Das Heizen deines Hauses ist wichtig, damit deine Familie es bequem und sicher hat. Doch angesichts steigender Energiekosten und Umweltbedenken suchen viele nach Alternativen zu herkömmlichen Heizsystemen. Die Brennstoffzellenheizung ist eine solche Alternative und bietet eine saubere, effiziente und kostengünstige Möglichkeit, dein Haus zu heizen.
In diesem Artikel gehen wir auf die verschiedenen Faktoren ein, die beim Kauf einer Brennstoffzellenheizung zu beachten sind, von der Art der Brennstoffzelle bis zur Größe des Systems. Außerdem gehen wir auf den Installationsprozess und die Kosten der Brennstoffzellenheizung ein. Wenn du also ein Brennstoffzellen-Heizsystem für dein Haus in Betracht ziehst, lies weiter, um mehr zu erfahren.
Das Wichtigste in Kürze
- Eine Brennstoffzellenheizung ist momentan die effizienteste Art zu heizen und gleichzeitig Strom zu erzeugen.
- Heizen mit der Brennstoffzellenheizung ist umweltfreundlich, da sie bis zu 50 % weniger Kohlenstoffdioxid produziert.
- Momentan ist die Technik noch vergleichsweise teuer, wird aber gut vom Staat gefördert.
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Ratgeber: Fragen, mit denen du dich beschäftigen solltest, bevor du eine Brennstoffzellenheizung kaufst
Was ist eine Brennstoffzellenheizung und wie funktioniert sie?
Momentan ist eine Brennstoffzellenheizung die effizienteste Art zu heizen und gleichzeitig Strom zu erzeugen, die auf dem Markt zu finden ist.
Allerdings musst du hierbei beachten, dass eine Brennstoffzellenheizung meist ein zusätzliches Heizgerät im Haushalt ist und keine alleinstehende Heizung.
Das bedeutet, dass sie große Teile der Grundversorgung übernimmt, für besonders große Belastung, zum Beispiel der Warmwasserbereitung beim Duschen, zusätzlich Unterstützung braucht. Dies geschieht meist durch einen herkömmlichen Gasbrennwertkessel, der die erforderliche Leistung ausgleicht.
Die Brennstoffzellenheizung gewinnt Energie ganz ohne Verbrennung nur mit Hilfe einer chemischen Reaktion. Der Brennstoffzellenheizung wird Erdgas zugeführt, das dann mit Wasserdampf reagiert. Aus dieser Reaktion entsteht Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff. Der entstandene Wasserstoff reagiert in der Brennstoffzelle zusammen mit Sauerstoff aus der Luft zu Wasser. Bei dieser sogenannten Redoxreaktion entsteht Wärme und Strom.
Vorteilhaft bei der Brennstoffzellenheizung ist, dass sie einen geringen Platzbedarf hat. Geräte für ein Ein- oder Zweifamilienhaus benötigen meist nur einen Quadratmeter. Hinzu kommt, dass bei Betrieb kaum Geräusche entstehen.
Wenn du nochmal eine Zusammenfassung zum Thema Brennstoffzellenheizung benötigst, haben wir dir noch ein Video rausgesucht.
Ist eine Brennstoffzellenheizung sinnvoll und rentiert sie sich?
Die chemische Reaktion umgeht nicht nur die Verbrennung, sondern erzeugt im Vergleich auch einen höheren Stromanteil. Die chemische Reaktion bietet auch einen weiteren Vorteil im Vergleich zur Verbrennung: es gibt weniger Verschleißteile, die erneuert werden müssen, da keine mechanischen Teile wie bei einer Verbrennung in Bewegung gehalten werden müssen.
Das Resultat ist eine längere Lebensdauer und gleichzeitig ein geringer Wartungsaufwand. Allerdings solltest du im Hinterkopf behalten, dass natürlich auch bei einer Brennstoffzellenheizung manche Teile nach gewisser Zeit erneuert werden müssen. Meist ist es jedoch so, dass das innerhalb des Wartungsvertrags geschieht und dadurch zwischendurch selten zusätzliche Wartungskosten anfallen.
Ein weiterer großer Vorteil einer Brennstoffzellenheizung ist, dass sie um einiges umweltfreundlicher arbeitet, als andere Alternativen. Im Vergleich zu Gas-Brennwertgeräten können sie bis zu 50 % weniger Kohlenstoffdioxid produzieren.
Welche Voraussetzung werden für eine Brennstoffzellenheizung gebraucht?
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Des Weiteren solltest du über eine zentrale Heizanlage verfügen. Eine Brennstoffzellenheizung hat eine maximale Leistung von 1 Kilowatt. Wenn du zum Beispiel warmes Wasser beim Duschen benötigst, dann übersteigt die benötigte Leistung die einer Brennstoffzellenheizung. Um diese Bedarfsspitze abzudecken wird zum Beispiel ein Gasbrennwertkessel benötigt.
Zusätzlich brauchst du einen Wärmespeicher, der in das System integriert ist. Das kann zum Beispiel ein Pufferspeicher sein, der zusammen mit der Zusatzheizung für eine lange und gleichmäßige Laufzeit deiner Heizung sorgt.
| Voraussetzung | Grund |
|---|---|
| Gasanschluss | externe Zuführung von Erdgas |
| zentrale Heizanlage | zum Decken des Energiebedarfs bei Bedarfsspitzen |
| integrierter Wärmespeicher | für lange und gleichmäßige Laufzeit |
Was kostet eine Brennstoffzellenheizung?
2016 lag der Preis bei der Anschaffung noch zwischen 30.000 und 40.000 Euro. Seit diesem Jahr sind die Preise auf zwischen 20.000 und 25.000 Euro gesunken. Allerdings solltest du wissen, dass auf diesen Preis noch zusätzliche Leistungen oben drauf kommen. Dazu zählen Installation, eine zusätzliche Gasheizung und die Inbetriebnahme der Brennstoffzellenheizung.
Das positive neben diesen hohen Kosten ist aber, dass kaum Wartungskosten auf dich zukommen. Durch den geringen Verschleiß arbeitet eine Brennstoffzellenheizung fast wartungsfrei.
Wo kann ich eine Brennstoffzellenheizung kaufen?
Recherchen zufolge kannst du hier am besten eine Brennstoffzellenheizung kaufen:
- Viessmann
- Vitovalor
- Thermondo
- Vaillant
Welche Alternativen gibt es zu einer Brennstoffzellenheizung?
Der Unterschied zwischen einer Brennstoffzellenheizung und einem Erdgas-BHKW besteht darin, dass bei dem BHKW Energie erzeugt wird, indem ein Motor einen Generator antreibt. Hierbei handelt es sich zwar um einen bewährten, allerdings sehr ineffizienten Prozess.
Entscheidung: Welche Arten von Brennstoffzellenheizungen gibt es und welche ist die richtige für dich?
Wenn du dich dafür entscheidest, bei dir zu Hause eine Brennstoffzellenheizung einzubauen, dann stehst du unweigerlich vor der Frage, welche Art von Brennstoffzellenheizung die richtige für dich ist. Die zwei ausgereiftesten Arten sind:
- PEMFC
- SOFC
Bei beiden Arten findet eine kontrollierte chemische Reaktion statt, bei der als Produkt Wärme und Strom entstehen. Der Unterschied besteht in Details, die sich baubedingt voneinander unterscheiden. Da jede Art ihre Vorteile und Nachteile mit sich bringt, findest du im Folgenden detaillierte Informationen.
Was zeichnet eine PEMFC aus und was sind ihre Vorteile und Nachteile?
Die sogenannte Niedertemperatur-Brennstoffzelle oder PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) braucht einen externen Reformator, um das für die Reaktion zugeführte Erdgas aufzubereiten. Die externe Reformation des Erdgases ist energieaufwändiger.
Der Name dieser Brennstoffzelle kommt nicht von ungefähr. Sie arbeitet bei Temperaturen, die sich meist unter 100 °C befinden Dadurch ist sie recht langlebig und vergleichsweise preiswert in der Herstellung. Durch ihre Langlebigkeit reduziert sich auch der Wartungsaufwand.
Ein Vorteil der PEMFC ist, dass sie schnell startet und sich dadurch besser für einen Teillastbetrieb geeignet ist. Für diesen ist sie auch leichter regelbar als eine SOFC.
Was du beachten solltest, ist, dass der elektrische Wirkungsgrad geringer und die PEMFC reines Gas benötigt. Dadurch ist die bereits erwähnte Reformation des Erdgases aufwendiger als bei einer SOFC.
Was zeichnet eine SOFC aus und was sind ihre Vorteile und Nachteile?
Die Hochtemperatur-Brennstoffzelle, auch SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) genannt, hat im Gegensatz zu einer PEMFC einen internen Reformator, was nicht so reines Gas benötigt, wie ein externer Reformator.
Wie der Name bereits sagt, arbeitet die SOFC bei wesentlich höheren Temperaturen, meist um die 800 bis 1.000 °C. Dadurch kommt die Zelle mit preisgünstigeren Baustoffen aus, die aber höheren Belastungen durch Temperatur und Druck ausgesetzt sind.
Die SOFC hat einen höheren Wirkungsgrad als die PEMFC, ist allerdings besser dafür geeignet, im längeren Dauerbetrieb zu sein, als unter ständigen Starts und Stopps.
Kaufkriterien: Anhand dieser Faktoren kannst du Brennstoffzellenheizungen vergleichen und bewerten
Nachfolgend findest du eine Liste, anhand welcher Aspekte du Brennstoffzellenheizungen voneinander unterscheiden kannst. Die Kriterien, anhand derer du Brennstoffzellenheizungen miteinander vergleichen kannst, umfassen:
- Energiebedarf
- Pufferspeicher
- Leistung
In den kommenden Absätzen erklären wir dir, was sich hinter den einzelnen Kriterien verbirgt.
Energiebedarf
Bei einem hohen Energiebedarf, wie es zum Beispiel in einem Mehrfamilienhaus der Fall ist, ist es sinnvoll eine Anlage zu kaufen, die den ganzen Energiebedarf deckt. Bist du doch ein Einpersonenhaushalt mit geringem Energiebedarf, dann passt es vielleicht besser zu dir, dich für eine Brennstoffzellenheizung zu entscheiden, die nur ergänzend zu einem bestehenden Heizsystem fungiert.
Beim Kauf einer Brennstoffzellenheizung solltest du darauf achten, dass die Anlage, für die du dich entscheidest, auf deinen individuellen Energiebedarf abgestimmt ist.
Im Optimalfall solltest du die Größe der Anlage so wählen, dass dein Grundbedarf an Energie gedeckt ist. Das, was dann zusätzlich benötigt wird, um Bedarfsspitzen zu decken, kann aus einer herkömmlichen Heizungsanlage kommen oder aus dem lokalen Stromnetz.
| Energiebedarf | Brennstoffzellenheizung sinnvoll? |
|---|---|
| niedrig | meist nicht sinnvoll, höchstens mit sehr geringer Leistung |
| moderat | sinnvoll, da der Grundbedarf meist gut gedeckt werden kann |
| hoch | sinnvoll als Ergänzung zur herkömmlichen Heizanlage |
Pufferspeicher
Pufferspeicher sind dafür da, überschüssige Wärme einer Heizungsanlage zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Ein Pufferspeicher ist beim Kauf einer Brennstoffzellenheizung wichtig, da der Betrieb der Betrieb deiner Heizung nicht möglich wäre.
Je nach Größe der Anlage haben auch Pufferspeicher eine unterschiedliche Größe. Am besten lässt du dich beim Kauf beraten, um den optimalen Pufferspeicher für deinen Bedarf zu kaufen.
Leistung
Die Leistung der Brennstoffzellenheizung muss zum Verbrauch passen. Wenn du ein Einpersonenhaushalt mit wenigen Geräten bist, dann lohnt sich eine Brennstoffzellenheizung für dich vielleicht gar nicht. Allerdings solltest du dich trotzdem informieren, denn es gibt auch Brennstoffzellenheizungen mit geringer Leistung.
Die maximale Leistung einer Brennstoffzellenheizung beträgt 1 Kilowatt (kW) elektrisch und 1 kW thermisch. Das bedeutet, dass selbst die maximale Leistung einer Brennstoffzellenheizung für Spitzenbedarf zum Beispiel beim Duschen nicht ausreicht und ein Brennwertkessel zusätzlich benötigt wird.
Wenn du einen höheren Bedarf an Strom hast, dann wird dieser entweder durch eine Photovoltaikanlage gedeckt, die du vielleicht zusätzlich auf dem Dach hast, oder aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen.
Trivia: Wissenswerte Fakten rund um das Thema Brennstoffzellenheizung
Gibt es Förderungen für Brennstoffheizungen?
Ja, das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und die KfW fördern die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung mit Zuschüssen. Beide Förderungen sind lohnenswert, allerdings exklusiv.
Am besten ist es, wenn du dich von einem Fachbetrieb beraten lässt, bevor du dir eine Brennstoffzellenheizung zulegst. Ein Fachmann kann dir die genauen Bedingungen deiner Immobilie erfassen und dein Heizverhalten analysieren, sodass er dir am ende errechnen kann, wie sich die Brennstoffzellenheizung in dein zu Hause einfügt und welche Förderung am besten zu dir passt.
Selbst wenn du alle Bedingungen bei beiden Programmen erfüllst, musst du dich für eines entscheiden. Die Förderung von BAFA und KfW lassen sich nicht kombinieren.
Kann man die Brennstoffzellenheizung mit einer Photovoltaikanlage kombinieren?
Ja, eine Photovoltaikanlage in Kombination mit einer Brennstoffzellenheizung ergänzen sich perfekt. Die Brennstoffzellenheizung sorgt für die nötige Wärme und den nötigen Strom, während die Photovoltaikanlage noch zusätzlich Strom durch die Energie der Sonne erzeugt.
In Kombination bedeutet das, dass du zumindest stromtechnisch energieautark leben kannst, vorausgesetzt du hast einen Speicher für deine Photovoltaikanlage.
Sind Brennstoffzellenheizungen schon vollständig ausgereift?
In den vergangenen Jahren hat sich die Technik der Brennstoffzellen enorm weiterentwickelt. Diese Entwicklung ist mit Sicherheit noch lange nicht am Ende angekommen, wie bei vielen anderen Produkten auch.
Im Praxistest haben Brennstoffzellen jedoch schon die notwendige Langlebigkeit unter Beweis gestellt und seit der Markteinführung von Brennstoffzellenheizungen im Jahr 2016 ist der Preis bereits gesunken. Des Weiteren gibt es deutliche Fortschritte im Bereich Emissionen, Größe und Gewicht.
Wie sieht die Zukunft beim Thema Brennstoffzellenheizung aus?
Im Moment ist die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung noch mit vielen zusätzlichen Dingen belastet, allem voran der im Vergleich hohe Preis. Allerdings handelt es sich hierbei um eine Technik, die in der Zukunft für private Nutzer immer interessanter werden kann.
Da die Preise bereits gesunken sind, werden sie wohl auch in Zukunft niedriger ausfallen, sobald die Entwicklung von Brennstoffzellenheizungen weiter voranschreitet. Allerdings werden voraussichtlich die staatlichen Zuschüsse mit sinkenden Kosten niedriger werden.
Weiterführende Literatur: Quellen und interessante Links
[1] https://www.augsburger-allgemeine.de/geld-leben/Lohnt-sich-Heizen-mit-der-Brennstoffzelle-id54037871.html
[2] https://www.enbausa.de/heizung/aktuelles/artikel/markt-fuer-brennstoffzellenheizgeraete-nimmt-fahrt-auf-6330.html
[3] https://www.enbausa.de/heizung/aktuelles/artikel/verbaende-werten-brennstoffzellen-foerderung-als-erfolg-6301.html
[4] http://www.general-anzeiger-bonn.de/besser-leben/stilvoll/hausundgarten/Diese-Vorteile-hat-eine-Brennstoffzellenheizung-article3791782.html
Bildquelle: 123rf.com / daisydaisy
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