Brennstoffzellenheizgeräte

Ein Brennstoffzellenheizgerät produziert bedarfsgerecht Strom und Wärme. Erste Geräte sind bereits seriennah produziert und im Rahmen großer Demonstrationsvorhaben weiter optimiert. Das Funktionsprinzip ist der Kraft-Wärme-Kopplung im Kraftwerk angelehnt. Im Unterschied dazu ist jedoch die dezentrale Stromproduktion mittels Brennstoffzellen sehr viel effizienter.

Der Ablauf ist einfach: Um Strom zu produzieren, wird zunächst Erdgas in einem Reformer zu einem stark wasserstoffhaltigen Gasgemisch aufbereitet. Dieses kann dann in einer Brennstoffzelle zu Strom werden. Mit modernen Festoxidbrennstoffzellen (SOFC) kann das Erdgas auch direkt zum Betrieb der Brennstoffzelle genutzt werden. Ob mit oder ohne vorgeschaltetem Reformierungsprozess: In beiden Fällen wird in der Brennstoffzelle auf elektrochemischem Weg Strom produziert. Die dabei anfallende Wärme wird parallel in den Heizkreislauf der Wohnung eingespeist. Der Gesamtwirkungsgrad von Brennstoffzellenheizgeräten ist um ein Vielfaches höher als bei getrennter Erzeugung von Wärme und Strom auf konventionellem Weg. Er liegt bei rund 90 Prozent.

Die Technologie vermindert auch deutlich die Emissionen von CO₂ und anderen Treibhausgasen. Und zwar aus mehreren Gründen:

• Verglichen mit anderen fossilen Ressourcen verursacht Erdgas im Verhältnis zum Energiegehalt weniger CO₂-Emissionen.
• Durch den wachsenden Anteil von Bioerdgas wird sich die Emissionsbilanz in Zukunft noch verbessern.
• Durch den günstigen Gesamtwirkungsgrad kann insgesamt Energie gespart und damit Emissionen vermieden werden.

Eine Zukunftsoption ist es, Windwasserstoff zusätzlich ins Erdgasnetz einzuspeisen. Dieser kann ohne Emissionen in der Brennstoffzelle zu Strom werden. Ein weiteres Zukunftsfeld liegt in der Weiterentwicklung von Reformern für Flüssigbrennstoffe wie Methanol, Ethanol, biogene Öle oder schwefelfreies Heizöl. Auf diese Weise können Brennstoffzellen-Heizgeräte künftig auch Ölheizungen ersetzen.