Im Rahmen von Callux, einem bundesweiten Praxistest für Heizungen für Einfamilienhäuser auf Basis von Brennstoffzellen, haben Vaillant und EnBW das erste wandhängende Gerät in einem Einfamilienhaus im badischen Karlsdorf in Betrieb genommen. Auf 20 weitere Installationen will Vaillant noch 2012 kommen. Mehr als 200 Brennstoffzellen-Heizungen sind im Rahmen von Callux insgesamt bereits installiert. Als Hersteller sind noch Baxi Innotech aus Hamburg und das Schweizer Unternehmen Hexis dabei. Bis 2015 sollen die Geräte marktreif sein.
Das in Karlsdorf installierte Gerät ist eine Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) auf Basis von Erdgas. Aus dem eingesetzten Erdgas wird der für den Prozess notwendige Wasserstoff gewonnen. Bei Brennstoffzellen reagieren Wasserstoff und Sauerstoff, dabei wird Energie in Form von Wärme und Strom frei. Übrig bleibt Wasser. Diese dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung soll ähnlich wie Mini-Blockheizkraftwerke Teil einer zukünftigen dezentralen Energieversorgung vor Ort sein. Bei der Energiewende müsse die Wärmeversorgung stärker in den Fokus rücken, forderte Carsten Stelzer, Geschäftsführer Technik bei Vaillant. "Strom ist in aller Munde, die Wärme tritt dabei in den Hintergrund."
Mittlerweile sind erste Brennstoffzellen-Heizungen so klein und mit 150 Kilogramm auch so leicht, dass sie wandhängend installiert werden können. Die Brennstoffzellen-Heizung in Karlsdorf versorgt ein Einfamilienhaus mit einer Grundfläche von etwas über 110 Quadratmetern. Hauseigentümer Klaus Schmitt fand die Technik spannend, alternativ wäre für ihn auch eine Mini-KWK-Anlage in Frage gekommen. Er rechnet bei Heizwärme zukünftig mit Kosten von 5 Cent pro Kilowattstunde. Das wäre günstiger als entsprechende Angebote per Fernwärme. Beim Strom ergänzt die Leistung der Brennstoffzelle die einer bereits installierten 10-Kilowattpeak-PV-Anlage.
Die Brennstoffzellen-Heizung bringt ein Kilowatt elektrische und zwei Kilowatt thermische Leistung. Der elektrische Wirkungsgrad liegt derzeit bei 30 Prozent. Bei einer zentralen Anlage, einer Gas- und Dampfturbine, liegt sie bei zirka dem Doppelten. Die Effizienz weiter zu steigern sei eine der zentralen Aufgaben, sagt Carsten Stelzer. Er geht davon aus, dass bis 2015 die marktfähige industrielle Produktion möglich ist.
Ziel sei es, dann einen Preis zu erreichen, der in der Größenordnung von Mikro-KWK-Anlagen liegt. Das wären zirka 13.000 bis 15.000 Euro. Heizungen auf Basis von Brennstoffzellen und Mikro-KWK-Anlagen sind konkurrierende Technologien. Beide produzieren Strom und Wärme vor Ort und lassen sich im Rahmen von Konzepten für virtuelle Kraftwerke zentral steuern, um Lastspitzen auszugleichen. Denkbar ist bei beiden neben dem Verkauf an den Endkunden auch der Betrieb über Energieversorger. Bei Mini-KWK-Anlagen gibt es dazu einige Beispiele, Lichtblick ist die wohl bekannteste.
Ziel ist es auch bei Callux, nicht nur Erfahrungen mit einzelnen Anlagen, sondern auch mit Verbünden zu machen. Deshalb sind neben EnBW weitere Energieversorger wie Eon, EWE und MVV mit an Bord. Parallel zur Vorstellung der wandhängenden Brennstoffzelle wurde bei Callux zudem ein Protokoll vorgestellt, das es erlaubt, die Messdaten und Anlagenmeldungen unterschiedlicher Brennstoffzellen-Heizgeräte über ein einheitliches Kommunikationsprotokoll zu übertragen.
An die Schnittstelle lassen sich die verschiedenen Brennstoffzellenmodelle und alle notwendigen Energiezähler anschließen. Dabei nutzt die Callux-Box das Kommunikationsprotokoll IEC 61850-7-420. Die Callux-Box bietet die Möglichkeit, unterschiedliche Anlagen zentral zur weiteren Datenverarbeitung und zur Anlagensteuerung zusammenzuschließen. Außerdem können "Fahrpläne" an die Brennstoffzellen übermittelt werden. Das kommt in so genannten Smart Grids zum Einsatz.
von unserer Redakteurin Pia Grund-Ludwig