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Brennstoffzelle als Heizung und Stromerzeugung

Brennstoffzelle als Heizung und Stromerzeugung

Ist eine Brennstoffzelle als Gebäudeheizung verbaut, kann sie verschiedene Namen tragen. Mal wird sie als Brennstoffzellenheizung, mal als Brennstoffzellen-Heizgerät und mal als stromerzeugende Heizung bezeichnet. Die in der EU und damit auch in Deutschland geförderte Heizanlage, die im Wohnhaus zum Einsatz kommen kann, wird fälschlicherweise auch Blockheizkraftwerk (BHKW) genannt, weil sowohl Wärme als auch elektrischer Strom erzeugt wird. Deshalb wird zudem nicht selten der Begriff Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) verwendet. Beide Begriffe und Kürzel sind aber vornehmlich für Anlagen mit Gas, Öl oder Biomasse gedacht. Bei der Brennstoffzelle werden Sauerstoff und Wasserstoff aus Erdgas verbraucht.

Carmen Giesing

Carmen Giesing

Lesedauer 5 Minuten

Brennstoffzelle als Heizung und Stromerzeugung im Haus

Ist eine Brennstoffzelle als Gebäudeheizung verbaut, kann sie verschiedene Namen tragen. Mal wird sie als Brennstoffzellenheizung, mal als Brennstoffzellen-Heizgerät und mal als stromerzeugende Heizung bezeichnet. Die in der EU und damit auch in Deutschland geförderte Heizanlage, die im Wohnhaus zum Einsatz kommen kann, wird fälschlicherweise auch Blockheizkraftwerk (BHKW) genannt, weil sowohl Wärme als auch elektrischer Strom erzeugt wird. Deshalb wird zudem nicht selten der Begriff Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) verwendet. Beide Begriffe und Kürzel sind aber vornehmlich für Anlagen mit Gas, Öl oder Biomasse gedacht. Bei der Brennstoffzelle werden Sauerstoff und Wasserstoff aus Erdgas verbraucht.

So funktioniert eine Brennstoffzelle

Die Funktionsweise einer Brennstoffzelle beruht auf der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff, die für die Gewinnung elektrischer und thermischer Energie (Strom und Wärme) genutzt wird. Im Innern der Brennstoffzelle sind dafür zwei Kammern angelegt. Die eine ist die Anode mit Wasserstoff (H2), die andere ist die Kathode mit Sauerstoff (O2). Getrennt sind die Kammern und somit die Moleküle durch eine Membran, welche nur Wasserstoff-Protonen durchlässt. Da Wasserstoff und Sauerstoff zusammen sehr reaktionsfreudig sind, gibt der Wasserstoff Elektronen ab, um Protonen zu bilden, welche durch die Membran zum Sauerstoff dringen können. Die Elektronen werden über ein Kabel ebenfalls in die zweite Kammer geführt – sie bilden den nutzbaren elektrischen Strom. 

Der Strom, der sich durch die Elektronen, die über das Kabel geleitet werden, ergibt, kann im Haus zum Betrieb elektronischer Geräte genutzt werden. Darüber hinaus ist der oben beschriebe Prozess exotherm, gibt also Wärme ab. Diese kann genutzt werden, um die Heizkörper im Haus und damit die einzelnen Räume aufzuwärmen. Dabei ist eine Brennstoffzellenheizung sehr effizient. Etwa 85 bis 95 % der in den Brennstoffen steckenden Energie können verwendet werden. Aufgrund dessen und aufgrund der staatlichen Förderung sind Brennstoffzellen als Stromerzeuger und Heizanlagen nicht nur in Japan, sondern auch in Deutschland beliebt. Die Förderung von KfW und Co. sind auch nötig, da die Kosten für eine Brennstoffzelle als stromerzeugende Heizung recht hoch sind.

Effizienz der Anlage: So wirtschaftlich ist die Brennstoffzelle

Wie Sie unter der nächsten Überschrift sehen werden, sind die Kosten für eine BHKW-Heizung mit Brennstoffzelle vergleichsweise hoch. Bereits mit der Förderung der Brennstoffzellen-Heizanlage durch KfW, BAFA und BMVI sowie durch Vergünstigungen und Ausgleiche im Betrieb relativieren sich die Kosten aber. Über die Zeit amortisiert sich der Preis sogar. Wichtig ist dabei, dass Sie die richtige Anlagengröße für Ihr Haus und Ihren Verbrauch auswählen. Denn zwar kann der Überschuss an elektrischem Strom ins Netz eingespeist werden, das rechnet sich aber nicht unbedingt. Viele Einfamilienhäuser und auch Zweifamilienhäuser haben für (große) Brennstoffzellenheizungen keinen ausreichenden Verbrauch, als dass sie sich wirklich wirtschaftlich lohnen würden. 

Auch hängt die Wirtschaftlichkeit der Anlage davon ab, ob Sie sie in einem energetisch hocheffizienten Neubau installieren oder im Rahmen einer Sanierung in einem Altbau einbringen wollen. In erster Immobilie sollte eine BHKW-Heizung mit mehr Stromerzeugung gewählt werden, da die Wärmedämmung des Hauses sehr gut ist. In alten Häusern ist eine Anlage mit höherer Wärmegewinnung die bessere Wahl, da zwar auch Strom verbraucht wird, aber die Wärmedämmung der Immobilie tendenziell schlechter ist. Werden zudem nur Einzelmaßnahmen (neue Dämmung, neue Heizung, etc.) vorgenommen, können alte Türen und Fenster zu mehr Wärmeverbrauch führen. Kurzum: Lassen Sie vom Energieberater den voraussichtlichen Verbrauch berechnen und wählen Sie dann die richtige Brennstoffzellenheizung aus.

Der Preis: Kosten für eine Brennstoffzelle im Haus

Je nach Art und Größe, nach bereits bestehenden oder zu legenden Anschlüssen sowie abhängig von (optionalen) Speichergeräten sowie der nötigen Installationsleistung können die Kosten für eine stromerzeugende Heizanlage in Form einer Brennstoffzelle variieren. Die Brennstoffzellenheizung an sich rangiert dabei bei einem Preis von 14.000 Euro bis 25.000 Euro. Meist wird dazu auch noch ein Spitzenlastgerät benötigt, das bei hohem Verbrauch mit anspringt – eine Gasheizung, die als Heizgerät für die Spitzenlast dient, kann Kosten von 3.000 Euro bis 5.000 Euro verursachen.

Hinzu kommen etwa der Gasanschluss, ein Abzug für die erzeugten Abgase (CO2) sowie ein Abfluss für das entstehende Wasser (H2O). Nicht zu vergessen ist der Wechselrichter für die Gewinnung von Wechselstrom aus dem oben beschriebenen Gleichstrom. Ein Pufferspeicher und ein optionaler Stromspeicher können hinzukommen; nicht zuletzt die Kosten für die Installation des Ganzen. Die schlussendlichen Kosten belaufen sich auf mindestens 25.000 Euro; können bei großem Aufwand und allen Elementen in bester bzw. größter Ausführung aber auch bis zu 55.000 Euro betragen.

Kostenkontrolle Brennstoffzelle
Kostenkontrolle Brennstoffzelle

Förderung für die Brennstoffzellenheizung im Wohnhaus

Sowohl für den Kauf (rückwirkend) als auch im Betrieb der Brennstoffzellenheizung mit Stromerzeugung können Sie eine Förderung verschiedener Stellen beantragen und erhalten. Wir beraten Sie gern im Detail zu Fördergeldern und zur Fördermittelbeantragung. Die Förderung der Brennstoffzelle als Heizung und Stromerzeugung in Ihrem Haus gibt es unter anderem von diesen Stellen:

·      Kreditanstalt für Wideraufbau, kurz KfW

·      Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, kurz BAFA

·      Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, kurz BMVI

Hinzu kommen diese Zuschläge / Rückzahlungen:

·      Zuschlag für Strom aus Kraft-Wärme-Kopplung, kurz KWK-Zuschlag

·      Energiesteuer-Rückerstattung

Der KfW-Zuschuss für Brennstoffzellen beläuft sich auf maximal 40 % der förderfähigen Kosten. Bezuschusst wird in diesem Rahmen ein Festbetrag als Grundförderung von 5.700 Euro und zusätzlich dazu 450 Euro pro 0,1 kWel (also eine Zusatzförderung je 100 W Leistung der Anlage). Dies ist Teil vom KfW-Zuschuss 433, welcher einen Teil der Unterstützung zum energieeffizient Bauen und Sanieren ist. Im Rahmen weiterer Programme gibt es neben dem Zuschuss 433 noch weitere fest definierte Förderungen und Kredite, die Sie beim Bauen und energetischen Sanieren nutzen können.

Weitere Fördergelder kommen von den oben ebenfalls aufgelisteten Stellen sowie im Rahmen von Rückzahlungen und Begünstigungen. Hier die gesamte Übersicht inklusive der KfW-Gelder, damit Sie auf einen Blick sehen, mit welcher Unterstützung die hohen Anschaffungskosten für eine Brennstoffzelle als Heizung und Stromerzeugung relativiert werden können:

·      KfW-Förderung: 5.700 € + 450 € je 100 Watt Leistung

·      BAFA KWK-Zuschuss: 1.900 € bis 3.500 €

·      BMVI KWK-Förderung für Brennstoffzellen: anteilig, je nach konkreten Kosten

·      Zuschlag für die allgemeine KWK-Nutzung: für Einspeisung 8 Cent / kWh; für Selbstnutzung 4 Cent / kWh

·      Energiesteuer-Rückerstattung: 0,55 Cent je 1 kWh Erdgas

Brennstoffzelle als KWK-Heizung: Vorteile und Nachteile

Vorteile
  • Erzeugung von Strom und Wärme

  • Hohe Effizienz zw. 85 und 95 Prozent

  • Umweltfreundliche Alternative zu Öl, etc.

  • Betrieb ist geräuscharm (gut für kellerlose Gebäude)

  • Aufwand für die Wartung ist sehr gering

  • Staatliche Förderung für Anschaffung und Betrieb

Nachteile
  • Kosten für die Anschaffung sind sehr hoch

  • Wirtschaftlichkeit ist zuvor immer zu beachten

Beratung zu energieeffizientem Bau, zu Sanierung und Energie

Wir von Energy Building sind Ihre Energieberater in allen Lebenslagen. Wollen Sie ein Haus bauen, eine Sanierung nach Sanierungsfahrplan durchführen oder Einzelmaßnahmen aus dem Energieausweis planen, um dessen Werte zu verbessern? Wir helfen bei Planung, Durchführung und Fördermittelbeantragung. Zudem bieten wir Baubegleitung, Thermografie, und mehr. Auch zur Brennstoffzellenheizung bzw. zur BHKW-Heizung mit Brennstoffzelle beraten wir Sie – egal ob von Buderus, Elcore, Hexis, Junkers, SenerTec, SOLIDpower, Viessmann oder Vaillant. Nehmen Sie am besten gleich Kontakt zu uns auf und beantragen Sie eine individuelle Energieberatung für Ihr Projekt und Ihre Immobilie.

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