ein Brennwertkessel integriert, der sich bei Bedarf automatisch zuschaltet. Das gesamte System kann in nur wenigen Tagen installiert werden und benötigt aufgrund seiner kompakten Bauweise lediglich eine Stellfläche von 0,65 Quadratmeter.

 

Das Brennstoffzellen-Heizgerät ist nicht nur eine richtungsweisende Innovation für die umweltgerechte Energieerzeugung. Wie viele Experten bestätigen ist sie auch eine echte Alternative für Eigenheimbesitzer, die trotz ihres geringen Wärmebedarfs von den Vorteilen der Kraft-Wärme-Kopplung profitieren wollen. Nicht umsonst wird der Brennstoffzellen-Technik zukünftig ein hohes Potential auf dem internationalen Heiztechnikmarkt eingeräumt.