Brennstoffzellen-Heizgeräte

Hocheffiziente Strom- und Wärmeversorgung

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Neuester Schritt in der Evolution der Heiztechnik: Brennstoffzellen-Heizgeräte zur gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme. Der Brennstoffzellen-Stack ist in Blau hervorgehoben.

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Die dritte Generation der „Vitovalor“-Brennstoffzellen-Heizgeräte weist gegenüber früheren Geräten eine deutlich gesteigerte Performance auf; hier das Kompaktgerät „Vitovalor PT2“ mit integriertem Gas-Brennwert-Spitzenlastkessel und Speicher-Wassererwärmer.

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Brennstoffzellen-Heizgerät „Vitovalor PT2“, mit integriertem Gas-Brennwert-Spitzenlastkessel und Speicher-Wassererwärmer.1) Gas-Brennwertgerät zur Spitzenlastabdeckung2) Regelung für den witterungsgeführten Betrieb3) Inverter zum Umrichten der Gleichspannung in netzüblichen Wechselstrom4) Reformer zur Erzeugung von wasserstoffreichem Prozessgas5) Warmwasserspeicher aus Edelstahl6) Abgasanschluss

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Für die Heizungsmodernisierung steht mit „Vitovalor PA2“ (Mitte) eine Beistelllösung zur Verfügung.

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Erste Bedarfsspitze für Strom und Wärme ist morgens: Die Brennstoffzelle erzeugt Wärme und Strom zum eigenen Verbrauch. Der integrierte Spitzenlastkessel schaltete sich bei hohem Wärmebedarf automatisch zu.

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Während des Vormittags läuft die Brennstoffzelle weiter und deckt die Grundlast ab. Der Spitzenlastkessel schaltet sich aus.

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Über die Mittagsstunden wird zum Kochen oder Waschen mehr Energie benötigt. Den Mehrbedarf an Wärme deckt wieder der Spitzenlastkessel ab.

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Im Lauf des Nachmittags sinkt der Energieverbrauch wieder, die Brennstoffzelle deckt alleine den Grundbedarf an Strom und Wärme.

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Abends wird häufig mehr Strom benötigt als die Brennstoffzelle erzeugt. Dann wird zusätzlich Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen.

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Während der Nachtstunden ist der Bedarf an Wärme und Strom gering. Das Brennstoffzellen-Heizgerät deckt den Energiebedarf des Hauses komplett ab.

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Typischer Lastgang für ein Einfamilienhaus

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Vereinfachtes Anlagenschema für die hydraulische und elektrische Einbindung eines Brennstoffzellen-Kompaktgeräts

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Niedertemperatur- und Brennwertkessel, Wärmepumpen und Hybridgeräte sowie Fernbedienung und Fernwartung via Internet – die Heizungstechnik hat in den vergangenen 50 Jahren enorme Fortschritte gemacht. Ausgelöst durch die Energiekrisen der 1970er Jahre wurde geforscht und entwickelt, um die Energieeffizienz der Wärmeversorgung immer weiter zu verbessern. Mit Nutzungsgraden von bis zu 98 % hat beispielsweise die Brennwerttechnik heute einen Stand erreicht, der es ermöglicht, die im Brennstoff enthaltene Energie nahezu vollständig in nutzbare Wärme umzuwandeln.

D ie Entwicklung hin zu immer effizienteren Systemen geht auch künftig noch weiter: Die Brennstoffzellen-Heizgeräte stellen den – vorerst – neuesten Entwicklungsschritt in der Evolution der Heiztechnik dar (Bild 1).

Die stromerzeugende Heizung – Strom und Wärme aus einem Gerät

Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung bildet die Grundlage dieser Mikro-KWK auf Brennstoffzellenbasis. Seit 2014 ziehen diese zusammen mit dem japanischen Hersteller Panasonic entwickelten Geräte in Ein- und Zweifamilienhäuser ein. In dieser Zeit haben sie sich hervorragend bewährt, Anlagenbetreiber und Fachhandwerker sind...