Brennstoffzellenheizung FAQ

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Brennstoffzellenheizung: Häufige Fragen

Häufige Fragen und Antworten © Zerbor, stock.adobe.com
Häufige Fragen und Antworten © Zerbor, stock.adobe.com

Wie funktioniert eine Brennstoffzellenheizung?

Bei der Brennstoffzellenheizung kommt das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung zum Einsatz. Wie bei einem Blockheizkraftwerk wird Strom und Wärme erzeugt. Im Unterschied dazu gibt es aber keine Verbrennung, sondern es findet eine elektrochemische Reaktion statt. Diese nennt man eine kalte Verbrennung.

Erklärt: Die kalte Verbrennung in der Brennstoffzelle
Erklärt: Die kalte Verbrennung in der Brennstoffzelle

Dafür wird aus Erdgas Wasserstoff gewonnen und Sauerstoff zugeführt. Dabei entsteht Strom und Wärme zu gleichen Teilen sowie Wasser.

Aus welchen Komponenten besteht eine Brennstoffzellenheizung?

Eine Brennstoffzellenheizung besteht im Normalfall aus den Brennstoffzellenstacks, den gestapelten und in Reihe geschalteten Brennstoffzellen, einer Brennwerttherme und einem Wärmespeicher.

Komponenten einer Brennstoffzellenheizung
Komponenten einer Brennstoffzellenheizung

Welche Voraussetzungen müssen für eine Installation erfüllt sein?

Der Betrieb einer Brennstoffzellenheizung setzt einen Gasanschluss voraus. Zudem muss eine zentrale Heizungsanlage vorhanden oder in Planung sein. Es sind also Leitungen und Heizflächen für die Wärmeübertragung notwendig.

Des Weiteren ist an die Installation eines Wärmespeichers zu denken, der die erzeugte Wärme speichert, um sie dann bei Bedarf wieder abzugeben.

Außerdem ist für das Betreiben einer Brennstoffzellenheizung ein brennwertfähiger Schornstein notwendig.

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Woher kommt der Wasserstoff für die Brennstoffzellenheizung?

In der Regel kommt der Wasserstoff für eine Brennstoffzellenheizung über Erdgas ins Haus. In der Brennstoffzelle wird der Wasserstoff dann abgespalten und für die Energieerzeugung genutzt. Dabei wird immer nur so viel Wasserstoff gelöst, wie aktuell benötigt wird.

Brennstoffzellenheizung: Schema der Prozesse
Brennstoffzellenheizung: Schema der Prozesse

Wie sicher ist Wasserstoff als Brennstoff?

Von Wasserstoff geht nicht per se eine Explosionsgefahr aus, wie viele meinen. Dafür benötigt es ein Zündfunke. Beim Einsatz von Brennstoffzellenheizungen kommt der Wasserstoff in Form von Erdgas ins Haus und wird erst in der Brennstoffzelle von diesem abgelöst. Das geschieht immer nur in der Menge, die gerade benötigt wird.

Während des Prozesses der kalten Verbrennung werden die Wasserstoffatome abgespalten, es findet keine Knallgasreaktion statt. Damit ist das Betreiben einer Brennstoffzellenheizung nicht gefährlicher als eine herkömmliche Erdgas-Heizung.

Brennstoffzellenheizung sind nicht gefährlich
Brennstoffzellenheizung sind nicht gefährlich

Kann Wasserstoff auch aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen werden?

Ja, Wasserstoff kann auch aus Biogas oder über Elektrolyse in Kombination mit einer Photovoltaikanlage gewonnen werden. Bei der Elektrolyse wird Wasser mit Strom versetzt und damit Wasserstoff und Sauerstoff getrennt. Kommt dieser Strom aus einer Photovoltaikanlage wird Wasserstoff aus einer regenerativen Energiequelle gewonnen.

Brennstoffzelle: Auf die Wasserstoffgewinnung kommt es an
Brennstoffzelle: Auf die Wasserstoffgewinnung kommt es an

Welche Brennstoffzellenarten gibt es?

Grundsätzlich unterscheidet man je nach Betriebstemperatur Hochtemperatur-Brennstoffzellen und Niedertemperatur-Brennstoffzellen. Während die Hochtemperatur-Brennstoffzelle bei 550 bis 1.100 Grad Celsius arbeitet, benötigt die Niedertemperatur-Brennstoffzelle keine 100 Grad Celsius. Erstere arbeiten auch mit unreinem Wasserstoff zuverlässig, zweite reagiert empfindlich auf Kohlenmonoxid und sollte deshalb mit möglichst reinem Wasserstoff arbeiten.

Es gibt zwei Arten von Brennstoffzellen
Es gibt zwei Arten von Brennstoffzellen

Wann lohnt sich eine Brennstoffzellenheizung?

Brennstoffzellenheizungen haben einen hohen Wirkungsgrad und sind damit besonders effizient. Hinzu kommt, dass Wärme und Strom zu gleichen Teilen produziert wird, der direkt vor Ort verbraucht wird. Laut Hersteller können dadurch die jährlichen Energiekosten bis zu 50 Prozent gesenkt werden.

Trotz der hohen Anschaffungskosten kann sich eine Brennstoffzellenheizung durch die staatliche Förderung und die Einsparung der Energiekosten rechnen. Wichtig ist, dass die Brennstoffzellenheizung eine hohe Laufzeit übers Jahr hat und die produzierte Wärme sowie der Strom auch abgenommen werden.

Zudem kommt es auf die Größe und den energetischen Zustand des Hauses an. Grundsätzlich gilt bei Brennstoffzellenheizungen: Je größer der Wärme- und Strombedarf ist, desto eher rechnet sich eine Brennstoffzellenheizung.

Ein erfahrener Energieberater kann einschätzen ob eine Brennstoffzellenheizung Sinn macht
Ein erfahrener Energieberater kann einschätzen ob eine Brennstoffzellenheizung Sinn macht

Sind aktuelle Brennstoffzellenheizungen schon ausgereift?

Ja, es werden ausreichend marktreife Modelle angeboten. Die Anschaffungskosten für eine Brennstoffzellenheizung sind deutlich gesunken. Im Vergleich zum Preis vor wenigen Jahren, muss man aktuell nur noch die Hälfte investieren. Immer mehr Hersteller bieten zudem entsprechende Anlagen an und es werden auch zunehmend Brennstoffzellenheizungen verbaut.

Aktuell werden zunehmend Modelle angeboten, die mit ungefähr 1.000 Watt thermischer Leistung und 750 Watt elektrischer Leistung für Einfamilienhäuser ausgelegt sind.

Momentan wird die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung stark gefördert. Wenn die Preise sinken, werden auch die Zuschüsse weniger werden. Deshalb lohnt es sich durchaus, den Einsatz einer Brennstoffzellenheizung durchzurechnen.

Wie viel kostet einen Brennstoffzellenheizung?

Brennstoffzellenheizungen sind mit Zubehör und inklusive Einbau ab ungefähr 30.000 zu haben. Diese Summe kann über Fördermittel bis zu 40 Prozent gesenkt werden.

Ein genaues Angebot erhalten Interessierte nur bei den Herstellern direkt. Brennstoffzellenheizungen werden nur über den Fachhändler vertrieben und eingebaut, die sich mit der Technologie auskennen. Deshalb können auch nur diese einen Kostenvoranschlag erstellen. Das erschwert allerdings den Preisvergleich unterschiedlicher Modelle.

Brenstofzellenheizungen werden hoch gefördert
Brenstofzellenheizungen werden hoch gefördert

Worauf muss man vor dem Kauf einer Brennstoffzellenheizung achten?

Für die Brennstoffzellenheizung ist ein Gasanschluss notwendig. Am besten ist es, der Gasanschluss ist schon vorhanden. Anderenfalls muss beim örtlichen Energieversorger angefragt werden, ob ein Erdgas-Anschluss möglich ist und welche Kosten dabei entstehen.

Wer die KfW-Förderung in Anspruch nehmen möchte, sollte sich vorab über einen Wartungsvertrag informieren. Dieser wird von der KfW gefordert. Die laufenden Kosten dafür sollten ebenfalls in die Wirtschaftlichkeitsberechnung einfließen.

Brennstoffzellenheizungen benötigen für die Wärmeverteilung eine zentrale Anlage sowie ein Leitungssystem und Heizflächen. Ist dies nicht vorhanden, müssen auch diese Kosten einfließen.

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