Eine Brennstoffzellenheizung arbeitet im Unterschied zu den konventionellen Heizarten mit einer Kopplung von Kraft und Wärme. Aus diesem Grund ist es mithilfe einer Brennstoffzellenheizung möglich, sowohl Strom als auch Wärme zu erzeugen.
Inhaltsverzeichnis
Diese Geräte werden vermehrt von Privatpersonen dazu eingesetzt, um Strom für die elektrischen Geräte im Haushalt zu erzeugen, das Heizungswasser zu erwärmen und das Warmwasser aufzubereiten. Im Folgenden wird die Funktionsweise einer Brennstoffzellen Heizung erläutert, die Voraussetzungen genannt und auf die Vor- und Nachteile eingegangen. Welche Kosten bei einer Brennsstoffzellenheizung entstehen können und welche Fördermittel es von staatlicher Seite (KfW=Kreditanstalt für Wiederaufbau) gibt, wird ebenso behandelt.
Wie funktioniert eine Brennstoffzellenheizung?
Bei der Brennstoffzellenheizung findet im Inneren der Zelle eine chemische Reaktion (auch kalte Verbrennung genannt) statt, durch die elektrische Energie entsteht. In der Brennstoffzelle befinden sich zwei verschiedene Elektroden – eine Anode und eine Kathode.
Beim Betrieb benötigt die Zelle zudem einen Gasanschluss, da Wasserstoff zwingend notwendig ist. Dieser Wasserstoff gelangt zur Anode und wird dort gespalten. Zur gleichen Zeit kommt Sauerstoff von außen zur Kathode. Nach der Spaltung sind negative Elektronen und positive Wasserstoffionen entstanden. Die negativen Elektronen werden nun von der Anode zur Kathode geleitet. Infolgedessen entsteht Strom.
Für die Erzeugung von Wärme gibt es auf der Seite der Kathode einen chemischen Prozess zwischen den positiven Wasserstoffionen und dem Sauerstoff. Infolge dieser Reaktion entsteht Wärme und Wasserdampf. Die entstandene Wärme kann fortan zum Heizen der Wohnung genutzt werden. Doch auch der Wasserdampf hat eine Funktion innerhalb der Brennstoffzellen Heizung. Dieser bleibt im Kreislauf und kühlt dabei die stromerzeugende Heizung.
Die Energiemenge einer Brennstoffzelle ist allerdings relativ gering. Aus diesem Grund sind innerhalb einer Brennstoffzellenheizung verschiedene Zellen miteinander verbunden, um eine möglichst große Energiequelle zu bieten.
Die notwendigen Voraussetzungen für eine Brennstoffzellenheizung
Um eine Brennstoffzellen Heizung zuhause nutzen zu können, müssen verschiedene Voraussetzungen erfüllt sein. Unerlässlich ist beispielsweise ein Gasanschluss, damit es zur Reaktion kommen kann. Mithilfe dieses Gasanschlusses wird der notwendige Wasserstoff gewonnen, ohne den die chemische Reaktion nicht möglich ist.
Grundsätzlich stellt das Erfordernis eines Gasanschlusses kein Problem dar, wenn die Interessierten bereits im Voraus mit einer Gas- oder Brennwertheizung Wärme erzeugt haben. Dies ist allerdings nicht immer der Fall.
Wenn vorher eine Ölheizung oder Holzheizung im Einsatz waren, muss zunächst geklärt werden, ob ein Anschluss an das lokale Gasnetz möglich ist. Bei einer Neuinstallation kommt den Hausbesitzern allerdings zu Gute, dass keine Bevorratung notwendig ist.
Das heißt, es wird kein Gastank benötigt, um Gas auf Vorrat im Haus aufzubewahren. Vielmehr benötigt die Brennstoffzellen Heizung stets nur nach Bedarf etwas Erdgas bzw. den darin enthaltenen Wasserstoff.
Das müssen Interessierte beim Kauf beachten
Vor allem zwei verschiedene Aspekte sollten Verbraucher beim Kauf einer Brennstoffzellenheizung berücksichtigen:
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- bauliche Gegebenheiten
- finanzielle Förderung
- benötigte Elektrische Leistung
Die baulichen Gegebenheiten sind maßgeblich für den Erfolg des Vorhabens relevant. Schließlich benötigt eine Brennstoffzellen Heizung ein zusätzlichen Gas Brennwertkessen, um im Winter für ausreichend Wärme zu sorgen.
Dies sorgt für einen höheren Platzbedarf. Zudem sind Platz für Speicheranlagen, ein Gasanschluss sowie ein spezieller Schornstein zwingend notwendig, wenn die Umrüstung auf eine Brennstoffzellenheizung erfolgen soll.
Ein weiterer entscheidender Aspekt beim Kauf sind die Förderprogramme für Heizsysteme. Denn naturgemäß wollen Verbraucher die neue Heizart so günstig wie möglich in ihr Haus einbauen. Dies ist mit Hilfe von staatlichen Zuschüssen möglich, die die Anschaffungskosten signifikant senken.
Die Kosten einer Brennstoffzellenheizung
Bei einer Anschaffung einer neuen Brennstoffzellenheizung spielen die Kosten eine bedeutsame Rolle. Dieser Aspekt kann hinsichtlich der einmaligen Anschaffungskosten und der laufenden Betriebskosten unterschieden werden.
Anschaffungskosten
Die Anschaffungskosten von einer Brennstoffzellenheizung sind relativ hoch. Der Meinung von Experten nach gehört dieses Heizsystem zu den teuersten Varianten, die auf dem Markt erhältlich sind. Grundsätzlich stehen am Anfang Investitionen in einer Höhe von 20.000 – 30.000 Euro an. Darin enthalten sind zum einen der Gerätepreis, das Abgassystem und auch die Montagekosten, da eine fachmännische Installation notwendig ist.
Der größte Teil der Anschaffungskosten entfällt dabei auf die Brennstoffzellenheizung selbst. In einem Einfamilienhaus können diesbezüglich schon Preise rund um 20.000 Euro anfallen. Allerdings variieren die Preise stark nach Region und Hersteller, sodass dies nur ein grober Richtwert ist.
Darüber hinaus schlägt auch der notwendige Gasanschluss mit einigen Kosten zu Buche. Privatpersonen profitieren folglich, wenn sie bereits einen Gasanschluss haben. Andernfalls werden zwischen 2.000 und 5.000 Euro für den Gasanschluss fällig.
- Heizsystem 20.000 – 25.000 Euro
- Gasanschluss 2.000 – 5.000 Euro
- sonstige Gerätschaften und Kosten 2.000 – 5.000 Euro
Betriebskosten und Amortisationszeit
Nicht nur die Anschaffungskosten sind von Relevanz für die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung. Denn letztendlich entscheiden die laufenden Kosten der Brennstoffzelle, wie lange es dauert, bis sich die einmalige Investition rechnet. Im Vergleich zu anderen Heizsystemen sind die Betriebskosten relativ gering. Denn die wartungsarmen Geräte bedürfen nur selten die Aufmerksamkeit von Handwerkern.
Darüber hinaus sind die modernen Heizsysteme äußerst energieeffizient, sodass geringe laufende Kosten entstehen. Die effiziente Arbeit der Brennstoffzellenheizung sorgt dafür, dass die Energiekosten reduziert und darüber hinaus noch produzierter Strom an die öffentliche Hand verkauft werden kann.
Wenn die Besitzer die Anlage optimal planen und ausnutzen, ist eine Amortisationszeit von 10 – 15 Jahren möglich. Dann dauert es also nicht lange, bis sich die Anschaffung gerechnet hat, und die einmaligen Investitionen von ca. 30.000 Euro zurückerwirtschaftet wurden.
Von der größten Einsparung bei den Energiekosten profitieren die Hausbesitzer übrigens, wenn der erzeugte Strom möglichst selbst verbraucht wird. Denn der Wert des selbst genutzten Stroms ist deutlich höher als das Geld, was Privatpersonen für die Einspeisung des Stroms in das öffentliche Netz bekommen.
Vor- und Nachteile einer Brennstoffzellenheizung
Wie jede andere Heizart auch, gibt es bei einer Brennstoffzellenheizung sowohl Vor- als auch Nachteile.
Die Vorteile einer Brennstoffzellenheizung
Zum einen sorgt eine Brennstoffzellenheizung für regelmäßig geringere laufende Kosten. Diese Heizart kann sowohl Strom als auch Wärme aus einer Hand erzeugen. Die Haushalte mit einer Brennstoffzellenheizung sind außerdem nicht mehr den Preiserhöhungen der Energielieferanten ausgeliefert, da sie in der Lage sind mithilfe von Gas Strom zu erzeugen.
Ein weiterer Pluspunkt ist, dass man mit einer Brennstoffzellenheizung Geld verdienen kann. Falls der eigene Bedarf niedriger ist als der Stromertrag, können Verbraucher den produzierten Strom in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Im Gegenzug gibt es Geld und Steuervergünstigungen für die Verbraucher. Eine Brennstoffzellenheizung lohnt sich in finanzieller Hinsicht also doppelt.
Darüber hinaus sind die Energiekosten nicht der einzige Faktor, der durch die Umrüstung auf eine Brennstoffzellenheizung sinkt. Aus ökologischer Sicht ist die Brennstoffzelle eine ernstzunehmende Alternative zu herkömmlichen Varianten. Schließlich sparen Besitzer einer solchen Heizung bis zu 50% CO2 ein.
Ein weiterer Vorteil der Brennstoffzellenheizung ist die kompakte Bauweise. Denn Hausbesitzer benötigen nur wenig Platz, um eine Brennstoffzellenheizung in den eigenen vier Wänden zu installieren. Ein Quadratmeter Stellfläche genügt, um mit der Umrüstung zu beginnen.
Brennstoffzellenheizungen sind zudem robust und wartungsarm. Dank der relativ wenigen mechanischen Bestandteile einer solchen Heizung ist nur selten eine Wartung notwendig. Die Lebensdauer dieser Brennstoffzellen Heizgeräte ist vergleichsweise lang, sodass die Anschaffungskosten über einen langen Zeitraum hinweg amortisiert werden können.
Zusammenfassend hat eine Brennstoffzellenheizung folgende Vorteile:
- gleichzeitig Strom produzieren und Wärmeenergie
- geringere laufende Kosten
- Einspeisung des überflüssigen Strom in das öffentliche Netz
- geringerer CO2 Ausstoß
- geringer Platzbedarf durch kompakte Bauweise
- robuste Bauweise
- wartungsarm
- lange Lebensdauer
- elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 60%
Die Nachteile einer Brennstoffzellenheizung
Vor allem der Preis stellt für die meisten einen entscheidenden Nachteil dar. Die Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung liegt mit knapp 20.000 Euro im oberen Preissegment der Heizungssysteme. Allerdings gibt es staatliche Förderungen, die die hohen Anschaffungskosten senken können. Auch der Einbau eines Gasanschlusses kann die Kosten weiter in die Höhe treiben.
Zusammenfassend gibt es die folgenden Nachteile:
- hohe Anschaffungskosten
- Notwendigkeit eines Gasanschlusses
Finanzierung und Förderung
Die hohen Kosten sorgen dafür, dass die Brennstoffzellenheizung bisher eher selten in privaten Haushalten zum Einsatz kommt. Aus diesem Grund gibt es staatliche Förderungen, die eine Anschaffung einer Brennstoffzellenheizung bezuschussen. Das Programm 433 „Energieeffizient Bauen und Sanieren – Zuschuss für eine Brennstoffzelle“ fördert den Einbau von Brennstoffzellenheizungen – ganz gleich, ob im Alt- oder Neubau.
Förderberechtigt sind dabei nicht nur Privatpersonen. Auch Unternehmen oder gemeinnützige Organisationen können die Fördersumme beantragen. Die jeweilige Summe hängt von der elektrischen Leistung der Brennstoffzellenheizung ab. Der einmalige Zuschuss besteht aus einem Grundbetrag von 5.700 Euro und einem leistungsabhängigen Bonus. Pro 100 Watt elektrischer Leistung bekommen die Besitzer der Brennstoffzellenheizung weitere 450 Euro. Die Zuschüsse sind jedoch gedeckelt. Letztendlich decken sie bis zu 40% der Anschaffungskosten oder maximal 28.200 Euro.
Es wurden schon sehr viele Ein und Zweifamilienhäuser durch Förderungen der KfW unterstützt.
Die Bewilligung des Zuschusses hängt vor allem davon ab, ob die Brennstoffzellenheizung den Mindeststandards der KfW-Bank entspricht. Darüber hinaus ist der Einbau durch einen fachmännischen Betrieb verpflichtend. Wenn dann der Antrag noch vor dem Einbau eingereicht wird, stehen die Chancen gut, dass den Interessierten eine finanzielle Unterstützung zugute kommt.
Folgende Voraussetzungen ergeben sich für die Bewilligung eines staatlichen Zuschusses:
- Mindeststandards der KfW-Bank
- Antrag vor dem Einbau
- Einbau durch Experten
Bei erfolgreichem Antrag winken Zuschüsse in folgender Höhe:
- Grundbetrag von 5700 Euro
- pro 100 Watt 450 Euro
Weitere Informationen zur Förderung gibt es bei der KfW.
Unterschiede zu anderen Heizsystemen
Im Gegensatz zu anderen Heizsystemen überzeugt die Brennstoffzellenheizung als effiziente und schadstoffarme Alternative zu den herkömmlichen Varianten. Im Unterschied zu einem Blockheizkraftwerk und der Brennwerttechnik erfordert die Brennstoffzelle keine Verbrennung. Vielmehr wird die Energie durch eine Reaktion umgewandelt, woraus eine deutlich höhere Energieeffizienz resultiert. Dies wirkt sich positiv auf die Kosten und die Umwelt aus.
FAQ zur Brennstoffzellenheizung
✅ Wie viel kostet ein Brennstoffzellenheizung?
Eine Brennstoffzellenheizung kann zwischen 10.000€ bis 20.000€ kosten. Inklusive Montage und Gasbrennwertgerät kommt man auf Kosten in Höhe von ca. 30.000€ bis 35.000€.
✅ Wie viel Strom erzeugt eine Brennstoffzellenheizung?
Eine Brennstoffzellenheizung kann im Jahr ca. 5.500 Kilowattstunden Strom erzeugen. Voraussetzung 750 Watt Brennstoffzelle und 7.300 Nutzstunden im Jahr.
✅ Was kostet eine Brennstoffzellenheizung für ein Einfamilienhaus?
Inklusive Förderung kostet eine Brennstoffzellenheizung ca. 35.000€ für ein Einfamilienhaus.
✅ Was kostet eine Brennstoffzellenheizung von Viessmann?
Die Brennstoffzellenheizungen von Viessmann zählen zu den teuersten auf dem Markt. Die Anschaffungskosten exklusive Montage beginnen bereits bei 20.000€.
✅ Wie lange hält eine Brennstoffzellenheizung?
Die Lebensdauer einer Brennstoffzellenheizung liegt bei Viessmann Anlagen bei ca. 80.000 Stunden. Das entspricht einer Lebensdauer von ca. 15-20 Jahren.
✅ Wie funktioniert eine Brennstoffzellenheizung?
Die Brennstoffzellenheizung erzeugt durch elektrochemische Reaktionen in der Brennstoffzelle Wärme. Benötigt wird dafür Gas, meist wird Erdgas und Sauerstoff eingesetzt.
✅ Wann lohnt sich eine Brennstoffzellenheizung?
Wenn der Stromverbrauch in etwa so hoch ist wie der Warmasser- und Heizbedarf, lohnt sich eine Brennstoffzellenheizung. Der Grund: Die Brennstoffzellenheizung produziert gleichermaßen viel Strom und Wärme.
Weitere Informationen:
https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Privatpersonen/Neubau/F%C3%B6rderprodukte/Energieeffizient-Bauen-und-Sanieren-Zuschuss-Brennstoffzelle-(433)/
Credits:
Pra Chid / bigstock.com
