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Eine Brennstoffzellenheizung steht in einem Raum.

Brennstoffzelle

Heizen mit der Brennstoffzelle

Innovative, hocheffiziente Technologie: Die Brennstoffzelle erzeugt aus Wasserstoff Strom und Wärme im Doppelpack.

Umweltfreundliche Brennstoffzellenheizung

Mit einer Brennstoffzellenheizung holen Sie sich einen äußerst effizienten und zukunftsfähigen Energieerzeuger ins Haus. Der hohe Wirkungsgrad beim Heizen mit Brennstoffzelle wird durch die kombinierte Produktion von Strom und Wärme erreicht.

  • Strom und Wärme werden gleichzeitig erzeugt
  • Reduktion von Strom- und Heizkosten
  • Verringerung klimaschädlicher Treibhausgase

Für wen eignet sich eine Heizung mit Brennstoffzelle?

Eine Brennstoffzellenheizung ist eine hochmoderne Energiezentrale, mit der Sie als Hausbesitzer Strom und Wärme erzeugen.

Vorteile

Eine Heizung mit Brennstoffzelle im eigenen Haus bietet sich dann an, wenn der Bedarf an Strom ganzjährig hoch ist und auch die konstant erzeugte Wärme gut im Haus genutzt werden kann. Sie müssen dann weniger Energie einkaufen und sind dadurch unabhängiger von Preisschwankungen. Eine Brennstoffzelle passt in jeden Heizungskeller. Im Gegensatz zum Blockkraftheizwerk hat die Brennstoffzellenheizung einen weiteren Pluspunkt: Als „Abfallprodukt“ entsteht größtenteils Wasserdampf, der über den Schornstein abgeführt wird. Bei den verhältnismäßig hohen Anschaffungskosten werden Sie durch staatliche Förderung entlastet.

Voraussetzungen

Wird die Brennstoffzellenheizung mit Erdgas betrieben, so ist für die Installation ein Gasanschluss nötig. Damit kann der für die Funktionsweise notwendige Wasserstoff gewonnen werden. Der Wechsel von einer Gas-Brennwertheizung auf eine Brennstoffzellenheizung ist in der Regel unkompliziert. Außerdem benötigen Sie eine zentrale Heizungsanlage und einen Wärmespeicher. Auch eine Zusatzheizung sollte vorhanden sein. Diese springt ein, wenn die mit der Brennstoffzelle erzeugte Wärme nicht ausreicht. Je nach Hersteller ist die Zusatzheizung bereits in der Brennstoffzellenheizung integriert. Auch eine Wärmepumpe bietet sich an, die mit dem selbst produzierten Strom betrieben werden kann.

Besonderheiten

Brennstoffzellenheizungen zur Hausenergieversorgung zählen zu den Mikro-KWK-Anlagen. Sie sind für die Grundlastversorgung in Ein- und Zweifamilienhäusern geeignet. In der Regel nehmen sie nur einen Quadratmeter Fläche ein. Da sie aus wenigen mechanischen Komponenten bestehen, gelten Brennstoffzellenheizungen als robust, langlebig und wartungsarm. Gute Pflege und regelmäßige Wartung sind dennoch wichtig, damit Sie mit der Anlage richtig heizen.

Heizsysteme und System-Ergänzungen kennenlernen

Ein Heizungskeller mit einer Ölheizung und anderen Geräten.

Ölheizung

Eine Ölheizung ist ein zuverlässiger Partner für Heizung und Warmwasser. Heutige Brennwertgeräte schöpfen den Energiegehalt von Heizöl maximal aus.

Eine Hand hält ein Haus aus Papier ins Sonnenlicht.

Blockheizkraftwerk (BHKW)

Richtig heizen: Das Privathaus wird zur Power-Station, in dem ein Mikro-Blockheizkraftwerk nicht nur Wärme erzeugt, sondern auch Strom.

Ein Fachmann und ein Mann stehen vor einem Gerät im Heizungskeller.

Effiziente Heizsysteme

Die Heizung von heute kann mehr als nur Wärme und warmes Wasser erzeugen. Moderne Heizsysteme vereinen Effizienz, Klimaschutz und Zuverlässigkeit. Und: Es gibt passende Lösungen für jedes Gebäude.

Eine Infrarotheizung in Form eines Bildes hängt an der Wand.

Infrarotheizung

Die Infrarotheizung wandelt elektrische Energie in Infrarotstrahlung um und erzeugt eine Wärme, die als sehr angenehm empfunden wird.

Ein Fachhandwerker und ein Mann sitzen in der Hocke im Heizungskeller vor einem Pufferspeicher.

Pufferspeicher

Wenn Sie Ihre Heizung neu planen, ist das Speichern von Energie ein wichtiges Thema. Ein Pufferspeicher im System sorgt dafür, dass Sie weniger Energie verbrauchen und erhöht den Wohnkomfort.

Ein Mann steht vor einem technischen Gerät, das geöffnet ist und blickt in die Kamera.

Gasheizung

Die Gasheizung ist der Klassiker unter den Heizsystemen. Moderne Geräte arbeiten mit Brennwerttechnik und heizen dadurch effizient, kostengünstig und emissionsarm.

Ein Mann steht vor einem Display in der Wohnung und tippt mit einem Finger darauf.

Digitale Heizung

Digitalisierung der Heizung: ein spannendes Trendthema in der Heiztechnik. Bereits heute setzt die digitale Heizung Standards.

In einem Badezimmer steigt ein Fuß aus der Dusche.

Flächenheizung

Fußboden-, Decken- oder Wandheizungen verteilen die Wärme großflächig, gleichmäßig und behaglich und können auf Wunsch auch kühlen.

Ein Fachmann repariert eine Solarmodul, das sich auf dem Dach befindet.

Solarthermie-Anlage

In Kombination mit modernen Wärmeerzeugern lassen Solaranlagen Ihre Heizkörper wunderbar warm werden.

Eine Frau steht in einem Badezimmer und macht eine Yogaübung.

Durchlauferhitzer

Ob in Küche, Bad oder WC: Elektronische Durchlauferhitzer produzieren täglich benötigtes Warmwasser.

Energieträger

Öl, Gas, Holz, Solarenergie oder Umweltwärme – beim Heizen kommen heute viele verschiedene Energieträger zum Einsatz. Einzeln oder clever kombiniert, versorgen sie Ihr Zuhause zuverlässig und effizient mit Wärme.

Ein Kaminofen mit einer Glasscheibe steht im Wohnzimmer, in dem ein Paar auf einem Sofa sitzt.

Kachel- und Kaminofen

Ein echtes Holzfeuer ist ein sinnliches Erlebnis. Die milde, langwellige Strahlungs­wärme eines Kachelofens ist ein echter Wohlfühlgarant.

Eine Brennstoffzellenheizung steht in einem Raum.

Brennstoffzelle

Innovative, hocheffiziente Technologie: Die Brennstoffzelle erzeugt aus Wasserstoff Strom und Wärme im Doppelpack.

Eine Pelletheizerin leert den Aschekasten

Holz- & Pelletheizung

Eine Holzheizung ist für viele eine Herzensangelegenheit. Sie verzichtet auf fossile Brennstoffe und setzt auf Holz(-pellets) aus heimischen Wäldern.

Ein Hund liegt vor einem Heizkörper

Moderne Heizkörper

Moderne Heizkörper sind längst zu Stilobjekten und Designstatements geworden. Sie wärmen nicht nur, sondern dienen gleichzeitig als Wandgemälde, Raumteiler oder Treppengeländer.

Ein Fachmann und ein Mann stehen auf dem Dachboden vor einer Lüftungsanlage, die geöffnet ist.

Lüftungsanlage

Im Team unschlagbar: Lüftungsanlagen sind nicht nur ein Garant für ein perfektes Raumklima und gesunde Lufthygiene. In Kombination mit einem modernen Heizsystem sorgen sie für optimale Energieeffizienz.

Eine Fachmann und ein Mann schauen sich gemeinsam eine Wärmepumpe im Heizungskeller an.

Wärmepumpe

Mit einer Wärmepumpe setzen Sie ganz auf die Natur: Denn Wärmepumpen wandeln Wärme aus Erdreich, Wasser oder Luft in Heizwärme um. Und in Kombination mit einem Warmwasserspeicher stellt sie auch die Warmwasserbereitung sicher.

Verschiedene Geräte stehen in einem Heizungskeller.

Stromspeicher

Stromspeicher ermöglichen es, die Energie von erneuerbaren Energieerzeugern wie Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) ins eigene Stromnetz einzubinden und für das Heizen nutzbar zu machen.

Ein Dach, das mit Photovoltaik-Modulen bedeckt ist.

Photovoltaik

Photovoltaik-Anlagen wandeln mithilfe von Solarzellen Sonnenlicht in elektrischen Strom um.

Ein Heizungsfachmann steht vor einer Hybridheizung und gibt etwas auf einem Display ein.

Hybridheizung

Der Mix macht‘s: Die Hybridheizung ist ein wahres Multitalent. Sie vereint die Vorteile konventioneller und erneuerbarer Energieträger und versorgt Sie zuverlässig mit Wärme.

Häufige Fragen zur Brennstoffzelle

Wasser- und Sauerstoff werden in einer chemischen Reaktion in Wasser umgewandelt, die dabei freigesetzte Energie erzeugt Strom. Bezüglich der Brennstoffzelle und ihrer Funktionsweise spricht man auch von einer „kalten Verbrennung“. Der Prozess spielt sich zwischen Elektroden ab, ähnlich wie bei einer Batterie. Die Brennstoffzelle besteht aus zwei Elektroden, einer Anode auf der einen Seite und einer Kathode auf der anderen. Der Wasserstoff wird in Elektronen und Protonen gespalten. Da sich die Elektronen über einen Leiter zur Kathode bewegen, fließt Strom. Neben Strom entsteht bei diesem Prozess auch Wärme, die sich für Warmwasser und Heizung nutzen lässt.

Absolut. Die Brennstoffzelle und ihre Funktion gelten als innovativ und sind hocheffizient. Die Brennstoffzellenheizung arbeitet sehr ökonomisch, die Effizienz liegt bei nahezu 100 Prozent. Das System hat aber schon vor einigen Jahren die Marktreife erlangt. In Japan wird diese Technologie schon seit 2009 staatlich gefördert und vielfach für Heizungen eingesetzt. Die Bundesregierung hat im Jahr 2016 eine Förderung für Brennstoffzellenheizungen eingeführt.

Fördermittel für die Brennstoffzellenheizung können Sie für Anlagen beantragen, die mit grünem Wasserstoff oder Biogas betrieben werden. Außerdem muss die Brennstoffzelle in die Wärme- und Stromversorgung des Gebäudes eingebunden werden. Bei Inbetriebnahme muss der Gesamtwirkungsgrad η ≥ 0,82 und der elektrische Wirkungsgrad ηel ≥ 0,32 betragen. Wichtig ist, dass Ihnen der Hersteller den Betrieb der Brennstoffzelle für einen Zeitraum von zehn Jahren sicherstellen muss. Außerdem wird eine Vollwartung über mindestens zehn Jahre vereinbart, die dem Käufer einen elektrischen Wirkungsgrad von mindestens ηel ≥ 0,26 sowie die Reparatur und Wiederinbetriebnahme im Fall von Störungen zusichert. Das sollten Sie beachten: Die Kosten für die Herstellung des Wasserstoffes (z. B. Kosten für Elektrolyseure) sind nicht förderfähig. Wird die Brennstoffzellenheizung nicht mit grünem Wasserstoff oder Biogas betrieben, kann im Bestandsgebäude auch eine steuerliche Förderung in Höhe von bis zu 20% nach der ESanMV in Betracht gezogen werden.

Brennstoffzelle bringt Strom und Wärme

Vorreiter Ostasien: In Japan ist die Brennstoffzelle bereits sehr populär.

Auch in Deutschland hat man inzwischen das große Potenzial dieses Heizsystems für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Wohngebäuden erkannt. Seit 2016 können Hauseigentümer beim Kauf einer Brennstoffzellenheizung attraktive Zuschüsse erhalten. Im Vergleich zu herkömmlichen KWK-Systemen, die Energie mit Motoren und Generatoren erzeugen, ist bei der Wasserstoffbrennzelle das Verhältnis von elektrischer Energie zu nutzbarer Abwärme besser. Bis zu rund 50 Prozent des CO2-Ausstoßes lassen sich beim Heizen mit Brennstoffzellen einsparen, ebenso verringern sich die laufenden Energiekosten um bis zu 50 Prozent. Wenn sich Brennstoffzellenheizungen hierzulande weiterverbreiten, könnten laut Hochrechnungen jährlich 1,5 Millionen Tonnen an Treibhausgasen eingespart werden.

Wie genau funktioniert eine Brennstoffzelle?

Ein Überblick über die Brennstoffzelle und ihren Aufbau: Schematisch betrachtet besteht eine einzelne Brennstoffzelle aus drei Teilen – der Anode, der Kathode und dazwischen einer Trennschicht. Bei Einbringung des Wasserstoffs in die Brennstoffzelle findet ein elektrochemischer Prozess statt, bei dem Wasserstoff mit Sauerstoff reagiert. Zwischen Anode und Kathode entsteht eine elektrische Spannung. Die freigesetzte elektrische Energie kann in Form von Wärme und Strom genutzt werden. Die Brennstoffzellenheizung nutzt eine Reihenschaltung vieler solcher Zellen.

Brennstoffzellenheizungen sind besonders effizient

Die Wasserstofftechnologie sorgt nicht nur für warme Heizkörper, sie macht Nutzer auch unabhängiger von Strompreisen. Der über die Brennstoffzellenheizung produzierte Strom kann sowohl selbst genutzt als auch ins Stromnetz eingespeist werden. Die doppelte Leistung macht die Brennstoffzellenheizung besonders effizient, bedeutet aber auch, dass Sie zu jeder Jahreszeit Strom und Wärme im Doppelpack erhalten. Deshalb sollten die Geräte zu Ihrem individuellen Wärmebedarf passen. Auf dem Markt sind heute Brennstoffzellenheizgeräte, die ergänzend zu einem bestehenden Heizsystem arbeiten, ebenso wie Brennstoffzellensysteme, die Mehrfamilienhäuser ganzjährig versorgen können. Ein Fachbetrieb, der im Einbau von Brennstoffzellenheizungen bereits Erfahrungen mitbringt, kann Ihnen Auskunft darüber geben, welches Modell sich für Ihr Gebäude eignet.

Bildnachweise: © VdZ

Ein Fachmann für den Heizungs- und Sanitärbereich schaut mit einem Mann in eine Broschüre und zeigt ihm etwas.

Förderung für eine neue Heizung

Der Einsatz erneuerbarer Energien beim Heizen entlastet das Klima und spart Heizkosten. Die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) unterstützt Sie beim Umstieg auf eine neue Heizung.

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