Zukunftsweisende Brennstoffzellenheizung überzeugt in mehrfacher Hinsicht
Die aktuelle Entwicklung auf dem Energiemarkt führt bei Mietern und Hausbesitzern gleichermaßen zu Unzufriedenheit. Neben den Kosten zur häuslichen Wärmeversorgung geht der Preis für elektrischen Strom scheinbar ungebremst nach oben. Warum sich die Investition in eine Brennstoffzellenheizung deshalb durchaus lohnen kann, beweist Familie Kimmel aus Sankt Sebastian am Mittelrhein. In ihrem Wohnhaus wurde das Modell eLecta 300 von Remeha installiert.
Energetische Sanierung nach 24 Jahren
Das Gebäude von Martina und Uwe Kimmel wurde 1998 in zweischaliger Massivbauweise errichtet. Eine erste energetische Überholung war nach nunmehr 24 Jahren Nutzung aus ihrer Sicht notwendig. „Wenn die Erwärmung des Hauses schon nicht zu 100 % CO2-neutral funktioniert, dann möchten wir wenigstens auf dem aktuellsten Stand der Technik sein“, so die Rheinländer wörtlich.Ihr kompaktes Wohnhaus im beschaulichen Rheindorf Sankt Sebastian ist zweigeschossig und voll unterkellert. Etwa 180 m2 Wohnfläche und weitere 90 m2 Nutzfläche stehen dem Ehepaar auf einem schönen Grundstück zur Verfügung – Rheinblick inklusive. Nachdem der atmosphärische Gaskessel über die Jahre hinweg immer wieder Probleme bereitet hatte, entschlossen sich die Betreiber zum Einsatz einer gasbetriebenen Brennstoffzellenheizung.
Uwe Kimmel beschäftigte sich schon seit geraumer Zeit mit einer zeitgemäßen Alternative zur herkömmlichen Heizungstechnik. Er recherchierte im Internet und vereinbarte dann mit seinem langjährigen Heizungsbaufachbetrieb einen Beratungstermin. Martina Kimmel erinnert sich: „Statt wieder eine konventionelle Heizungsanlage zu installieren, hatten wir den Wunsch nach einem energieeffizienten System, das gleichermaßen Wärme wie Strom erzeugen kann. Da wir bereits gute Erfahrungen mit unserer Heizungsbaufirma Schuth sammeln konnten, haben wir diese zurate gezogen.“ Inhaber Achim Schuth ist nicht nur Energieberater, Schornsteinfegermeister und Meister für Zentralheizungs- und Lüftungsbau, sondern auch seit vielen Jahren Remeha VIP- Partner; also dahingehend sicherlich ein kompetenter Ansprechpartner. Bereits im ersten Gespräch kam man zu dem Schluss, die Investitionssumme zu definieren und die aktuelle Fördersituation genau zu ermitteln. Mit der BEN- Tec GmbH aus dem westfälischen Rheine nahm Schuth umgehend einen weiteren Beratungsprofi mit ins Boot, der sich auf die energetische Nutzung von Wasserstoff und die entsprechenden Förderprogramme spezialisiert hat.
Alternative Technologie
Schließlich fiel die Wahl auf eine Brennstoffzelle aus dem Hause Remeha vom Typ eLecta 300 – wie gewünscht ein Wärme- und ein Stromerzeuger. Der Vorteil gegenüber einem BHKW (Blockheizkraftwerk) mit ähnlichen Fähigkeiten liegt in der direkten Energieumwandlung. Während das BHKW einen Motor für die Wärme- und Stromproduktion verwendet, nutzt die Brennstoffzelle einen rein elektro-chemischen Prozess für die Bereitstellung dieser Energieformen. Dadurch laufen die Geräte auf Erdgasbasis nahezu geräuschlos und mit einem sehr geringen CO2-Ausstoß, der bis zu 50 % niedriger ist als konventioneller Erzeugung gleicher Wärme- und Strommengen. Damit gilt die Technologie aktuell als leiseste und effizienteste Form, um aus Erdgas Strom und Wärme zu erzeugen.
Das funktioniert so: Brennstoffzellenheizgeräte wandeln mithilfe eines Reformers Erdgas in reinen Wasserstoff und CO2 um. Der gewonnene Wasserstoff reagiert dann mit zugeführtem Sauerstoff aus der Luft in einer umgekehrten Elektrolyse zu Wasser. Der Vorgang wird auch als „kalte Verbrennung“ bezeichnet. Man unterscheidet zwei Varianten: die Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) mit
Keramik-Membran für Hochtemperaturbereich von 650 bis 1.000 °C und die Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEM) mit einer Membran aus Kunststoff für den Niedrigtemperaturbereich von 70 bis 90 °C.
Brennstoffzelle – mehr als Wärme
Das System eLecta 300 besteht neben dem Brennstoffzellen-Modul aus einem 300-Liter- Pufferspeicher und einem Gas-Brennwertgerät,
den das als Spitzenlastkessel fungiert. Es hat eine modulierende Nennwärmeleistung von 4,8 bis 20kW und ist mit der Hydraulikeinheit im Puffervorbau zu finden. Die Warmwasserbereitung erfolgt über ein Frischwassermodul mit einer Leistung von 240 Litern in zehn Minuten (45 °C). Die Bereitstellung erfolgt direkt aus dem Pufferspeicher, der ein Volumen von 300 Litern aufweist. Damit ist das eLecta 300 optimal für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern geeignet.
Das Brennstoffzellen-Modul selbst ist aus einer PEMFC (Polymerelektrolytmembran) gefertigt. Damit ist es möglich, eine Ausgangsleistung von 750W elektrisch und 1.100W thermisch zu erzeugen. Der elektrische Wirkungsgrad liegt bei über 35 %. Der Gesamtwirkungsgrad der Brennstoffzellenheizung liegt bei 95 %. Neben der innovativen Hardware punktet die eLecta 300 von Remeha durch eine neue Touchscreen- Bedieneinheit inklusive Energiemanagement, das auf die drei Komponenten (Brennstoffzelle, Brennwertgerät und Frischwassermodul) abgestimmt ist.
Leise, effizient und förderfähig
Im Energiemanagement der eLecta 300 hat nach Möglichkeit ein 24-stündiger Dauerbetrieb der Brennstoffzelle oberste Priorität. Je nach Wärmeanforderung schaltet darüber hinaus das integrierte Gas-Brennwertgerät zu oder ab. Es fördert die erzeugte Wärmeenergie direkt in den Heizkreis oder in den Pufferspeicher, während die Brennstoffzelle ausschließlich den Puffer belädt, um so auf eine durchgehend hohe Laufzeit zu kommen. Bei den hier vorhandenen zwei Heizkreisen kann somit immer die optimale Kombination im System gesteuert werden. Als Wartungsintervall wird für die Brennstoffzelle vom Hersteller ein Zeitraum von fünf Jahren angegeben. Nach dieser Zeit müssen im wesentlichen nur Filter gewechselt werden. Alle zehn Jahre ist zudem ein Austausch von Sensoren fällig.
Energieeffizienz und Bedienfreundlichkeit stehen nicht allein im Fokus der Anlage. Sie ist außerdem förderfähig: „Mit den Fördermaßnahmen der BAFA (Bundesamt für Ausfuhrkontrolle) sowie der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) kommt die Brennstoffzellenheizung in die Preisregion einer guten Wärmepumpe“, erläutert Handwerksmeister Norbert Portugall. Er ist der Projektleiter bei Schuth und als zertifizierten Systempartner für die Montage und Inbetriebnahme der Remeha eLecta 300 verantwortlich. Weiter: „Die Abmessungen der kompletten Geräteeinheit sind mit 1.840mm Höhe, 1.060 mm Tiefe und 1.410 mm Breite sehr kompakt. Das gewährleistete eine problemlose Montage im knapp bemessenen Heizraum mit etwa 3,8 m2 Grundfläche. Durch die mehrteilige Modulbauweise ließ sich das Gerät problemlos ins Gebäude einbringen.“
Fazit der Betreiber: Ein Gewinn für uns und die Umwelt
Die Eheleute Kimmel sind von der Remeha eLecta 300 begeistert. Die Brennstoffzellenheizung arbeitet zuverlässig, effizient und nahezu geräuschlos. Die Betriebsstunden lagen im Zeitraum von der Inbetriebnahme seit dem Februar 2022 bereits eindeutig im idealen Bereich, der Stromverbrauch minimierte sich in der Konsequenz spürbar. Neben der guten CO2– Bilanz freut sich Familie Kimmel aus Sankt Sebastian über dauerhaft geringe Energiekosten und weitere Zuschüsse. Dazu noch einmal die
Betreiberin wörtlich: „Auch der Energieversorger ließ sich nicht lumpen und gewährte zusätzliche 600 € Bonus. Ein Gewinn für den Geldbeutel und die Umwelt ist die Brennstoffzelle allemal.“
Bautafel
- Objekt: Energetische Sanierung eines Wohnhauses am Rhein
- Betreiber: Martina & Uwe Kimmel 56220 Sankt Sebastian
- Gebäude-Baujahr: 1998
- Sanierung / Erneuerung: 2022
- Montage / Fachbetrieb: Heizung Sanitär Schuth 56070 Koblenz www.schuth-haustechnik.de
- Energieberatung & Fachplanung: BEN-Tec GmbH 48432 Rheine www.ben-tec.com
- Komponenten der Heizungsanlage: Brennstoffzelle eLecta 300 inklusive Pufferspeicher und Gas-Brennwertgerät
- Hersteller: Remeha GmbH 48282 Emsdetten www.remeha.de
Infokästen
Was kostet eine Brennstoffzelle?
Remeha rechnet etwa mit Kosten in Höhe von 30.000 bis 31.000 Euro inkl. Montage im Gebäude. Davon gehen für den Käufer 11.200 Euro Förderung ab, die die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) gewährt. Aktuell wird die Brennstoffzelle aufgrund der staatlichen Unterstützung nicht wesentlich teurer als eine geothermische Wärmepumpe.
Das KfW-Programm 433 regelt den Zuschuss für Brennstoffzellen in den Leistungsklassen von 0,25 bis 5,0 kW elektrische Leistung; sowohl für neue als auch bestehende Wohn- (bis zu 2 WE) und Nichtwohngebäude. Das betrifft das Brennstoffzellengerät selbst, den Einbau, die Servicegarantie in den ersten zehn Jahren und das Honorar des Energieberaters. Zudem ist es gleichgültig, ob es sich um Privatpersonen, Wohnungseigentümer-Gemeinschaften, Kommunen, Energieversorger oder um Contracting-Anbieter handelt. (ca. 850 Zeichen)
Erdgas und die Alternativen
Mit der hier eingesetzten Brennstoffzelle wird aus dem Energieträger Erdgas durch Dampfreformierung Wasserstoff hergestellt. Das Verfahren ist zwar kostengünstig und effizient, es erzeugt allerdings auch Kohlendioxid. Ein Ende der gasbefeuerten Gebäudebeheizung ist nach Meinung vieler Branchenexperten auch deshalb noch nicht in Sicht. Zudem bleiben Erd- und Flüssiggas als Energieträger weiterhin interessant, weil sie leicht zu speichern und gut zu transportieren sind. Nachhaltige Alternativen wie Wasserstoff, Biogas und Synthesegas gibt es bereits jetzt. Wasserstoff spielt dabei sowohl in der Industrie als auch in der Mobilität eine immer wichtigere Rolle, denn bei der Erzeugung und Verbrennung wird kein CO2 freigesetzt. Wasserstoff und andere Gasarten können problemlos gespeichert werden und das vorhandene Erdgasnetz lässt sich für den Transport nutzen. Gasförmige Lösungen, einschließlich Wasserstoff, werden sowohl in neuen als auch in bestehenden Gebäuden für die Nutzung der Brennstoffzelle zum Einsatz kommen.
Quelle:Pressebüro Dieter Last (Holmerdieck 13, 49448 Lemförde)
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