Sie sind neu, innovativ und effizient, aber teuer. Brennstoffzellenheizungen haben in letzter Zeit stark an Beliebtheit gewonnen. Noch vor wenigen Jahren war sie nur bei Energie-Insidern beliebt. Dank staatlicher Förderprogramme, Effizienzsteigerungen und einer starken Kostenreduzierung ist das Heizsystem jedoch inzwischen für jedermann tauglich.
In diesem Artikel erfahren Sie alle wichtigen Informationen über die Brennstoffzellenheizung. Wie funktioniert sie? Für wen eignet sie sich? Wie sieht's mit den Kosten und den Förderungen aus und wie schneidet sie im Vergleich zu anderen Heizsystemen ab?
Was ist eine Brennstoffzellenheizung?
Eine Brennstoffzellenheizung ist ein Heizsystem, welches sowohl Wärme als auch Elektrizität erzeugt. Obwohl die Brennstoffzellenheizung mit Gas betrieben wird, gilt sie als besonders klimaschonend und wird staatlich gefördert. Trotz hoher Anschaffungskosten gilt die Brennstoffzellenheizung in vielen Fällen als wirtschaftlich sinnvoll, da so der Energieverbrauch um 40 bis 50 % gesenkt wird.
Wie funktioniert eine Brennstoffzellenheizung?
Eine Brennstoffzellenheizung verwendet Erdgas als Energielieferanten und produziert damit Strom, Wärme und Wasser.
Im ersten Schritt wird das Erdgas zusammen mit Wasserdampf in einem „Reformer“ gemischt. Hierbei entsteht Kohlenmonoxid und Wasserstoff.
Der Wasserstoff wird nun in die Brennstoffzelle weitergeleitet, wobei er mit dem darin enthaltenen Sauerstoff aus der Luft reagiert. Diese Reaktion wird als „Knallgasreaktion“ bezeichnet, bei der Energie in Form von Wärme freigesetzt wird.
Neben Wärme wird hierbei aber auch Strom erzeugt: In der Brennstoffzelle befinden sich zwei Kammern (Anode/Kathode), die durch eine hauchdünne Folie getrennt sind. Da diese Membran ausschließlich für Protonen durchlässig ist, spaltet sich der Wasserstoff in Elektronen und Protonen, wobei die Protonen die Membran durchqueren.
Die Elektronen wandern dann über ein Kabel in die Kathode, wobei elektrische Arbeit verrichtet wird - es entsteht Gleichstrom.
Der Gleichstrom wird anschließend an einen „Inverter“ weitergeleitet. Dieser wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, sodass er im Haushalt genutzt oder in das Stromnetz eingespeist werden kann.
Die erzeugte Wärmeenergie wird unterdessen an einen Pufferspeicher weitergeleitet. Da die Brennstoffzellenheizung fast immer in Betrieb ist, wird häufig Wärme erzeugt, obwohl sie nicht benötigt wird. Ohne einen Speicher wäre eine Brennstoffzellenheizung daher sehr ineffizient.
Für wen eignet sich eine Brennstoffzellenheizung?
Wie bei jedem Heizsystem gibt es bestimmte Voraussetzungen, unter denen der Betrieb sinnvoll ist. Bei der Brennstoffzelle gibt es die folgenden fünf Faktoren:
- Energetischer Zustand des Hauses
- Strombedarf
- Wasser- und Wärmebedarf
- Vorhandener Gasanschluss
- Vorhandener Zentral-Heizungsanschluss
Wichtig für den Betrieb der Brennstoffzellenheizung ist ein vorhandener Gasanschluss. Eine Neuverlegung ließe die bereits hohen Kosten noch weiter in die Höhe schließen. Die zentrale Anlage ist wiederum notwendig, damit die gewonnene Wärme über eine zentrale Wärmeabgabe an das gesamte Haus abgegeben werden kann.
Eine Brennstoffzellenheizung erzeugt Strom und Wärme in einem ähnlichen Verhältnis. Strom wird allerdings nur dann produziert, wenn die Wärme zum Heizen oder für die Warmwasseraufbereitung benötigt wird.
Die Initiative Brennstoffzelle (IBZ) hält einen jährlichen Gesamtwärmebedarf ab 10.000 kWh für angemessen. Der Strombedarf sollte ebenfalls nicht zu niedrig ausfallen. Da eine Brennstoffzellenheizung ständig Energie erzeugt, rechnet sich dieses Heizsystem für Haushalte mit sehr niedrigem Energieverbrauch nicht.
Was kostet eine Brennstoffzellenheizung?
Eine Brennstoffzellenheizung ist teuer. Obwohl die Anschaffungskosten mit 2007 verglichen um über 70 % gesunken sind, kostet eine Brennstoffzellenheizung mit 25.000 bis 40.000 € nach wie vor deutlich mehr als konventionelle Energiesysteme.
Allerdings gibt es zwei große Aspekte, die eine Anschaffung dennoch lohnenswert machen:
- Staatliche Förderungen bis 40 %
- Reduzierung der Energiekosten um 30 bis 40 %
Werfen wir jedoch zuerst einen Blick auf die Anschaffungskosten der Brennstoffzellenheizung. Den größten Kostenpunkt macht natürlich die Heizung selbst aus, weitere vierstellige Beträge kommen aber noch für die Installation, den Pufferspeicher und eine Abgasleitung hinzu.
Die Kosten für eine Brennstoffzellenheizung in einem Einfamilienhaus haben wir Ihnen in der folgenden Tabelle dargestellt:
Je nachdem welche Maßnahmen erforderlich sind, können die Kosten 50.000 € übersteigen. Einige Posten sind nämlich optional oder fallen nur in bestimmten Fällen an. Dazu gehören unter anderem:
- Verlegung eines Gasanschlusses (1.500 bis 2.500 €)
- Wasserabfluss (1.000 bis 3.000 €)
- Wechselrichter (1.000 bis 2.000 €)
- Abzug (2.000 bis 5.000 €)
- Stromspeicher (6.000 bis 8.000 €)
Wie viel kostet eine Brennstoffzellenheizung im Vergleich zu anderen Heizsystemen?
Beachten Sie, dass jedes Heizsystem mit seinen eigenen Vor- & Nachteilen einhergeht. Obwohl Solarthermie zwar relativ günstig ist, reicht die Leistung in der Regel nicht aus, um einen ganzen Haushalt mit Wärme zu versorgen. Eine Brennwertstoffzellenheizung ist zwar sehr teuer, versorgt das Haus dafür aber sowohl mit Strom als auch mit Wärme.
Wie hoch ist die Förderung für eine Brennstoffzellenheizung?
Die Förderungen für Brennstoffzellenheizungen machen die Anschaffung um einiges attraktiver.
Das Programm 433 der Kreditanstalt für Wideraufbau wurde mittlerweile eingestellt. Hier hätten Sie bis zu 40 % der förderfähigen Kosten erstattet bekommen. Die Förderung bestand aus einem Basis- (5.700 € als Grundbetrag für die zugelassene Anlage) und Bonusbetrag (je 100 Watt elektrischer Leistung 450 € extra). Wer in 2022 noch das Programm beantragt hat, kann dieses in der Regel auch noch beanspruchen.
Seit 2023 können Zuschüsse über die BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude) beim BAFA beantragt werden. Die Förderhöhe liegt bei 25 % aller förderfähigen Kosten - beim Heizungstausch weitere 10 %.
Für eine erfolgreiche Beantragung und Auszahlung gelten folgende Voraussetzungen:
- Bau des Wohngebäudes muss mind. 5 Jahre zurückliegen
- Brennstoffzellenheizungen müssen mit grünem Wasserstoff oder Biogas betrieben werden
- Einbindung in die Wärme- und Stromversorgung
- Gesamtwirkungsgrad von mindestens 82%, elektrischer Wirkungsgrad von mindestens 32%
- Vollwartungsvertrag mit mindestens 10 Jahren Laufzeit
Wie viel Energie spare ich durch eine Brennstoffzellenheizung?
Gemäß den Angaben der Hersteller sinken die Energiekosten durch eine Brennstoffzelle um 40 bis 50 %. Dadurch amortisieren sich die Zusatzkosten bei der Anschaffung relativ schnell. Insbesondere Haushalte mit einem hohen Energie- und Stromverbrauch profitieren von diesem Kostensenkungseffekt.
Durch eine Brennstoffzellenheizung machen Sie sich darüber hinaus von den stetig steigenden Strompreisen unabhängig.
Durch eine Brennstoffzelle stoßen Sie außerdem ca. ein Drittel weniger CO2 aus. Dieser Effekt macht sich wiederum in der verringerten CO2-Steuer bemerkbar.
Welche Hersteller gibt es?
In den letzten Jahren wurde die Brennstoffzellenheizung nicht nur erheblich effizienter und günstiger, auch die Vielfalt der am Markt angebotenen Produkte ist gestiegen.
Brennstoffzellen unterscheiden sich nach Leistung, Wirkungsgrad, Speicher und Kesselanzahl. Wegen der attraktiven Fördermöglichkeiten wächst der Markt für die Brennstoffzellenheizung stetig. Hier ist eine Übersicht über die beliebtesten Hersteller, deren Heizsysteme im deutschsprachigen Raum erhältlich sind:
- Buderus
- Remeha
- SenerTech
- SOLIDpower
- Sunfire
- Viessmann
- mPower
- Freudenberg
Welche Vor- und Nachteile haben Brennstoffzellen?
Nun noch einmal auf den Punkt gebracht: Was spricht für und was gegen eine Brennstoffzellenheizung?
sehr hoher Wirkungsgrad 40 bis 50 % geringere Energiekosten Unabhängigkeit von Strompreisen Betrieb ohne Lärm geringer Verschleiß und sehr geringe Wartung über 30 % weniger CO2-Emissionen wird gefördert
sehr hohe Anschaffungskosten Betrieb mit fossilem Energieträger Gasanschluss nötig für Haushalte mit geringem Energieverbrauch ungeeignet wenige Daten für den LangzeitbetriebUnterschied zwischen Brennstoffzellenheizung und Blockheizkraftwerk
Nicht selten werden Brennstoffzellenheizungen (BSZH) mit Blockheizkraftwerken (BHKW) in einen Topf geworfen. Obwohl beide Heizsysteme über das Kraft-Wäre-Kopplungs-Prinzip funktionieren, gibt es einige Unterschiede:
Fazit: Ist eine Brennstoffzellenheizung sinnvoll?
Die Brennstoffzellenheizung ist ein relativ neues Heizsystem, geht aber mit zahlreichen Vorteilen einher. Sie sparen Strom, Gas und CO2 zur selben Zeit. Die ausgeklügelte Technik der Brennstoffzellenheizung geht allerdings mit einem hohen Anschaffungspreis einher.
Obwohl dieser Preis durch die BAFA-Zuschüsse bis zu 35 % gesenkt werden kann und Sie Ihre Heizung mit Ökogas nachhaltiger machen können, sollten Sie auch andere Heizsysteme in Betracht ziehen. Mittlerweile werden nämlich nahezu alle erneuerbaren Energiesysteme vom Staat bezuschusst.
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