Perspektiven der Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnologie

Zuletzt aktualisiert am 05.02.2017

Einsatz innovativer KWK-Technologien in der Hausenergieversorgung

1  Abstract

In diesem Projekt wurden die Potenziale der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie in der stationären Anwendung, d. h. für die Hausenergieversorgung untersucht. Dazu wurden zunächst die Bereitstellungspfade für Wasserstoff dargestellt und die verschiedenen Brennstoffzellentypen zusammengefasst. Anschließend wurde eine Potenzialanalyse für die Hausenergieversorgung durchgeführt und Handlungsempfehlungen für die Weiterbildung der Handwerker abgeleitet.

In einer Expertenrunde wurden die Ergebnisse der Studie vorgestellt und Hemmnisse sowie Wege zur Einführung der Brennstoffzelle in der Hausenergieversorgung diskutiert.

Die Ergebnisse des Projektes sind in dem von der Wüstenrot Stiftung und dem Karl Krämer Verlag herausgegebenen Buch „Energieeffiziente Architektur“ veröffentlicht. Das Buch ist im Handel erhältlich.

2  Allgemeiner Kontext und Zielsetzung

Seit vielen Jahren erfolgt eine intensive Forschung und Entwicklung auf den Gebieten der Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnologie. Die Brennstoffzellentechnologie im stationären Einsatz ermöglicht eine hocheffiziente Kraft-Wärme-Kopplung, ggf. auch in Kombination mit Absorptionskälteerzeugung. Der Gesamtwirkungsgrad erdgasbetriebener Brennstoffzellenanlagen liegt bei über 85 %, elektrisch werden etwa 40 % erreicht. Damit liegt die Stromkennzahl im Regelfall höher als bei konventionellen Blockheizkraftwerken, was grundsätzlich eine gute Voraussetzung für die Wirtschaftlichkeit dieser Anlagen darstellt. Ein weiterer Vorteil von Brennstoffzellen gegenüber konventionellen Systemen ist die sehr viel höhere Skalierbarkeit, d. h. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen lassen sich auch mit sehr geringen Leistungen (bis unter 500 Watt) realisieren. Damit erschließt sich für diese Anlagen als neues Einsatzfeld auch der Bereich von Einfamilienhäusern, was eine erhebliche Potenzialsteigerung für die Anwendung und damit einen sehr viel größeren Markt bedeutet.

Wasserstoff wird oft zum Energieträger der Zukunft erklärt. Vorteile sind die Emissionsfreiheit am Einsatzort und die Flexibilität bei der Erzeugung von Wasserstoff.

Auch wenn Wasserstoff und Brennstoffzellen oft in einem Atemzug genannt werden, besteht nicht notwendigerweise eine Verbindung zwischen diesem Energieträger und der Technologie. So kann Wasserstoff auch in Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt werden und Brennstoffzellen können Erdgas, Biogas oder Methanol als Energiequelle nutzen.

3  Ergebnisse

In Angliederung an die Studie fand ein Workshop „Perspektiven der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie“ statt. Mit Teilnehmern aus der Architektur, Energieversorgung, Öffentlichkeitsarbeit, Industrie und Forschung wurde über Themen, die die Zukunft der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie in der Hausenergieversorgung bestimmen diskutiert.

Durch die Vielzahl an Fachvorträgen und die inhaltlich sehr interessanten Diskussionen konnten die erarbeiteten Ergebnisse zum Abschluss des Workshops in einer SWOT-Analyse (engl. Akronym für Strengths (Stärken), Weaknesses (Schwächen), Opportunities (Chancen) und Threats (Gefahren)) zusammengetragen werden. Folgende Abbildung zeigt eine Aufstellung wesentlicher Stärken und Schwächen von Brennstoffzellensystemen in der Hausenergieversorgung sowie Chancen und Risiken, die mit deren Einführung einhergehen.

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Pressemitteilungen / Veröffentlichungen:

Buchveröffentlichung: Energieeffiziente Architektur

 

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Michael Beer

 

Auftraggeber: Wüstenrot Stiftung

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