Das Gebäude von Susanne und Jörg Eßlage wurde 2006 in dreischaliger Massivbauweise gebaut. Aus Sicht der Eigentümer war nun eine erste energetische Überholung notwendig. „Wenn die Erwärmung des Hauses schon nicht zu 100 % CO2-neutral funktioniert, dann möchten wir wenigstens auf dem aktuellsten Stand der Technik heizen“, so die Münsterländer wörtlich.
Bild: Remeha GmbH, Emsdetten
Bild: Remeha GmbH, Emsdetten
Ihr Wohnhaus in Emsdetten ist zweigeschossig und voll unterkellert. Etwa 107 m2 Wohnfläche und weitere 53 m2 Nutzfläche stehen dem Ehepaar zur Verfügung. Bisher war das Gebäude mit einem Gas-Brennwertgerät beheizt worden. Nun entschlossen sich die Betreiber zum Einsatz einer gasbetriebenen Brennstoffzelle, um nicht nur Wärme sondern auch Strom zu erzeugen.
Gegenüber einem BHKW, das einen Motor für die Wärme- und Stromproduktion verwendet, liegt der Vorteil der Brennstoffzelle in der direkten Energieumwandlung durch einen rein elektro-chemischen Prozess. Der Hersteller betont, dass das Gerät dadurch sehr leise läuft und der CO2-Ausstoß bis zu 50 % niedriger ist als bei herkömmlichen Brennwertkesseln.
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. Dieser Vorgang wird auch als „kalte Verbrennung“ bezeichnet. Man unterscheidet zwei Varianten: die Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) mit Keramik-Membran für den Hochtemperaturbereich von 650 bis 1000 °C und die Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEM) mit einer Membran aus Kunststoff für den Niedrigtemperaturbereich von 70 bis 90 °C.
Das System eLecta 300 von Remeha, für das sich Susanne und Jörg Eßlage entschieden, eignet sich besonders für Ein- und Zweifamilienhäuser. Es besteht aus dem Brennstoffzellen-Modul, einem 300-Liter-Pufferspeicher und einem Gas-Brennwertgerät mit einer modulierenden Nennwärmeleistung von 4,8 bis 20 kW. Die Warmwasserbereitung erfolgt über ein Frischwassermodul. Das Brennwertgerät fungiert als Spitzenlastkessel. Zusammen mit der Hydraulikeinheit ist es im Puffervorbau untergebracht.
Das Brennstoffzellen-Modul selbst ist aus einer PEMFC (Polymerelektrolytmembran) gefertigt. Es ermöglicht eine Ausgangsleistung von 750 W elektrisch und 1100 W thermisch. Der elektrische Wirkungsgrad liegt bei über 35 %. Die Touchscreen-Bedieneinheit inklusive Energiemanagement ist auf die drei Komponenten Brennstoffzelle, Brennwertgerät und Frischwassermodul abgestimmt. Über die integrierte Fernüberwachung können Software-Updates installiert und die Betriebsdaten der Anlage übermittelt bzw. analysiert werden. Diese Betriebsdaten sind für die europäische PACE-Studie erforderlich, an der Remeha teilnimmt. Die Abkürzung steht für Pathway to a Competitive European Fuel Cell micro-Cogeneration Market (www.pace-energy.eu).
Im Energiemanagement der Anlage hat ein möglichst durchgängiger Betrieb der Brennstoffzelle oberste Priorität. Bei höherem Wärmebedarf wird das integrierte Gas-Brennwertgerät zugeschaltet. Als Wartungsintervall für die Brennstoffzelle gibt der Hersteller einen Zeitraum von fünf Jahren an. Nach dieser Zeit müssen im Wesentlichen die Filter gewechselt werden. Alle zehn Jahre ist zudem ein Austausch von Sensoren fällig.
Für die Entscheidung sprach aus Sicht der Eigentümer neben der Energieeffizienz und Bedienfreundlichkeit auch, dass die Anlage förderfähig ist. „Mit den Fördermaßnahmen kommt dieses moderne Micro-Blockheizkraftwerk in die Preisregion einer guten Wärmepumpe“, sagt Hausherrin Susanne Eßlage. Um eine einwandfreie Inbetriebnahme und Wartung des Systems sicherzustellen erfolgt die Anlieferung durch den Hersteller bzw. durch zertifizierte Systempartner.
Remeha
48282 Emsdetten
Tel. (0 25 72) 9 16 10
Bild: Remeha GmbH, Emsdetten
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Was kostet eine Brennstoffzelle?
Remeha rechnet für das Brennstoffzellensystem eLecta 300 mit Kosten in Höhe von etwa 30 000 bis 31 000 Euro inkl. Montage im Gebäude. Davon gehen für den Käufer 11 100 Euro Förderung ab. Dadurch werde die Brennstoffzelle derzeit – 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 kWel für Ein- und Zweifamilienhäuser sowie für Nichtwohngebäude. Dies betrifft das Brennstoffzellengerät selbst, den Einbau, die Servicegarantie in den ersten zehn Jahren und das Honorar des Energieberaters. Hinzu kommt eine Einmalförderung nach dem KWK-Gesetz, die in diesem Fall immerhin 1800 Euro beträgt. Dabei ist es gleichgültig, ob es sich um Privatpersonen, Wohnungseigentümergemeinschaften, Kommunen, Energieversorger oder um Contracting-Anbieter handelt.
