Brennstoffzelle

Hocheffiziente Brennstoffzellen: innovative sowie umweltschonende Alternative für Strom und Heizung

Für alle, die ihre veraltete Heizung modernisieren möchten und dabei mehr Unabhängigkeit bei der Stromversorgung anstreben, gibt es eine spannende Lösung: Die zukunftssichere Brennstoffzellen-Technik erzeugt zuverlässig und effizient direkt bei Ihnen zu Hause sowohl elektrische Energie wie auch Wärme. Sie senken Ihren Verbrauch unter realen Bedingungen um 30 bis zu mitunter 50 Prozent und damit langfristig die laufenden Kosten. Außerdem profitieren Sie von der lukrativen staatlichen Förderung. Zugleich reduzieren Sie dadurch die CO2-Emissionen im Vergleich zu fossilen Heizungsanlagen deutlich. In und um Kelkheim, Bad Soden, Königstein sowie Hofheim am Taunus beraten Sie die Experten der Claus Schäfer GmbH umfassend. Nach einer unverbindlichen Kontaktaufnahme erläutern wir Ihnen die zahlreichen Vorzüge von Brennstoffzellen gerne.

Die Geschichte und Funktionsweise der Brennstoffzelle

Bereits im Jahr 1839 präsentierte der britische Physiker William Grove den ersten Prototyp einer Brennstoffzelle. Für seine „galvanische Gasbatterie“ kehrte er den bekannten Prozess der Elektrolyse um. Aus Wasserstoff und Sauerstoff erzeugte er durch die sogenannte „kalte Verbrennung“ eine messbare Spannung. Der Stromfluss blieb dabei jedoch gering und so setzten sich Erfindungen wie der Verbrennungsmotor oder der Elektrodynamo durch. Erst ab den 1950er-Jahren kamen Brennstoffzellen zunächst bei U-Booten und später in der Raumfahrt zum Einsatz. Kurz vor der Jahrtausendwende intensivierte die Forschung ihre Anstrengungen, um die recht hohen technischen Anforderungen sowie die seinerzeit enormen Kosten zu senken. Neben der dezentralen Erzeugung von Elektrizität, um Großkraftwerke und Leitungstrassen überflüssig zu machen, gilt ein Hauptaugenmerk dem Verkehr der Zukunft. Zahlreiche internationale Automobilkonzerne, die Luftfahrtindustrie und die Hersteller von Zügen arbeiten heute an erfolgversprechenden Entwicklungen. Mittlerweile bieten alle renommierten Heizungsbauer Brennstoffzellengeräte für jedermann an.

Brennstoffzellen gewinnen die benötigte Energie ausschließlich durch die beschriebene elektrochemische Reaktion. Aufgrund der direkten Umwandlung ohne Verbrennung erzeugen die Anlagen einen – selbst im Vergleich zum Blockheizkraftwerk – höheren Anteil an Wärme und Strom. Bei rund 30 Prozent elektrischem Wirkungsgrad erzielen sie eine Gesamtwirkung von nahezu 100 Prozent. Sie nutzen demnach beinahe den kompletten Energiegehalt des Erdgases.

Die Brennstoffzelle für Ihre Heizung in und um Kelkheim, Bad Soden, Königstein sowie Hofheim am Taunus

Brennstoffzellenheizungen basieren auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), also der parallelen Erzeugung von Wärme und elektrischem Strom. Dies geschieht in einem mehrstufigen Prozess. Als wesentlicher Energielieferant dient Erdgas.

Zunächst mischt das komplexe System im sogenannten „Reformer“ Erdgas mit Wasserdampf. Dabei entsteht Wasserstoff und Kohlenmonoxid.
In der eigentlichen Brennstoffzelle reagiert der eingeleitete Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Luft. Bei der daraus resultierenden „Knallgasreaktion“ setzt die Anlage Wärmeenergie frei.
Für den ständigen Fluss eines Gleichstroms sorgt die Aufteilung der Brennstoffzelle in zwei Elektroden – Kathode und Anode – durch eine gasundurchlässige Membran. Diese hauchdünne Folie lässt ausschließlich die positiv geladenen Protonen aus den gespaltenen Wasserstoffatomen durch. Zwischen beiden Polen entsteht so eine Spannung.
Die negativ geladenen Elektronen wiederum verrichten auf ihrem durch ein Kabel führenden Weg zum Pluspol elektrische Arbeit und erzeugen damit einen Gleichstrom.
Letzteren wandelt der „Inverter“ in sofort für Ihren Haushalt nutzbaren oder zur Einspeisung ins öffentliche Netz geeigneten Wechselstrom um.
An der Kathode rekombinieren sich die Protonen und Elektronen wieder zu Wasserstoff. Die chemische Verbindung mit Sauerstoff aus der Luft ergibt schließlich Wasser.
Die bei der Reaktion in der Brennstoffzelle gewonnene Wärmeenergie leitet die Anlage an einen Pufferspeicher weiter. Der versorgt die Heizung bedarfsgerecht und trägt so entscheidend zum effizienten Betrieb der Brennstoffzelle bei.

Brennstoffzellen-Heizungen für Ein- oder Zweifamilienhäuser erfordern meist nur wenig Platz im Gebäude. Oft genügt bereits ein Quadratmeter Bodenfläche für die klimaneutral arbeitenden Geräte. Da beim Betrieb keine lauten Geräusche entstehen, lässt es sich prinzipiell direkt in den Wohnräumen aufstellen, um Raum im Keller zu schaffen.

Planung, Installation, Betrieb und Kosten einer Brennstoffzellenheizung

Bei der Bewertung, ob sich Brennstoffzellen für Ihre Heizungsanlage eignen, betrachten unsere Experten zunächst fünf wesentliche Aspekte:

den energetischen Gesamtzustand des Gebäudes,
einen bestehenden Gasanschluss,
den Wärmebedarf für Heizung und Brauchwasser,
den Bedarf an elektrischem Strom sowie
Anschluss an ein zentrales Heizungssystem.

Der fehlende Gasanschluss verteuert die ohnehin recht hohen Anschaffungskosten solcher Anlage erheblich. Da das Brennstoffzellenheizgerät immer Wärme und Strom in einem ähnlichen Verhältnis produziert, muss das Gebäude möglichst viel von beidem abnehmen. Die zentrale Wärmeverteilung in alle Bereiche Ihres Hauses spielt dabei eine wichtige Rolle. Bei einem sehr niedrigen Energieverbrauch rechnet sich das Heizsystem meist nicht.

Einbau und Wartung eines Brennstoffzellengeräts

Der Aufwand für die Montage einer Brennstoffzelle hält sich in Grenzen. Im Vergleich zu einer Gas-Brennwertheizung erweist sich der Einbau als nicht komplizierter. Dafür sorgen vormontierte technische Komponenten, beispielsweise die Hydraulik oder die Trinkwasser- und Pufferspeicher. Vorhandene Anschlüsse lassen sich meist ebenfalls nutzen und die elektrischen Verbindungen ins Stromnetz problemlos herstellen. Ein hydraulischer Abgleich durch die Fachleute von Claus Schäfer stellt eine optimale Wärmeverteilung im Gebäude sicher.

Die Wartung von Brennstoffzellenheizungen schreibt der Gesetzgeber alle fünf Jahre verpflichtend vor. Um die Gewährleistung der Hersteller nicht zu gefährden und einen effizienten Betrieb zu garantieren, empfehlen wir abhängig von Ihrem Gerät wesentlich kürzere Intervalle. Die notwendigen Arbeiten an den bei unseren Anlagen leicht zugänglichen Komponenten erledigt ein erfahrenes Team einfach und schnell. Übrigens: aufgrund der geringen Mengen an eigentlich explosivem Wasserstoff gilt der Betrieb von Brennstoffzellen bei normaler Sorgfalt als absolut ungefährlich. Moderne Anlagen bieten darüber hinaus die Möglichkeit, sie per App zu warten oder zu überwachen.

Anschaffungskosten, staatliche Fördermittel für eine Brennstoffzellenheizung

Die Kosten einer Brennstoffzellenheizung sanken in den letzten Jahren aufgrund der enormen technologischen Fortschritte deutlich. Dennoch belaufen sie sich mit der Installation sowie „betriebsfertigen“ Einrichtung auf rund 25.000 bis zu 40.000 Euro. Allerdings erleichtern Ihnen Förderprogramme der Kreditanstalt für den Wiederaufbau (KfW) die Anschaffung erheblich. Hier stehen für fachgerecht installierte Anlagen maximale Gesamtzuschüsse von bis zu 40 Prozent im Raum. Zu den förderfähigen Investitionskosten gehören

das Brennstoffzellensystem, bei integrierten Geräten gegebenenfalls mit weiteren Wärmeerzeugern, sowie der komplette Einbau,
alle im Rahmen eines Wartungsvertrags für die ersten zehn Jahre fest vereinbarten Aufwendungen und
die Ausgaben für Leistungen eines Experten beziehungsweise einer Expertin für Energieeffizienz.

Dazu kommen die enormen Einsparungen beim Verbrauch, die sich bei absehbar steigenden Energiepreisen dauerhaft kostensenkend auswirken. Mitunter bieten zudem Bundesländer und Kommunen ebenfalls interessante Maßnahmen zur Förderung dieser umweltfreundlichen Alternative.

Perfekter Service durch Ihren Fachbetrieb aus der Region

Mit der Claus Schäfer GmbH steht Ihnen überall in und um Kelkheim, Bad Soden, Königstein oder Hofheim am Taunus der kompetente Partner für Brennstoffzellenheizungen zur Seite. Hier finden Sie hochwertige Markengeräte, das notwendige technische Know-how und ein eingespieltes Team mit hervorragend ausgebildeten Handwerkern. Gerne bewerten wir gemeinsam mit Ihnen, ob Brennstoffzellen in Ihrem konkreten Fall eine langfristig wirtschaftliche Alternative darstellen. Dabei beantworten wir alle Fragen rund um diese zukunftsweisende und vollkommen klimaneutrale Technologie. Überzeugen Sie sich einfach von der erstklassigen Qualität unserer Anlagen und von einem stets kundenfreundlichen Service. Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme per E-Mail oder durch einen Anruf.