Den Brennstoff für die Heizung nutzen Blockheizkraftwerke nutzen um 30 Prozent besser aus als jeder konventionelle Heizkessel. Jetzt drängt eine neue Generation dieser Technologie auf den Markt. Ausgestattet ist sie mit Brennstoffzellen, die noch effizienter und umweltfreundlicher arbeiten. Darauf weist das vom Umweltministerium Baden-Württemberg geförderte Informationsprogramm Zukunft Altbau hin.
Für Ein- und Zweifamilienhäuser werden die Brennstoffzellen-Heizgeräte derzeit immer interessanter: Die Kosten sind in den vergangenen Jahren gesunken, erste Produkte sind mit der attraktiven Bundesförderung inzwischen nicht viel teurer als konventionelle Heizungen. Das zeigt sich auch in der Nachfrage. „Hauseigentümer sollten bei einem Heizungstausch mit Experten wie Gebäudeenergieberatern oder Heizungsbauern prüfen, ob sie von der Technik profitieren können“, rät Experte Frank Hettler.
Video: Brennstoffzellentechnik kurz erklärt
Mit Blockheizkraftwerk nicht nur Wärme, sondern auch Strom erzeugen
BHKW nutzen das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Die Anlagen gibt es bereits seit Jahrzehnten für Mehrfamilienhäuser. Erst seit kurzem werden sie auch für kleine Wohngebäude eingesetzt. Dort heißen sie Mikro-BHKW. „Ihr Vorteil ist bei fachgerechter Planung immens, aber meist noch wenig bekannt“, sagt Jörg Knapp vom Fachverband Sanitär-Heizung-Klima Baden-Württemberg. „Die Anlagen gehen einen bedeutenden Schritt weiter als konventionelle Heizungen und produzieren Strom und Wärme zugleich.“ Strom aus KWK-Anlagen ist deutlich günstiger, als ihn vom Energieversorger zu beziehen. Daher lohnt es sich, den Strom selbst zu erzeugen. Und die Abwärme der Elektrizitätserzeugung können die Bewohner zum Heizen und zur Warmwasserbereitung nutzen.
Derzeitige Anlagen sind so konzipiert, dass sie den Grundbedarf an Strom und Wärme im Haushalt decken. Bei einem höheren Bedarf an Wärme schaltet sich ein Gasbrennwertgerät hinzu, in Zeiten mit höherem Stromverbrauch wird elektrische Energie aus dem Netz bezogen. Erzeugt die Heizung mehr Strom als die Bewohner im Haushalt verbrauchen, wird er in das Netz eingespeist.
Video: Was ist ein Blockheizkraftwerk? - einfach erklärt
Kleine BHKW-Anlagen sind erprobt und erobern langsam mehr Marktanteile. Die Technik basiert auf Verbrennungsmotoren, die überwiegend mit Erdgas betrieben werden. Möglicherweise ist das jedoch bereits ein Auslaufmodell: Forschung und Industrie haben in den vergangenen zehn Jahren die nächste Generation auf der Basis von Brennstoffzellen vorangetrieben. „Brennstoffzellen-Heizgeräte haben häufig einen noch höheren Wirkungsgrad“, bestätigt Frank Hettler. „Gegenüber BHKW mit Verbrennungsmotor steigt der elektrische Wirkungsgrad von rund 30 auf bis zu 60 Prozent.“
Brennstoffzellen halten keine Mechanik in Bewegung. Aus diesem Grund verursachen sie keine Geräusche und Vibrationen und sind wartungsarm. Aufgrund der hohen Effizienz kann das eingesetzte Erdgas besser genutzt und Brennstoffkosten gegenüber konventionellen BHKW gesenkt werden. Gegenüber der getrennten Strom- und Wärmeerzeugung sinkt der CO²-Ausstoß um bis zu 40 Prozent. Durch die Vermeidung einer offenen Verbrennung wird außerdem die Bildung von Stickoxiden nahezu vollständig unterdrückt. Stickoxide verschmutzen in Deutschland die Luft und sind, wie Feinstaub, gesundheitsschädlich für den Menschen.
Gasanschluss notwendig
Brennstoffzellen-Heizgeräte sind etwa doppelt so groß wie ein Kühlschrank und können anstelle des vorhandenen Wärmeerzeugers im Haus installiert werden. Ein Reformer im Heizgerät spaltet das Erdgas in Wasserstoff und Kohlendioxid auf. Aus dem Wasserstoffgas entsteht dann bei einer elektrochemischen Reaktion in der Brennstoffzelle Strom und Wärme. Prinzipiell kann eine Brennstoffzelle auch erneuerbare Energieträger nutzen: Regeneratives Methan oder aufbereitetes Biogas sind zukünftig eine klimafreundliche Brennstoffalternative für die Kleinkraftwerke im Keller.
Video: Brennstoffzellenheizung | Mit Wasserstoff zu Strom + Wärme | Erneuerbare Energien
Wer bei einem Heizungstausch ein BHKW in seinen Keller installieren lässt, profitiert auch aus einem anderen Grund: Er erfüllt das in Baden-Württemberg geltende Erneuerbare-Wärme-Gesetz (EWärmeG). Im Südwesten muss bei einem Austausch oder Einbau von Heizanlagen ein Anteil von 15 Prozent erneuerbarer Energien an der Gebäudewärmeversorgung nachgewiesen werden. Alternativen zur Nutzung erneuerbarer Wärmeenergien wie BHKW oder Dämmmaßnahmen gelten als gleichwertige Erfüllungsoptionen.
Kosten der Brennstoffzellen-Heizgeräte sinken
Ein Knackpunkt sind weiterhin die hohen Preise der Brennstoffzellen-Heizgeräte. Inzwischen gibt es jedoch die ersten Exemplare für Einfamilienhäuser ab 20.000 Euro – vor fünf Jahren mussten Käufer rund doppelt so viel auf den Tisch legen.
Förderung für Brennstoffzellen-Heizung bzw. KWK
Die KfW fördert mit dem Kredit 270 - Erneuerbare Energien – Standard auch Anlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) auf der Basis von fester Biomasse, Biogas oder Erdwärme.
Zu dem Listenpreis kommen noch Kosten für Montage und Wartung sowie für die elektronische Regelung hinzu. Abzüglich der attraktiven Förderung der Kreditanstalt für Wiederaufbau KfW liegen die Gesamtkosten rund 6.000 bis 9.000 Euro über denen von konventionellen Öl- oder Gasbrennwertkesseln. Durch Brennstoffzellen-Heizgeräte fallen jedoch geringere Stromkosten und außerdem ein Zusatzerlös durch den eingespeisten Strom an. Die Mehrkosten sinken daher in diesem Fall bei einer guten Planung innerhalb der 10-Jahres-Garantie auf nur noch wenige tausend Euro.
Nicht jeder Hersteller kann freilich mit solchen Kosten aufwarten, viele Anlagen sind noch deutlich teurer als im beschriebenen Fall. Insgesamt geht der Trend aber in diese Richtung: Die Kosten sinken. „Steht in den nächsten Jahren ein Heizungstausch an, sollten Hauseigentümer daher mit Experten prüfen, ob sich die Technik bei ihnen wirtschaftlich betreiben lässt“, empfiehlt Frank Hettler. „Dafür stehen Gebäudeenergieberater und Heizungsbauer bereit, die bei Bedarf auch weitere Sanierungsmaßnahmen vorschlagen“, so Hettler weiter.