Brennstoffzellenheizung

Was ist eine Brennstoffzellenheizung?

Heizungen mit Brennstoffzellentechnik zählen zur Kategorie der Nano-Blockheizkraftwerke und basieren auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Im Unterschied zu anderen Technologien dieses Typs nutzt die Brennstoffzellenheizung jedoch keinen Verbrennungsprozess, sondern die chemische Reaktion zwischen dem in der Luft enthaltenen Sauerstoff und Wasserstoff. Die Erzeugung von Wärme und Strom funktioniert hier mithilfe der sogenannten kalten Verbrennung, die bereits seit mehr als 150 Jahren bekannt ist. Wer den produzierten Strom nicht komplett selbst verbraucht, kann ihn ins öffentliche Netz einspeisen und damit sogar noch etwas Geld verdienen.

Wie funktioniert eine Brennstoffzellenheizung?

Zunächst entzieht die Brennstoffzellenheizung dem Erdgas mithilfe eines speziellen Bauteils (Reformator) den Wasserstoff, welcher sich im Anschluss für die Strom- und Wärmeerzeugung nutzen lässt. Die wichtigste Komponente eines derartigen Heizsystems stellt natürlich die Brennstoffzelle dar. Im Wesentlichen besteht diese aus einer Anode und einer Kathode, zwischen denen sich eine Trennschicht befindet. Dabei handelt es sich um eine halbdurchlässige Membran.

Durch die kontinuierliche Zuführung von Wasserstoff läuft ein galvanischer Prozess ab. Dieser sorgt dafür, dass zwischen der Anode und der Kathode Strom fließt. Da eine einzelne Brennstoffzelle nur über eine sehr begrenzte Leistung verfügt, schalten die Hersteller mehrere Zellen in einem als Stack bekannten Bauteil zusammen.

Oftmals reicht die von der Wasserstoff-Heizung erzeugte Strommenge nicht aus, um den kompletten Haushalt zu versorgen und wirklich autark vom Stromlieferanten zu werden. Dies lässt sich durch die Kombination mit einer Photovoltaikanlage ändern. Zur Aufbewahrung des erzeugten Stroms können entweder konventionelle Batteriespeicher dienen oder Wasserstoffspeicher, die Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten und ersteren in einem Tank bevorraten.

Was kostet eine Brennstoffzellenheizung?

Eine Brennstoffzellenheizung versorgt für gewöhnlich Ein- oder Zweifamilienhäuser. Allerdings ist eine Anlage mit Brennstoffzelle im Vergleich zu anderen Heizsystemen deutlich teurer. Erreicht die Heizung eine gute Auslastung, amortisiert sie sich jedoch für gewöhnlich innerhalb eines Zeitraums von zehn bis 15 Jahren.

Die Kosten für eine Brennstoffzellenheizung und deren Montage liegen zwischen 30.000 und 50.000 Euro. Die große Spanne geht darauf zurück, dass die Kosten je nach Region, Hersteller und Montage-Team sehr unterschiedlich ausfallen können. Zudem beeinflussen die gewünschte Leistung des Geräts und die Bedingungen vor Ort den Preis. Der größte Anteil der Kosten geht auf die Brennstoffzelle selbst zurück.

Gibt es Fördermittel für Brennstoffzellenheizungen?

Es existieren unterschiedliche Förderprogramme, die Immobilienbesitzer im Zusammenhang mit der Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung in Anspruch nehmen können. Die Kreditbank für Wiederaufbau (KfW) unterstützt die neuartige Technologie über das Programm 433 („Energieeffizient Bauen und Sanieren“) beispielsweise mit einem Grundbetrag von 5.700 Euro. Dazu kommen noch 450 Euro je angefangene 100 Watt elektrische Leistung. Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) subventioniert dagegen die ersten 60.000 Betriebsstunden (bis zwei Kilowatt Leistung), wodurch sich ein möglicher Förderbetrag von bis zu 4.800 Euro ergibt. Darüber hinaus haben auch einige Bundesländer und Energieversorger Förderprogramme aufgelegt.

Wann lohnt sich eine Brennstoffzellenheizung?

Bei einem hohen Wärmebedarf – insbesondere an kalten Wintertagen – stellen Brennstoffzellenheizungen in gewöhnlichen Ein- und Mehrfamilienhäusern oftmals nur zehn bis 20 Prozent des Bedarfs an Heizwärme zur Verfügung. Als Heizungssystem empfiehlt sich die Brennstoffzellentechnik in solchen Fällen nur bei einem hinreichend großen Stromverbrauch. Stattdessen eignet sich eine Brennstoffzellenheizung insbesondere für Niedrigenergiehäuser. Aufgrund der guten Dämmung entsprechender Gebäude schafft es die Anlage hier, den kompletten Wärmebedarf zu gewährleisten.

Vor- und Nachteile einer Brennstoffzellenheizung

Heizungen mit Brennstoffzellentechnik gelten nicht nur als geräuscharm und zuverlässig, sondern ebenso als sauber. Derartige Systeme emittieren weniger Kohlenstoffdioxid (CO2) und Feinstaub (Kohlenstoffmonoxid und Schwefeldioxid) als beispielsweise Ölheizungen. Darüber hinaus trägt eine Brennstoffzellenheizung auch dazu bei, die laufenden Kosten beträchtlich zu senken. Den einzigen wirklichen Nachteil stellt der im Vergleich zu anderen Heizungsarten hohe Anschaffungspreis dar.