Die Brennstoffzelle bezeichnet einen modernen Energiespeicher. Bei uns erfahren Sie, wie eine Brennstoffzelle funktioniert und welche Vorteile sie bietet. Gleichzeitig werfen wir einen Blick auf die Nachteile und Kosten, die bei einem Einbau auf Sie zukommen.
Was ist eine Brennstoffzelle?
Mit der Bezeichnung Brennstoffzelle wird meist eine Wasserstoff-Brennstoffzelle gemeint. Jedoch können auch andere Brennstoffe wie Erdgas genutzt werden. Gleichzeitig handelt es sich bei einer Brennstoffzelle um einen Energiewandler. Das bedeutet, hier wird chemische Energie in Elektrizität und Wärme umgewandelt.
Aufbau einer Brennstoffzelle
Der Aufbau einer Brennstoffzelle ist vergleichbar mit dem einer klassischen Batterie. Zwei Elektroden – Anode und Kathode – werden durch einen Elektrolyten voneinander getrennt.
Funktion einer Brennstoffzelle
Die Energie in einer Brennstoffzelle beruht auf einer elektrochemischen Reaktion zwischen Anode und Kathode. Der meist aus Erdgas gewonnene Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff zu Wasser, Strom und Wärme. Diese Reaktion wird „kalte Verbrennung“ genannt. Das bedeutet, dass die Energie nicht schlagartig mit viel Wärme abgegeben wird.
Bei der Stromerzeugung wird der Wasserstoff an der Anode oxidiert, es entstehen positiv geladene Wasserstoffionen und negativ geladene Elektronen. Gleichzeitig wird an der Kathode Sauerstoff zu Anionen reduziert. So ergibt sich eine elektrische Potenzialdifferenz (Spannung), die dazu führt, dass Strom fließt.
Für die Wärmeerzeugung ist die chemische Reaktion zwischen den Wasserstoffionen und Sauerstoffionen verantwortlich. Daraus entstehen Wärme und Wasserdampf.
Wie viel Strom produziert eine Brennstoffzelle?
Die produzierte Strommenge einer Brennstoffzelle ist von zwei Faktoren abhängig: der elektrischen Leistung der Brennstoffzelle und den realisierten Vollbenutzungsstunden. Die Vollbenutzungsstunden beschreiben die Anzahl der Stunden pro Jahr, in denen Strom durch die Brennstoffzelle erzeugt werden. In Bezug auf die Leistung kann die Buderus Brennstoffzelle BLUEGEN BG-15i beispielsweise durchgehend bis zu 1,5 kWel erbringen und liefert dabei bis zu 13.000 kWh elektrische Energie pro Jahr. Die Leistung kann zwischen 500W und 1,5 kW stufenlos eingestellt werden, damit eignet sich der BLUEGEN BG-15i beispielsweise für ein Kleingewerbe oder ein komfortables Wohngebäude. Buderus unterstützt Sie gerne mit einer Heizungsberatung.
Die innovative SOFC-Brennstoffzellentechnologie erreicht inzwischen einen elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 57 %. Damit kann teilweise eine Unabhängigkeit vom Stromversorger und von teureren Strompreisen erreicht werden – und das alles sehr emissionsarm. Zusätzlich kann die Abwärme der Brennstoffzelle als Unterstützung des Heizsystems effektiv genutzt werden. In Kombination mit einer Wärmepumpe oder einem Hybridsystem entsteht damit ein äußerst nachhaltiges Heizsystem.
Wofür werden Brennstoffzellen eingesetzt?
Heutzutage werden Brennstoffzellen in den Bereichen Heizung und Verkehrsmittel eingesetzt. Vor allem in Japan werden viele Gebäude mit Wärme und Elektrizität versorgt. Außerdem eignet sich die Brennstoffzelle für die Versorgung netzferner Geräte wie eine Messstation. Derzeit wird auch an einer Möglichkeit geforscht, Brennstoffzellen kostengünstig für tragbare Gegenstände und Fahrzeuge zu entwickeln.
Vor- und Nachteile von Brennstoffzellen
Als verhältnismäßig umweltfreundliche Variante der Stromgewinnung sind Brennstoffzellen beliebt. Ihrem hohen Wirkungsgrad stehen jedoch hohe Kosten gegenüber.
| Vorteile | Nachteile |
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Brennstoffzelle im Haus: Darauf müssen Sie achten
Wenn Sie mit dem Gedanken spielen, eine Brennstoffzelle in Ihrem Haus einzubauen, sollten Sie diese Punkte berücksichtigen:
- Ihr Haus benötigt einen Gasanschluss. Sollte dieser noch nicht existieren, informieren Sie sich, ob zu Ihnen eine Leitung gelegt werden kann.
- Die Komponenten einer Brennstoffzellenheizung sind Hydraulik, Puffer- und Trinkwasserspeicher. Diese sind einfach zu installieren und benötigen als Kompaktzentrale nur etwa einen Quadratmeter Stellfläche. Sie können es sich von der Größe her wie eine Art Kühlschrank vorstellen.
- Eine Brennstoffzellenheizung ist sowohl für den Alt-, als auch Neubau geeignet. Außerdem wird sie häufig in Gewerbegebäuden eingesetzt.
- Eine Brennstoffzelle ist leise, sodass sie auch gut in Wohngebäuden ohne Lärmschutz eingesetzt werden kann.
Wenden Sie sich an die Systemexperten von Buderus für die Planung, um eine maßgeschneiderte Systemlösung zu erhalten.
Brennstoffzellen – Produkte bei Buderus
Die Brennstoffzelle kann als lokale Energiezentrale betrieben werden. Damit ist sie eine zukunftsweisende Lösung für effiziente und umweltschonende Energienutzung in vielen Kontexten. Mit dieser innovativen Technik können auch Ein- und Zweifamilienhäuser komfortabel mit ihrer eigenen Brennstoffzelle ausgestattet werden und den Großteil ihres Strombedarfes selbst erzeugen.
Die Kosten einer Brennstoffzelle
Die Anschaffung einer Brennstoffzelle ist mit hohen Kosten verbunden. Diese können Sie jedoch mit der Möglichkeit einer Förderung gegenrechnen.
Die durchschnittlichen Kosten liegen zwischen 26.000 und 36.000 Euro.
Jedoch können Sie den für Sie zu zahlenden Betrag durch eine mögliche Förderung verringern. Weitere Informationen finden Sie unter buderus.de/beg . Zudem unterstützt Sie unser Förderservice bei der Antragstellung.
Häufig gestellte Fragen zu Brennstoffzellen
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Eine Brennstoffzellenheizung wird von einem Fachbetrieb für Heizungsbau installiert. Wenden Sie sich dafür an Ihren Buderus Partner vor Ort und lassen Sie sich individuell beraten.
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Solange der Wasserstoff aus Erdgas gewonnen wird, gelten Brennstoffzellen nicht als erneuerbare Energiequellen. Jedoch ist ihre Verwendung schadstoffarm und somit besser für die Umwelt als andere Energiequellen.