Brennstoffzelle als Heizung: Wie funktioniert das und was kostet das?
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Brennstoffzelle als Heizung: Wie funktioniert das und was kostet das?

Die verhältnismäßig junge Technologie der Brennstoffzellenheizung gilt als kostensparend und energieeffizient. Aber wie funktioniert das System eigentlich? Wie hoch sind die Kosten wirklich und für wen lohnt sich das moderne Heizsystem? Hier finden Sie die Antworten.

Wie funktioniert eine Brennstoffzellenheizung?

Die Brennstoffzellenheizung zeichnet sich dadurch aus, dass sie mithilfe der Kraft-Wärme-Kopplung, kurz KWK genannt, gleichermaßen Wärme und Strom produziert. Dabei macht sie sich einen chemischen Prozess zunutze: die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff. Dieser Prozess wird auch als "kalte Verbrennung" bezeichnet. 

Der Energieträger bei der kalten Verbrennung ist Wasserstoff. In der Brennstoffzellenheizung wird dieser in der Regel aus Erdgas gewonnen. Bei der Reaktion in der Brennstoffzelle entstehen dann elektrische Energie und Wärme – und Wasser als Abfallprodukt. 

In der Brennstoffzelle sorgt die "kalte Verbrennung" für Strom und Wärme. 
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In der Brennstoffzelle sorgt die "kalte Verbrennung" für Strom und Wärme. 

Eine einzige Brennstoffzelle reicht zur Strom- und Wärmeversorgung eines Haushalts nicht aus. Damit die Brennstoffzellenheizung genug Energie produziert, werden viele Zellen zu Stapeln zusammengeführt, sogenannten Stacks.

Die in den Brennstoffzellen erzeugte Wärme und der generierte Strom werden über die zentrale Heizungsanlage, die Warmwasserversorgung und das Stromnetz abgenommen. Der Wirkungsgrad der Brennstoffzellenheizung ist hoch: um die 90 Prozent. Es geht also nur wenig Energie verloren. Deshalb lassen sich die jährlichen Energiekosten mit einem solchen Heizsystem beträchtlich senken. Laut Herstellern um bis zu 40 Prozent.

Welche Voraussetzungen müssen gegeben sein?

Wenn Sie über die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung nachdenken, sollten Sie prüfen, ob in Ihrem Haushalt alle notwendigen Voraussetzungen vorhanden sind oder geschaffen werden können. Sie brauchen:

  • Erdgasanschluss
  • zentrale Heizungsanlage
  • Stromleitungen
  • eventuell eine Zusatzheizung

Die Brennstoffzelle ist ein Energiewandler, kein Energiespeicher. Strom und Wärme müssen also abgenommen werden. Stellen Sie sicher, dass Sie die Wärme aus der Brennstoffzellenheizung mithilfe einer zentralen Heizungsanlage im Haus verteilen können. Fußbodenheizungen sind ebenso geeignet wie andere Heizkörper. Den Strom können Sie für den privaten Verbrauch nutzen und einen eventuellen Überschuss ins öffentliche Stromnetz einspeisen, also verkaufen.

Wärme aus Brennstoffzellen ist auch für Fußbodenheizungen geeignet.
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Wärme aus Brennstoffzellen ist auch für Fußbodenheizungen geeignet.

Wichtig im Winter: Um die Effizienz der Brennstoffzellenheizung zu sichern, liegt die maximale Kapazität vieler Systeme unter dem realen Bedarf in der kalten Jahreszeit. Eine Zusatzheizung (Gas-Brennwertkessel) schließt die Versorgungslücke und sorgt auch in Kälteperioden für eine ausreichende Wärmeproduktion. In einigen Heizsystemen ist der Brennwertkessel bereits integriert.

Was kostet das Heizen mit Brennstoffzellen?

Die Anschaffungskosten für eine Brennstoffzellenheizung sind recht hoch. Dafür sparen Sie auf lange Sicht und werden unabhängig von den öffentlichen Stromversorgern. Der Preis für eine Brennstoffzellenheizung setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen:

  • Für die Anschaffung und Montage der Heizung müssen Sie mit Preisen von 20.000 bis 30.000 Euro rechnen – je nach Hersteller und Monteur.
  • Falls Sie noch keinen Gasanschluss haben, müssen Sie circa 1.000 bis 3.000 Euro Kosten für die Erschließung veranschlagen.
  • Laufende Kosten verursachen unter anderem der Erdgasverbrauch sowie die Wartung des Geräts. Für die jährliche Überprüfung der Heizung müssen Sie mit Kosten in Höhe von circa 300 Euro rechnen.

Die hohen Kosten für das Heizsystem relativieren sich im Regelfall durch Zuschüsse, die Sie für den Einbau einer Brennstoffzellenheizung beantragen können.

Welche Förderungen gibt es für Brennstoffzellen?

Da die Brennstoffzellenheizung als energieeffizient gilt, hat auch der Bund Interesse an der Verbreitung des Systems. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW), bietet zum Beispiel mit dem Zuschuss Nummer 433 zwischen 7.050 und 28.200 Euro Förderung je Brennstoffzellensystem an. Der genaue Betrag hängt von der elektrischen Leistung der Brennstoffzelle ab. Zusätzlich zum Festbetrag von 5.700 Euro bekommen Sie 450 Euro je angefangener 100 Watt elektrischer Leistung.

Der Zuschuss der KfW gilt für Wohn- und Nichtwohngebäude sowie für viele Personengruppen, darunter Privatpersonen, Wohnungseigentümergemeinschaften und einige Unternehmen. Voraussetzung für den KfW-Zuschuss sind unter anderem die Integration der Brennstoffzelle in die Wärme- und Stromversorgung des Gebäudes sowie die Einbindung eines Energieeffizienz-Experten.

Übrigens: Ein Energieberater lohnt sich vor der Investition in jedem Fall. Der Experte schätzt die Effizienz und Rentabilität der Brennstoffzellenheizung bei Ihnen Zuhause ein und berät Sie umfassend und individuell – auch zu Ihren Fördermöglichkeiten.

Ein Energieberater weiß, ob sich das Heizen per Brennstoffzelle für Sie rentiert.
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Ein Energieberater weiß, ob sich das Heizen per Brennstoffzelle für Sie rentiert.

Lohnt sich eine Brennstoffzellenheizung? Welche Vorteile bietet sie?

Generell bietet das System viele Vorteile:

  • Die Heizung produziert sowohl Wärme als auch Strom. Beide Energieformen können direkt vor Ort genutzt werden. Transportwege und schwankende Strompreise entfallen.
  • Durch die hauseigene Stromproduktion sinken die jährlichen Betriebskosten. Auf diese Weise macht sich die Brennstoffzellenheizung über einen längeren Zeitraum bezahlt.
  • Gegenüber konventioneller, getrennter Wärme- und Stromerzeugung sparen Brennstoffzellensysteme bis zu 50 Prozent CO2ein.
  • Eine Brennstoffzellenheizung ist platzsparend. Sie kann zum Beispiel im Hauswirtschaftsraum installiert werden.

Demgegenüber stehen die hohen Kosten für Anschaffung, Einbau und Wartung des Systems. Ob sich eine Brennstoffheizung lohnt, lässt sich daher pauschal nicht beantworten. Damit sich die hohen Ausgaben rentieren, ist es wichtig, dass Sie Wärme und Strom tatsächlich verbrauchen. Da Wärme- und Stromproduktion in der Brennstoffzelle zeitgleich erfolgen, wird der wertvolle Strom nur dann produziert, wenn es im Haus auch einen Wärmebedarf gibt. Entscheidend ist aus diesen Gründen eine möglichst konstante Laufzeit der Heizung.

Damit sich das Heizen mit Brennstoffzellen lohnt, sollte die Wärmeabnahme möglichst konstant sein.
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Damit sich das Heizen mit Brennstoffzellen lohnt, sollte die Wärmeabnahme möglichst konstant sein.

Tipp: Denken Sie beim Einbau der Heizung an einen sogenannten Pufferspeicher. Er nimmt Wärme auf, wenn diese gerade nicht benötigt wird. So läuft die Brennstoffzellenheizung trotz aktuell geringen Wärmebedarfs weiter – und produziert Strom.

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