Lohnt sich die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung?

Brennstoffzelle als Heizung – Wärme & Strom erzeugen

Lohnt sich die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung?
Ein Beispiel für ein Brennstoffzellen-Heizsystem | © Bautsch / wikipedia.org CC0

Die Brennstoffzellenheizung ist eine sehr moderne Heizung, die neben Wärme und Warmwasser auch Strom erzeugt. Dafür nutzt sie die sogenannte Kraft-Wärme-Kopplung, bei der Energie aus einem elektrochemischen Prozess von Wasserstoff mit Sauerstoff gewonnen wird.

Häufig wird die Brennstoffzelle mit dem BHKW verglichen. Hier erfahren Sie, warum das so ist und wie eine Brennstoffzellenheizung funktioniert. Außerdem Wichtiges zu Kosten, Förderung und Wirtschaftlichkeit.

Die Brennstoffzellenheizung, wie wir sie heute kaufen können, basiert auf der Technologie der Brennstoffzelle zur Stromerzeugung, die schon im Jahr 1838 entwickelt wurde. Aufgrund des geringen Wirkungsgrades gab es jedoch lange Zeit keine wirklichen Anwendungsbereiche.

Erst mit der bemannten Raumfahrt wurde das Prinzip der Brennstoffzelle als leichte und emissionsarme Energiequelle wieder aufgegriffen.

Heute wird die Brennstoffzellenheizung zusammen mit Blockheizkraftwerken zur Sparte KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) gezählt – also Anlagen, die Wärme und Strom erzeugen.

Die Funktionsweise – heizen mit Wasserstoff?

Die Brennstoffzellenheizung basiert auf einem chemischen Verfahren, bei dem Wasserstoff eine wichtige Rolle spielt. Der Wasserstoff muss jedoch nicht in Reinform vorliegen, sondern kann zum Beispiel über einen sogenannten Reformer auch aus Erdgas gewonnen werden (deutlich praktischer im Eigenheim).

In der Brennstoffzelle werden Wasserstoff und Sauerstoff zusammengeführt, was normalerweise zur Bildung von normalem Wasser führt. In der Brennstoffzelle ist jedoch eine Trennfolie installiert, die keine Elektronen durchlässt.

Die Elektronen müssen hingegen einen Umweg über ein Kabel nehmen und erzeugen dabei Strom.

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Sind alle Teilchen aus Wasserstoff und Sauerstoff schlussendlich vereint, entsteht eine Reaktion, die Wärme zum Heizen freisetzt und ganz gewöhnliches Wasser als Abfallprodukt zurücklässt.

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Zur Funktionsweise der Brennstoffzelle gibt es häufig zwei große Missverständnisse. Zum einen handelt es sich nicht um einen Stromspeicher, selbst wenn Brennstoffzellen in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Die Energie ist jeweils im Wasserstoff, Erdgas etc. gespeichert. Desweiteren wird beim Heizen (wie bereits gezeigt), kein Wasserstoff direkt verbrannt.

SSL-Datenschutz · Ihre Daten sind sicher Die fortschrittliche Brennstoffzelle arbeitet effizient und umweltschonend | © zaussie / unsplash.com CC0

Eine Brennstoffzelle bietet zwar viele Vorteile, aber auch den großen Nachteil, dass sich der Kauf nicht pauschal für jede Immobilie lohnt. Die Möglichkeit eigenen Strom zu erzeugen, macht die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung nicht automatisch wirtschaftlich.

Wir haben für Sie alle Vorteile, Nachteile und Besonderheiten in einer Tabelle zusammengetragen, damit Sie sich Ihr eigenes Bild über diese Technologie bilden können:

Brennstoffzellenheizung Vorteile der Brennstoffzelle Nachteile der Brennstoffzelle
KostenHohe Kosten werden durch viele Förderungen abgefedertTrotz Zuschüssen hohe Kosten
WirtschaftlichkeitUnter den richtigen Bedingungen sehr wirtschaftlichKeine Standardlösung für das Eigenheim
StromerzeugungStrom kann selbst genutzt oder verkauft werdenStrom einkaufen ist in vielen Fällen günstiger
UmweltfreundlichkeitViel bessere Emissionswerte als GasheizungenNutzung von Erdgas ist nicht nachhaltig

Wann lohnt sich der Kauf?

Wann sich der Kauf einer Brennstoffzellenheizung lohnt, hängt natürlich von vielen Faktoren ab. Sie können jedoch davon ausgehen, dass es für ein normales Einfamilienhaus viele bessere Alternativen mit weniger komplexer Technik gibt. Insbesondere Wärmepumpen benötigen lediglich etwas Strom, um mit Luft oder Erdwärme zu heizen.

Quelle: © Initiative Brennstoffzelle / .com

Damit Sie sich den Nutzen einer Brennstoffzellenheizung etwas besser vorstellen können, möchten wir an dieser Stelle einmal den Wirkungsgrad und Gasverbrauch der Anlage erläutern. Je nach Hersteller, Effizienz der Anlage und Qualität des Erdgases erzeugen Sie mit einer Brennstoffzellenheizung aus einer Kilowattstunde Erdgas ca. 0,4 Kilowattstunden Strom und 0,5 Kilowattstunden Wärme.

Rechnet man nun mit 5.000 bis 6.000 Betriebsstunden pro Jahr, dann erzeugt die Brennstoffzellenheizung damit etwa 5.000 bis 6.000 Kilowattstunden Wärme und 3.750 bis zu 4.500 Kilowattstunden Strom bei einem Gasverbrauch von 10.000 bis 12.000 Kilowattstunden.

Brennstoffzellenheizung im Einfamilienhaus Werte pro Jahr
Betriebsdauer5.000 – 6.000 Stunden
Gasverbrauchca. 10.000 – 12.000 kWh Erdgas
Erzeugte Wärmeca. 5.000 – 6.000 kWh Wärme
Erzeugter Stromca. 3.750 – 4.500 kWh Strom

Hinsichtlich der Kosten sollten Sie bei einer Brennstoffzellenheizung mindestens 18.000 Euro inklusive Förderung und Einbau einplanen. Ist noch kein Gasanschluss vorhanden, können hierfür noch einmal 2.000 bis 4.000 Euro fällig werden. Teuer sind Brennstoffzellen besonders durch die geringen Stückzahlen und durch die Notwendigkeit, eine zusätzliche Gasheizung installieren zu müssen.

Brennstoffzellenheizung Kosten
Gasanschluss2.000 – 4.000 €
Brennstoffzelle22.000 – 28.000 €
Gasheizung (Spitzenlastgerät)3.000 – 5.000 €
Zubehör, Einbau etc.4.000 – 7.000 €
Förderung (KfW 433)abzüglich 9.300 €
Summe17.700 – 32.700 € inkl. MwSt.

Die laufenden Kosten der Brennstoffzellenheizung werden weitestgehend durch die Wartung und die Kosten für das Erdgas bestimmt. Da ein Wartungsvertrag im Zuge der KfW-Förderung verpflichtend ist, sollte Sie hierfür etwa 500 bis 800 Euro im Jahr einplanen.

Beim Verbrauch der Brennstoffzellenheizung sollten Sie mindestens mit 10.000 bis 12.000 Kilowattstunden Erdgas pro Jahr rechnen (um etwa 5.000 kWh Wärme zu erzeugen). Dazu kommt dann noch der übrige Energiebedarf, der von der normalen Gastherme gedeckt werden muss. Das können rund 4.000 Kilowattstunden im Neubau, aber auch noch mal zusätzlich bis zu 20.000 im Altbau sein.

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Förderungen und Steuererstattungen sind bei Brennstoffzellenheizungen auch in 2021 ein komplexes Thema bei dem Sie auf jeden Fall Hilfe von einem Experten anfordern sollten. Entweder kennt sich der jeweilige Fachbetrieb schon bestens damit aus oder Sie beziehen einen Energieberater mit ein.

In der Regel haben Sie beim Kauf Anrecht auf einen einmaligen Zuschuss der KfW (meist 9.300 Euro). Daneben gibt es im laufenden Betrieb aber noch viele weitere Förderungen.

Im Sinne der Übersichtlichkeit haben wir Ihnen die einzelnen Zuschüsse nur beispielhaft in einer kleinen Tabellen zusammengetragen.

Brennstoffzellenheizung Bedingungen Förderung 2021
Zuschuss KfW 433Antrag muss gemeinsam mit einem Energieberater gestellt werden. Antragstellung muss vor Beginn der Maßnahme erfolgen5.700 € + 450 € je 100 Watt elektrischer Anlagenleistung, maximal aber 28.200 €
BAFA Mini KWK ZuschussAntragstellung muss vor Beginn der Maßnahme erfolgenKWK Zuschlag in Höhe von 0,08 €/kWh ins Stromnetz eingespeistem Strom

Die Wirtschaftlichkeit einer Brennstoffzellenheizung hängt wie so häufig von den Rahmenbedingungen ab. Besonders macht es einen großen Unterschied, ob der Kauf im Neubau oder im Zuge einer Altbau-Sanierung getätigt wird.

Wenn man die verschiedenen Kosten einer Brennstoffzellenheizung mit denen von anderen Heizungen vergleicht, schneidet die Brennstoffzellenheizung in den meisten Fällen nicht besonders gut ab.

Speziell verglichen mit Heizungen auf Basis regenerativer Energieträger schneidet die Brennstoffzellenheizung in der Regel schlechter ab.

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Im Vergleich mit fossilen Heizungen ist die Brennstoffzelle aber oftmals wirtschaftlicher.

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Beim Thema Nachhaltigkeit und Ökobilanz lassen sich Wasserstoff und Brennstoffzellen leider nicht ganz klar einordnen.

Schauen wir uns zuerst nur die Brennstoffzellenheizung an, dann verursacht diese zwar weniger umweltschädliche Emissionen als eine normale Gasheizung, aber bei der Umwandlung von Erdgas in Wasserstoff wird zwangsläufig CO2 freigesetzt.

Die Nutzung von Erdgas ist darüber hinaus zumindest langfristig nicht sehr nachhaltig, wenn auch mittelfristig durchaus vertretbar.

Autos oder Heizungen mit reinem Wasserstoff zu betreiben, ist andersherum auch nicht vollkommen „grün“, da dieser unter hohem Energieaufwand erzeugt werden muss. Dass überschüssige Energie aus Windkraftanlagen ganz einfach zur Erzeugung von Wasserstoff genutzt werden kann, ist übrigens ein Mythos.

So muss man also zwangsläufig zu dem Fazit kommen, dass die Brennstoffzellenheizung zwar nicht zu 100 Prozent nachhaltig ist, aber zumindest mittelfristig einiges an Energie und Emissionen einspart. Dazu kommt dann noch der Vorteil der dezentralen Stromerzeugung, die kaum Übertragungsverluste verursacht.

Bei erhöhtem Strombedarf oder mit einem ausgeklügelten Nutzungsverhalten kann die Brennstoffzellenheizung in der Regel wirtschaftlich eingesetzt werden.

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Wer jedoch besonders für einen Neubau einfach nur eine Heizung ohne viel Schnickschnack sucht, ist mit einer Wärmepumpe vermutlich besser bedient.

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In einem Altbau mit hohem Wärmebedarf bieten Holzheizungen hingegen das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis.

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Источник: https://heizglueck.de/nachhaltig/brennstoffzelle-heizung

Brennstoffzellenheizung kaufen: Werden Sie zum Energie-Selbstversorger

Lohnt sich die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung?

Mit einer Brennstoffzellenheizung kaufen Sie mehr als nur einen Wärmeerzeuger. Sie werden auch zu Ihrem eigenen Stromproduzenten. Was Sie bei Kauf und Einbau beachten müssen, erfahren Sie hier.

Eine Brennstoffzellenheizung gehört zu den Nano-Blockheizkraftwerken, die nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung, kurz KWK arbeiten. Das bedeutet, dass Strom und Wärme über eine Verkopplung gleichzeitig erzeugt werden.

Eine solche Anlage ist besonders effizient, da die Wärme, die bei der Produktion von Strom (Kraft) erzeugt wird, nicht einfach verloren geht, sondern für die Heizung genutzt wird. Außerdem sorgt die Brennstoffzellenheizung für einen höheren Energieertrag im Vergleich zu einer konventionellen Gasheizung.

Damit gehört die Brennstoffzellenheizung zu den besonderen Heizsystemen, die in den vergangenen Jahren einen enormen Entwicklungsschub erfahren hat und so Marktreife erzielt hat. Es gibt mehr und mehr Hersteller, sodass Kunden von verbesserter Technik und sinkenden preisen profitieren.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Blockheizkraftwerken mit Verbrennungsmotor basiert die Energieerzeugung bei einer Brennstoffzellenheizung auf einem elektrochemischen Prozess: der sogenannten kalten Verbrennung.

Die Brennstoffzelle besteht aus zwei Elektroden, einer Anode (-) auf der einen Seite und einer Kathode (+) auf der anderen. Zwischen den beiden befindet sich ein Elektrolyt mit einer festen und ionendurchlässigen Membran.

Nun wird von außen kontinuierlich Wasserstoff (aus dem Erdgas) und Sauerstoff zugeführt. Wobei der Wasserstoff die Anode und der Sauerstoff die Kathode versorgt. Der Wasserstoff wird in Elektronen (-) und Protonen (+) gespalten. Da sich die Elektronen über einen Leiter zur Kathode bewegen, fließt Strom.

Das Proton hingegen diffundiert am Elektrolyt (Membran) und gelangt so auf die Seite der Kathode, um sich dort mit dem Sauerstoffion zu vereinigen. Dabei nehmen sie noch ein Elektron von der Kathode auf und es kommt zur Knallgasreaktion, bei der Wärme freigesetzt wird und Wasser entsteht.

Während die Wärme für die Erwärmung des Heiz- und Brauchwassers genutzt wird, bleibt das entstandene Wasser im Kreislauf. Es wird abgeführt, um so für den erneuten Vorgang der Wasserstoffspaltung und zur Kühlung der Brennstoffzellenheizung verwendet zu werden.

Beim Kauf einer Brennstoffzellenheizung gehören neben den Kosten allein für das Modell, hier im Beispiel die Viessmann Vitovalor PT2, weitere Posten, wie beispielsweise die Installation oder eine erweiterte Garantie.

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Für eine erste Vorstellung über die Kosten für den Kauf und die Installation einer Brennstoffzellenheizung haben wir Ihnen ein vereinfachtes Angebot zusammengestellt.

[/attention] Posten Kosten Brennstoffzellenheizung Viessmann Vitovalor PT2 Komplette Installation zur Inbetriebnahme der Brennstoffzellenheizung 1 Heizkreis (Heizkörper) Original Viessmann Abgassystem vollst. Peripheriegeräte vollst. Montagematerial Hydraulischer Abgleich Viessmann Funktions- und Leistungsgarantie der Brennstoffzelle für 10 Jahre“ Förderunterstützung (KfW/BAFA) Summe Brutto (inkl. MwSt.) Förderung Ihre Summe
19.000,00€
3.400,00€
600,00€
800,00€
600,00€
700,00€
350,00€
2.700,00€
250,00€
28.400,00€
33.796,00€
11.100,00€
22.696,00€

Für die Brennstoffzellenheizung erhalten Sie attraktive Förderung. Während andere Heizsysteme seit 2020 Fördermittel vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) erhalten, wird die Heizung mit Brennstoffzelle vor allem von der Kreditanstalt für Wiederauau (KfW) gefördert.

Mit dem Förderprogramm KfW 433 erhalten Sie einen Zuschuss von bis zu 9.300 Euro. Zusätzlich erhalten Sie den BAFA-KWK-Zuschlag, das ist eine Pauschalzahlung in Höhe von 1.800 Euro.

Für die Viessmann Vitovolar PT2, die Sie bei uns kaufen können, kommen Sie so auf eine Gesamtförderung von 11.100 Euro.

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Zum Angebot

Die Brennstoffzellenheizung lohnt sich, wenn ausreichend Strom verbraucht wird, denn hier liegt das große Einsparpotenzial einer Heizung mit Brennstoffzelle. Das liegt vor allem an den hohen Strompreisen, die seit 2009 in jedem Jahr um 2,9 Prozent gestiegen sind. Diese Entwicklung wird sich aller Voraussicht nach auch weiter fortsetzen.

Decken Sie nun Ihren Strombedarf überwiegend mit selbst produziertem Strom, sparen Sie sich die Stromkosten, die Sie ohne Brennstoffzelle zahlen müssten.

Ein Beispiel soll dies verdeutlichen:

Bei einem jährlichen Strombedarf von 5.

000 kWh und einem aktuellen Strompreis von 31 Cent (bei einer jährlichen Steigerung der Stromkosten um 2,9 Prozent) hätten Sie ohne Brennstoffzellenheizung Stromkosten von gut 40.000 Euro nach 20 Jahren.

Mit Brennstoffzelle sind es nur gut 16.000 Euro, Sie sparen also 24.000 Euro in 20 Jahren. Damit haben Sie die Kosten für die Brennstoffzellenheizung allein über die Stromnutzung zurück.

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In dieser Rechnung sind weder die CO2-Bepreisung ab 2021 noch die Einsparungen beim Brennstoff im Vergleich zur alten Heizung berücksichtigt. Täten wir dies, zeigt die Brennstoffzellenheizung ein noch größeres Sparpotenzial. Es ändert aber nichts an der Tatsache, dass die Wirtschaftlichkeit vor allem am Stromverbrauch liegt.

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Hohe Autarkie: Sie werden unabhängiger von hohen Strompreisen

Hohe Förderung: Mit einer maximalen Förderung von bis zu 40 Prozent plus Zuschüssen ist die Förderung für die Brennstoffzelle höher als bei anderen Heizungen

Höchste Effizienz durch Hightech: Die Brennstoffzellenheizung hat einen Wirkungsgrad von 90 Prozent

Dauerhaft niedrige Energiekosten: Kaufen Sie eine Brennstoffzellenheizung, erzeugen Sie Wärme und Strom aus einer Hand. Vor allem mit der Stromproduktion ergibt sich ein enormes Einsparpotenzial, da Sie nicht den Strompreissteigerungen durch Energielieferanten ausgeliefert sind.

Hohe Reduktion CO2-Emissionen: Im Vergleich zu einer alten Heizwertanlage reduzieren Sie die CO2 Emissionen um 69 Prozent

Bevor Sie sich für den Kauf einer Brennstoffzellenheizung entscheiden, sollten Sie Ihre prüfen, ob Sie ausreichend Platz haben.

Denn da die Wärmeerzeugung der Brennstoffzelle in den Wintermonaten nicht ausreicht, wird ein Gasbrennwertgerät hinzugeschaltet. Für Warmwasser und Heizwasser ist zusätzlich ein Speicher nötig.

Auch einen Gasanschluss sowie ein auf Brennwerttechnik gerüsteter Schornstein ist für den Betrieb notwendig.

2. Wirtschaftlich nur durch hohe jährliche Laufzeit

Eine Brennstoffzellenheizung ist in der Anschaffung zwar preisintensiver als Gasheizungen, bei entsprechender Auslastung aber eine lohnende Anschaffung.

Denn je länger die stromerzeugende Heizung über das Jahr gesehen läuft, umso mehr Strom produzieren Sie und können so auf zusätzlichen Strom von Ihrem Energieanbieter verzichten.

Bei effizienter Ausnutzung der Brennstoffzellenheizung haben Sie den Kaufpreis bereits nach 10 bis 15 Jahren wieder drin. Steigt der Strompreis, verringert sich auch die Amortisationszeit dementsprechend.

3. Fördermöglichkeiten im Vorfeld prüfen

Die Bundesregierung fördert Brennstoffzellenheizungen mit attraktiven Zuschüssen: Die Kreditanstalt für Wiederauau (KfW) fördert den Kauf zum Beispiel mit einer Grundförderung von 5.700 plus 450 Euro je angefangener 100 Watt elektrischer Leistung des Geräts. Bei uns kümmern wir uns um Ihre Förderung, sodass Sie Ihrem Heizungswechsel ganz entspannt entgegensehen können.

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Источник: https://www.thermondo.de/leistungen/heizsystem/brennstoffzellenheizung/

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