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Seit 2016 gewährt die KfW Investitionszuschüsse für den Einbau innovativer Brennstoffzellensysteme in Gebäude im Rahmen des "Anreizprogramms Energieeffizienz" des Bundes. Das Förderprodukt unterstützt die Markteinführung der Brennstoffzellentechnologie zur Wärme- und Stromversorgung von neuen und bestehenden Wohn-und Nichtwohngebäuden in Deutschland. Bis Ende 2018 wurden über 5.500 Geräte mit einem Förderbescheid versehen. Erwartet wird ein steiler Anstieg der Förderkurve, so dass 2019 weit über 10.000 Geräte gefördert werden könnten. Dies liegt neben dem Einstieg weiterer Hersteller auch an einer inzwischen etablierten Vertriebsstruktur. Stefan Garche, Brennstoffzellen-Experte im Netzwerk Brennstoffzelle, Wasserstoff und Elektromobilität der EnergieAgentur.NRW, gibt Auskunft über Einsatzmöglichkeiten, Vorteile und Fördermöglichkeiten der Technik.

Sind Brennstoffzelle-KWK-Anlagen auch als Heizgeräte geeignet?

Brennstoffzellen (BZ) können als stationäre KWK-Anlagen im Heizungskeller eingesetzt werden, aber auch für netzferne und unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), Back-up oder Netzersatzanlagen (NEA). BZ-Systeme verfügen über einen besonders hohen elektrischen Wirkungsgrad, sind leise und wartungsarm und können bei Nutzung von Wasserstoff völlig ohne Emissionen von Klimagasen oder Schadstoffen betrieben werden. Im Gebäudebereich wird Erdgas eingesetzt, aus dem der Wasserstoff gewonnen wird. Die BZ-Systeme haben überdies wenige bewegliche Teile und unterliegen daher kaum Verschleißerscheinungen.

Was sind die Vorteile solcher Geräte?

Ziel ist es, die Grundlasten mit der BZ abzudecken und die Eigenverbrauchsquote im Haushalt bzw. im Kleinbetrieb deutlich zu steigern. BZ-Mikro-KWK-Anlagen auf Erdgasbasis weisen eine elektrische Leistung zwischen 300W und 1,5 kW sowie einen Gesamtwirkungsgrad von mehr als 90 % auf, wodurch CO₂-Einsparungen von 50 % gegenüber herkömmlichen Heizsystemen erzielt werden können. Ein Gas-Brennwertgerät (entweder bereits integriert oder als Beistellgerät) schaltet sich automatisch zu, wenn die Wärme aus dem Brennstoffzellenmodul nicht ausreicht, etwa in Spitzenzeiten oder wenn innerhalb kurzer Zeit viel warmes Wasser benötigt wird.

Die benötigten Brennstoffe (z.B. Erdgas bzw. Wasserstoff, Methan oder auch Methanol) können emissionsfrei über die Elektrolyse aus erneuerbar erzeugtem Strom produziert werden und somit die Integration von Wind und Sonne befördern und zum Klimaschutz beitragen. Dadurch, dass die Stromerzeugung direkt am Ort des Verbrauchs stattfindet, kann dieses BZ-Mikro-KWK auch die Netze entlasten und Spitzenlasten absenken. Wenn die regenerative Stromerzeugung aufgrund fehlender Energiequellen wie Wind und Sonne zeitweise ausfällt, kann eine BZ weiterbetrieben werden.

Üblicherweise werden die Systeme mit einem 10-Jahres-Vollwartungsvertrag angeboten. Einige BZ-Unternehmen bieten inzwischen ganzheitliche Lösungen an, bei denen Kombinationen aus BZ mit Solaranlagen, Stromspeichern und sogar mit Elektrolyse bestehen, um nahezu autark sein zu können.

Werden Brennstoffzellen gefördert?

Programme zur Investitionsförderung von Brennstoffzellen-KWK werden schon länger aufgelegt, um die noch vorhandenen Mehrkosten von Brennstoffzellen für die Anlagenbetreiber deutlich zu reduzieren und damit einen wichtigen Schritt zur Markteinführung zu vollziehen. Vor allem ist das KfW Programm 433 zu nennen, über welches existierende Geräte mit bis zu 12.450 € –  abhängig von der Stromleistung – bezuschusst werden. Bis Ende 2018 wurden 51 Mio. Euro für über 5.500 Anlagen bereitgestellt. Zum Vergleich: In Japan sind bereits über 250.000 Geräte installiert.

Interessant ist die Brennstoffzelle auch für Contractingmodelle, z.B. durch Stadtwerke, denn kaum eine Investition in das Eigenheim oder den Kleinbetrieb reißt so große Löcher ins Finanzpolster wie eine neue KWK-Anlage, ggf. gekoppelt mit Solarstrom auf dem heimischen Dach. Auf den ersten Blick klingt es ungewohnt, funktioniert dennoch: Die Heizung, die im eigenen Keller arbeitet, gehört nicht den Hauseigentümern, sondern Dritten, die eine feste Miete verlangen.

In der Rubrik "Drei Fragen an..." äußern sich Expertinnen und Experten der EnergieAgentur.NRW zu aktuellen Fragestellungen, Good-Practice-Themen oder wissenschaftlichen Innovationen.