Brennstoffzellenheizung mit Photovoltaik kombinieren: Ein Traumpaar?
Brennstoffzellen erzeugen Wärme und Strom aus Erdgas. Technisch kann Wasserstoff allerdings auch anders gewonnen werden, beispielsweise über Elektrolyse. Kommt der Strom dafür beispielsweise aus einer Photovoltaikanlage, nutzt die Brennstoffzellenheizung regenerative Energiequellen.
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Die Brennstoffzellen-Technologie ist damit im Gegensatz zu herkömmlichen Heizsystemen offen für den regenerativen Betrieb.
Wie eine Brennstoffzellenheizung mit einer Photovoltaikanlage kombiniert werden kann und worin die Herausforderungen liegen, lesen Sie im folgenden Artikel.
Wasserstoff durch Elektrolyse
Wasserstoff ist ein sehr häufiges Element auf der Erde. Allerdings liegt er meist in gebundener Form vor und muss für den Einsatz in einer Brennstoffzellenheizung gewonnen werden. Eine Möglichkeit dafür ist die Elektrolyse.
Dabei wird Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Wird der Strom beispielsweise über eine Photovoltaikanlage erzeugt, ist diese Erzeugung von Wasserstoff vollkommen regenerativ.
Somit lässt sich überschüssiger Strom aus der Photovoltaikanlage in Form von Wasserstoff speichern. Dieser kann dann von der Brennstoffzellenheizung bei Bedarf genutzt werden. Im Sommer läuft dafür in einem sogenannten Elektrolyseur die oben beschriebene Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser mithilfe von Strom ab.
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Speicher nimmt überschüssigen Strom auf
Da die Stromerzeugung und der Stromverbrauch zeitlich oft nicht deckungsgleich sind, muss die elektrische Energie aus der Brennstoffzellenheizung und der Photovoltaikanlage gespeichert werden.
Ein Stromspeicher nimmt die überschüssige Energie auf und bevorratet sie, bis sie im Haushalt benötigt wird. Meist werden Geräte eingesetzt, die einen Tagesbedarf an Strom speichern können.
Bei der Regelung der Stromspeicherung wird der Photovoltaikanlage mit ihrer schwankenden Stromproduktion der Vorrang gegeben. Die kontinuierlich stromerzeugende Brennstoffzelle beliefert den Speicher danach.
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Rechnet sich die Kombination aus Brennstoffzelle und Photovoltaik?
Wie immer bei Energiefragen gibt es keine pauschale Antwort dafür, ob eine Kombination der beiden Technologien sinnvoll ist. Es hängt von den Gegebenheiten ab und muss für jeden Fall individuell angeschaut werden.
Allerdings ist die Verbindung der Brennstoffzellenheizung und der Photovoltaikanlage über einen Stromspeicher in der Praxis aus wirtschaftlicher Sicht in manchen Fällen nicht empfehlenswert. Denn die Photovoltaik kann den Eigenverbrauch der Brennstoffzelle an Strom senken. Damit arbeitet die Brennstoffzellenheizung nicht effektiv und rechnet sich auch erst über eine längere Zeit. Da beide Systeme hohe Investitionskosten verursachen verlängert sich die Amortisation noch mehr.
In Verbindung mit einem Wasserstoffspeicher kann der überschüssige Solarstrom vom Sommer im Winter für die Brennstoffzellenheizung genutzt werden. Die Systeme arbeiten besser zusammen und machen sich weniger Konkurrenz. Zudem arbeitet die Brennstoffzelle dann mit regenerativen Energien und verbraucht weniger Erdgas.
Was ist eine Brennstoffzellenheizung
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