EnBW übergibt 100. Pilotanlage mit Brennstoffzelle

Diskutiere EnBW übergibt 100. Pilotanlage mit Brennstoffzelle im Heizung 1 Forum im Bereich Haustechnik; Einen Wirkungsgrad von 95 Prozent bei Heizen und Stromerzeugung, das erzielt man nur mit einer Brennstoffzelle. Die EnBW beschäftigt sich seit 11...

  1. #1 EnBW_Baranek, 15. November 2012
    EnBW_Baranek

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    Einen Wirkungsgrad von 95 Prozent bei Heizen und Stromerzeugung, das erzielt man nur mit einer Brennstoffzelle. Die EnBW beschäftigt sich seit 11 Jahren mit dieser Technologie, bei der Gas in einem elektrochemischen Prozess in Wasserstoff umgewandelt wird. Daraus wird dann elektrischer Strom (30-35 Prozent) und Wärme zum Heizen.

    Inzwischen hat die EnBW die 100. Pilotanlage in Stuttgart übergeben. In dem Einfamilienhaus der Familie Thieringer sorgt eine Anlage mit einer elektrischen Leistung von 1 KW und einer Wärmeleistung von 1,8 KW für eine hocheffiziente, dezentrale Energieversorgung.

    Im Rahmen des bundesweiten Forschungsprojekts „Callux“ sind weitere Anlagen geplant. Ob und wann die EnBW mit frei verfügbaren Angeboten an den Markt geht, hängt nach den Worten von Uwe Fritz, Geschäftsführer der EnBW Vertrieb GmbH, davon ab, welche serienreifen Produkte die Gerätehersteller am Ende der Testphase entwickelt haben.

    Da es sich bei der installierten Brennstoffzellenanlage um einen Prototypen und damit um eine noch unverkäufliche Anlage handelt, wird sie im Rahmen eines so genannten Contracting-Vertrags betrieben: Die Anlage bleibt in Besitz der EnBW und wird von ihr betrieben und überwacht. Für den Pionierkunden hat dies den Vorteil, dass er - ähnlich wie bei einem Leasing-Vertrag - nur für die tatsächliche bezogene Energie aufkommt.
    >> Hier mehr Infos zu dieser Technik.

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  3. R.B.

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    Und womit wird zugeheizt wenn es mal richtig kalt wird? Nicht jeder wohnt in einem Passivhaus.

    Die Mehrzahl der heute gebauten EFH hat eine Heizlast um 5-6kW, im Bestand liegt die Heizlast teils deutlich höher. Eine Heizlast von 10kW und mehr ist da keine Seltenheit.

    Selbst wenn ich auch noch den el. Anteil für die Beheizung nutze, habe ich nur 2,8kW zur Verfügung. Das reicht für nicht einmal 50% des jährlichen Heizbedarfs.

    Da stelle ich mir halt die Frage, was ist in dem Artikel mit 20kW "Zusatzwärmeerzeuger" gemeint?

    Es wäre doch ärgerlich, wenn ich versuche ein effizientes Mini-BHKW (ja ich weiß, hier wird eine Brennstoffzelle genutzt) zu bauen und dann ruiniere ich mir diese Effizienz, weil ich 50% des Jahresbedarfs mit einem el. Heizstab oder sonst irgendwie zuheizen muss.

    Die kleine Leistung hat ihren Charme, denn so kann ich die Anlage auch im Sommer für die WW-Erzeugung nutzen, auch wenn die Laufzeiten während des Sommers nicht mit denen im Winter vergleichbar sein werden.

    Wäre es da nicht besser, wenn man die Leistung der Anlage dem Bedarf entsprechend anpassen könnte? Das würde auch dem Nutzerverhalten entgegen kommen, denn im Winter wird neben mehr Heizenergie auch mehr el. Strom benötigt.

    Gruß
    Ralf
     
  4. #3 EnBW_Baranek, 15. November 2012
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    Hallo.
    Bei dem Zusatzwärmeerzeuger handelt es sich um einen integrierten Gasbrenner.
    In Bezug auf die Wärmeproduktion ist das HEXIS-System mit einem modernen Gas-Brennwert-Heizgerät vergleichbar. Die Brennstoffzelle kann im übrigen sehr gut modulieren und somit auch im Teillastbereich bei geringem Wärmebedarf (zB Warmwasser) betrieben werden.
     
  5. R.B.

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    Danke für die Info. Bei 1kW el. und 1,8kW thermisch erübrigt sich wohl die Leistungsregelung. ;)

    Oder aber man fährt eine andere Strategie. Die Leistung noch halbieren, dann kann man damit im Sommer den kompletten Tagesbedarf für WW decken. Dieser bewegt sich bei einer 4 köpfigen Familie ja im Bereich um 8-10kWh. Den erzeugten Strom noch in 20kWh Akkus speichern, so dass man diesen Strom nicht einspeisen muss, sondern selbst verwerten kann (Tagesbedarf einer Famile typ. 15kWh +- 2-3kWh je nachdem ob Sommer oder Winter). Immerhin gibt es für den eingespeisten Strom nur irgendwas um 9-10Ct./kWh während man für den Strombezug ab dem nächsten Jahr problemlos Faktor 3 bezahlen muss. Hält man dem den Gaspreis von aktuell ca. 7-8Ct./kWh (inkl. Grundgebühr, je nach Lieferant) entgegen, dann wäre das fast schon ein Nullsummenspiel.

    Ob sich so eine Lösung lohnt? Die Entwickler wären sicherlich begeistert, die Kunden vermutlich auch, nur der Vertrieb dürfte anhand der Kosten dann die Hände über´m Kopf zusammenschlagen. ;)

    Gibt es schon veröffentlichte Daten aus den Pilotprojekten? (Laufzeiten, Erträge usw.)

    Gruß
    Ralf
     
  6. #5 ReihenhausMax, 16. November 2012
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    Man müßte für ein solches System wohl monatsweise rechnen, wie die Bilanz aussieht und bei einer solchen hoffentlich langfristig funktionierenden Investion auch schon überlegen, wie lange die 4 köpfige Familie denn 4 köpfig in dem Haus wohnt. Wir brauchen zu dritt mit knapp 8 jährigem Sohn jedenfalls nur knapp unter 5 kWh Gas pro Tag fürs WW, mit Heizung sinds übers Jahr etwa 7000 kWh. Strom übers Jahr etwa 3200 kWh. D.h. ich könnte in der Nicht-Heizperiode etwa 2.7 kWh Strom gewinnen und ggf. mit einem kleinen Puffer auch vollständig verbrauchen (KWL, Kühlgeräte, Lampen für Vögel und Aquarien ...). In der Zeit wäre dann allerdings eine Stromlücke, wenn man nicht auch noch in PV investiert ... Aktuell hab ich so 30 kWh Gas pro Tag, also 1.25 kW, gäbe 17 kWh Strom, d.h. knapp die Hälfte müßte ins Netz.

    Mit solchen Aggregaten an Stelle von Stirlings oder normalen Motoren wird das Thema zumindest spannend!

    Ein 20 kW Brenner (Modulationsbereich?) ist IHMO eine schlichte Zumutung, da man das ganze ja sicherlich nicht ohne einen angemessen großen (WW) Pufferspeicher betreiben würde.
     
  7. wairwolf

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    Das Problem ist der elektrochemische Prozess zur Erzeugung von Wasserstoff aus Gas. Man muß zu den tollen 95% Wirkungsgrad noch die Verluste hinzurechnen, die bei dieser Umwandlung entstehen und die gesamte Bilanz betrachten, inklusive technischem Aufwand. Ich habe keine Zahlen parat, meine aber dieser elektrochemische Prozess ist SEHR energieintensiv.
     
  8. #7 ReihenhausMax, 16. November 2012
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    Hab die Herstellerseite (EnBW kauft das ja auch nur ein ...) grob überflogen und gefunden, daß wohl H2 und CO in der Brennstoffstelle zu Wasser und Kohlendioxid oxidiert wird. H2 und CO wird vorher sicherlich nicht elektrochemisch aus Methan gewonnen, sondern durch eine Umsetzung mit Luft an einem passenden Katalysator, wobei die Oxidation des Kohlenstoffs zu CO und sicherlich, wenn nicht überwiegend auch CO2 die Energie liefert. So wie sonst (Ammoniakproduktion) halt auch der Wasserstoff gewonnen wird. Die Abwärme davon geht in die 1.8 thermischen kW ein.
     
  9. #8 EnBW_Baranek, 16. November 2012
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    Hallo. Danke für die Diskussion. Hier noch ein Hinweis bzgl weiterer Informationsmöglichkeiten auf der Website des erwähnten Projektes Callux.

    Auf der Homepage von Callux unter http://www.callux.net findet man unter http://www.callux.net/home.Medien.html unter anderem eine Präsentation mit weiteren Hinweisen und Ergebnissen zum Callux-Projekt und den Feldtests.
     
  10. R.B.

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    Wie man den Daten der Geräte nun entnehmen kann, ist der zusätzliche Wärmeerzeuger mit 4-20kW spezifiziert. Für ein EFH schon etwas heftig, selbst für ein EFH im Bestand, andererseits soll es ja nicht nur EFH geben, und mit etwas größeren Häusern dürfte man schon in den Regelbereich kommen. Ich glaube das ist aber ein Nebenkriegsschauplatz, denn bei den beteiligten Firmen sollte ja ausreichend know-how vorhanden sein um den Leistungsbereich nach unten zu erweitern.

    Man darf letztendlich auch nicht vergessen, dass so ein Gerät bezahlbar bleiben muss. Was hilft es wenn meine "Wunschliste" den Gerätepreis verdoppelt, nur damit ich 10% mehr Nutzen habe?

    Meine Befürchtung ist, dass das Gerät zwar auf lange Laufzeiten kommt, was an sich schon einmal gut wäre, aber ich aufgrund meines el. Leistungsbedarfs im Gebäude (hohe bis sher hohe Schwankungen) trotzdem nur einen Bruchteil der el. Energie nutzen kann. d.h. für mich, ich speise den Strom ein und kompensiere damit vielleicht gerade mal die Gaskosten. Auf der thermischen Seite ergibt sich nur ein minimaler Unterschied zu einem Gasbrennwerter, d.h. die kWh thermisch kostet mich genau so viel wie bei der Gastherme.

    Gruß
    Ralf
     
  11. #10 ReihenhausMax, 16. November 2012
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    Das 20 kW Teil ist sicherlich nur eine Konfigurationsfrage, da stimme ich auch zu. Man fängt halt mal mit einer Konfiguration an, wenn man in die Tests geht. Was mich auch stören würde ist, daß die WW Bereitung wohl nicht mit der Brennstoffzelle gemacht wird, d.h. die 2.7 kWh mit meinen Zahlen im Sommer gäbe es auch nicht. Ein strombedarfgetriebener Betrieb (bis ein Wärmepuffer voll ist, klar) ist sicherlich auch noch Zukunftsmusik. Müßte der Zustand eines optionalen Stromspeichers und die Charakteristika des täglichen Verbrauchs mit ausgewertet werden. Ein paar schöne Diplomarbeiten ;-)
     
  12. R.B.

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    So, ich habe in einem anderen thread mal ein Beispiel aufgestellt.

    http://www.bauexpertenforum.de/showthread.php?70460-Nano-BHKW

    Mag sein, dass ich mit meinen Zahlen völlig daneben liege. Wer gibt Kontra oder hilft meine Zahlen zu untermauern?

    Ein weiterer Gedankengang zur Optimierung.

    Wie oben schon erwähnt, könnte man jetzt über einen optionalen Stromspeicher diskutieren. Dieser würde dann weniger dazu eingesetzt um erzeugte Energie in Zeiten zu verschieben in denen Bedarf besteht, sondern vor allen Dingen auch um Leistungsspitzen abzufangen. Selbst mein Fön hat eine Aufnahmeleistung von deutlich über 1kW, so dass auch während des Betriebs des BHKW Strom aus dem Netz bereitgestellt werden müsste. Von leistungsstarken Verbrauchern, wie beispielweise Herd, Backofen o.ä. mal ganz zu schweigen.

    Ein weiterer Punkt zur Optimierung wäre vielleicht der Gasbrennwerter. Diese Einheit kostet ja auch Geld und erfordert zudem ein LAS mit allen Folgekosten. Warum nutze ich nicht die erzeugte el. Energie um damit eine WP zu betreiben? Damit könnte ich die Grundlast für das BHKW deutlich erhöhen.

    Gruß
    Ralf
     
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  14. #12 Achim Kaiser, 20. November 2012
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    Neben den Anlagekosten würden mit die Standfestigkeit und die Betriebs- und Reparaturkosten der Anlagen interessieren .... aber da gibts ja leider wenig bis keine Informationen .... ausser den Aussagen der Aussendienstmitarbeiter der Hersteller .... und da ist ja sowieso immer alles Super Duper (bis dann die Rechnungen auflaufen ....)

    Das mögliche Optimierungspotential sehe ich erst als 2 Stufe ... ;)

    Gruß
    Achim Kaiser
     
  15. R.B.

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    Tja Achim, wir sind selbst der Zukunft schon voraus. ;)

    Wartungskosten hatte ich in meinem Rechenbeispiel mal pauschal angesetzt. Bei einer Brennstoffzelle sollte aber der Wartungsaufwand geringer sein als bei einem Gasbrennwerter. Natürlich gilt es auch hier zu prüfen, dass es keine Leckagen usw. gibt. Andererseits ist relativ wenig (anfällige) Mechanik verbaut, das sollte der Lebensdauer zugute kommen.
    Die Teile "Anbindung an Heizkreis und WW" sowie "Gasversorgung" dürften sich hinsichtlich Wartung von einer normalen Gastherme kaum unterscheiden.

    Gruß
    Ralf
     
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