BRENNSTOFFZELLENHEIZUNG

Meine Heizung macht auch Strom

Ingrid Friemann wohnt mit ihrer Familie in einem Forschungshaus. Die Brennstoffzellenheizung sorgt nicht nur für angenehme Wärme, sondern produziert darüber hinaus auch Strom.

Der Fotograf mahnt zur Eile. Noch scheint die Sonne, doch in der Ferne ziehen dunkle Wolken auf. Kurz darauf stürmt und hagelt es. Ingrid Friemann sitzt entspannt in ihrer Wohnküche und beobachtet die feinen Eiskörner, die sich auf ihrer Terrasse ansammeln. „Auch wenn draußen das Wetter sehr schnell wechselt, bleibt es im Haus gleichmäßig warm“, kommentiert sie. Das Einfamilienhaus, in dem das Ehepaar Friemann mit zwei Kindern zur Miete wohnt, fällt in dem Neubaugebiet am Rand der mittelhessischen Stadt Wetzlar schon äußerlich auf. Futuristisch steht der Kubus am Feldrand. Informationstafeln weisen darauf hin, dass das Haus mehr Energie produziert, als seine Bewohner verbrauchen. Tatsächlich handelt es sich um ein Demonstrationshaus, in dem der zu Bosch gehörende Heizungshersteller Buderus neue Technologien im Alltagsbetrieb testet.

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Das eigentlich Besondere ist wie so oft unsichtbar. Es erschließt sich, wenn man den kleinen Technikraum betritt, der sich zwischen Haus und Garage befindet. Denn dort arbeitet eine Heizung, wie es sie derzeit nur wenige hundert Mal in Europa gibt. Eine Energiezentrale, die neben der Wärme auch Strom produziert und auf dem Prinzip der Brennstoffzelle basiert. „Als wir hörten, dass eine Brennstoffzellenheizung eingebaut würde, wussten wir erst gar nicht, was das sein soll“, gibt Ingrid Friemann zu. Die beruflich erfolgreiche Vertriebsspezialistin führt Besucher heute souverän durchs Haus und erläutert dabei das Prinzip.

Eine Brennstoffzelle produziert Wasser, und zwar aus Wasser- und Sauerstoff, indem an einer Membran zunächst die Protonen und die Elektronen des Wasserstoffs voneinander separiert werden. Da die Elektronen die Membran, die wie ein Sieb wirkt, nicht passieren können, müssen sie einen Umweg gehen, um auf die andere Seite zu gelangen. Fließende Elektronen, das bedeutet zunächst Strom, den man technisch nutzen kann, beispielsweise um das Elektroauto vor der Haustür zu betanken. Bei der chemischen Reaktion wird jedoch auch eine erhebliche Menge Wärme frei, Grundlage für die Heizung. Den in der Natur nicht vorkommenden Wasserstoff gewinnt die Brennstoffzellenheizung aus gewöhnlichem Erdgas.

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In gemäßigten Zonen schwankt der Wärmebedarf während des Jahres erheblich. Die kontinuierlich arbeitende Brennstoffzellenheizung deckt daher mit einer thermischen Leistung von 200 bis 620 Watt die Grundlast für Heizung und Warmwasserbereitung. Dabei wird mit einer elektrischen Leistung von 200 bis 700 Watt auch ein großer Teil des Strombedarfes gedeckt. In der Demonstrationsanlage hat Familie Friemann in den ersten acht Monaten 80 Prozent ihres Stroms selbst mit der Brennstoffzelle erzeugt. Wird es richtig kalt, springt zusätzlich ein im selben Gehäuse untergebrachter Gas-Brennwertkessel an. Gefroren haben Friemanns im letzten Winter nicht. Begeistert ist die Hausherrin aber vor allem darüber, eine neue Technik frühzeitig erleben zu können. „Durch den Umzug in dieses Haus ist Energieeffizienz bei uns zum Gesprächsthema geworden.“ Über eine App kann jedes Familienmitglied den Verbrauch an Strom und Wärme genau verfolgen. Da das Gebäude auch mit sehr effizienten Hausgeräten ausgestattet ist, nur LED-Lampen zum Einsatz kommen und eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach Strom ins öffentliche Netz einspeist, produziert die Testfamilie rechnerisch mehr Primärenergie, als sie verbraucht. „Das erfüllt uns schon mit Stolz“, so Friemann.

Mit Demonstrationsanlagen wie der in Wetzlar validiert Buderus eine Technik, die im Jahr 2016 in Serie gehen soll. Zwar wird auch dann die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung noch deutlich teurer sein als ein klassischer Brennwertkessel. Wie wirtschaftlich die Anlage jedoch auf lange Siche arbeitet, ist von vielen Faktoren abhängig – auch davon, wie die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) künftig gefördert wird. Gute Gründe dafür gäbe es. Denn bei der Brennstoffzellenheizung handelt es sich im Prinzip um ein kleines Kraftwerk im Keller. Der Gesamtwirkungsgrad der Brennstoffzelle mit etwa 85 Prozent ist deutlich höher als bei konventionellen Großkraftwerken. Zudem wird der Strom dezentral erzeugt, so dass der Netzausbau-Bedarf sinkt. Und schließlich produziert die Brennstoffzellenheizung kontinuierlich Strom, unabhängig von aktuellen Wetterbedingungen – sogar bei Unwetter und Hagel.

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Autor: Johannes Winterhagen, Fotos: Matthias Haslauer