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25.02.2002

10:55 Uhr

Erste Anlagen zur dezentralen Energieversorgung werden in Gelsenkirchen getestet

Brennstoffzelle liefert Wärme und Strom

VonRobert Donnerbauer

Die Hersteller von Heizgeräten aus Brennstoffzellen geben Gas: Sulzer Hexis stellt erste Vorserienmodelle her, die aus Erdgas gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen. Vaillant nimmt erste Feldtestgeräte in Betrieb.

HB DÜSSELDORF. Wurden die Hersteller von Brennstoffzellenheizgeräten lange belächelt, so bekommen sie derzeit Rückenwind von den Energieversorgern. "Wir unterstützen die Hersteller von Brennstoffzellengeräten, um möglichst schnell die Serienreife zu realisieren", erläutert Werner Brinker, Vorstandsvorsitzender des Oldenburger Energieversorgers EWE, das Engagement der Branche. Brinker rechnet damit, dass Brennstoffzellen als dezentrale Energieversorgungsanlagen, die den technischen und wirtschaftlichen Ansprüchen gerecht werden, bereits in wenigen Jahren - spätestens bis 2005 - auf dem Markt sein werden. Um die Technik voranzutreiben, haben MVV Energie, VNG, Ruhrgas gemeinsam mit EWE die "Initiative Brennstoffzelle" gegründet.

Nach allgemeiner Einschätzung wird sich der Anteil dezentraler Stromerzeugungsanlagen von derzeit rund 15 % innerhalb der nächsten zehn Jahre auf 30 % verdoppeln. Während Hersteller der Minibrennstoffzellen, wie Vaillant und Sulzer Hexis, den Markt für Geräte bis fünf Kilowatt elektrischer Leistung (kW-el) in Europa auf rund 250 000 Geräte in 2010 schätzen, erwartet die Unternehmensberatung Frost & Sullivan gar einen Absatz von 300 000 Stück pro Jahr.

Zukunftssicherung für Erdags

Nach den Szenarien der Energieversorger werden diese den Kunden die Brennstoffzellen in den Keller stellen, die Technik finanzieren, warten und zentral steuern. Nutznießer dieser Entwicklung wäre vor allem die Gaswirtschaft. Diese träumt schon heute vom "erdgasvollversorgten Haus", in dem Erdgas über die Brennstoffzelle Strom und Wärme liefert, Küchenherd, Trockner und Gartengrill versorgt. Im Idealfall wird auch noch das Erdgasauto betankt.

Der eigentliche Brennstoff ist zwar Wasserstoff, doch dieser wird aus Erdgas gewonnen. Wasserstoff reagiert dann mit Luftsauerstoff. Die Reaktionspartner tauschen Elektronen aus. Es fließt Strom, und Wärme entsteht. Das Herz einer Zelle besteht im Prinzip aus drei Komponenten: der Anode, Katode, dazwischen liegt ein Elektrolyt. Letzterer ist auf unterschiedliche Betriebstemperaturen und Brennstoffqualitäten ausgelegt und gibt der Brennstoffzelle seinen Namen.

Die Polymer Elektrolyte Membrane (PEM) arbeitet mit reinem Wasserstoff bei Reaktionstemperaturen um 90 Grad C. Die Phosphorsäure-Zelle (PAFC) arbeitet bei 200 Grad C, die Schmelzkarbonat-Zelle (MCFC) bei 650 Grad C. Und die Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) kann bei Temperaturen um 900 C auch vorreformiertes Erdgas verarbeiten.

Bei den kleinen Anlagen hat sich im Grunde die PEM-Brennstoffzelle durchgesetzt. Nur Sulzer Hexis setzt auf die SOFC-Technik. Derzeit sind alle Anlagen für den Anschluss an das Erdgasnetz ausgelegt. PEM-Anlagen benötigen deshalb einen Reformer, der aus dem Methan im Erdgas den Wasserstoff gewinnt. Dieser bereitet den Entwicklern meist noch mehr Kopfzerbrechen als die eigentliche Zelle. Die SOFC kann zwar direkt mit Erdgas betrieben werden, das Material muss dafür höhere Temperaturen vertragen.

Ab 2005 kommen die Anlagen zum Verbraucher

Sulzer Hexis hat mit der Auslieferung seiner insgesamt 400 Vorseriengeräte an Energieversorger in Deutschland und Österreich begonnen. Mitte Januar ging die erste Anlage (1 kW-el) bei EWE in Betrieb. Ende Januar ist auch ein Feldtest in Nordrhein-Westfalen gestartet. In einem Siebenfamilienhaus in Gelsenkirchen testen die Projektpartner Vaillant, Ruhrgas, Eon Engineering, ELE sowie EUS die erste Vaillant-Anlage (4,1 kW-el). Geht alles nach Plan, will auch Vaillant bereits im nächsten Jahr mit der Produktion einer Pilotserie von rund 400 Geräten starten.

Doch auch die Wettbewerber forcieren ihre Anstrengungen, möglichst schnell marktreife Geräte zu entwickeln. So sollen die ersten 25 Anlagen von RWE noch in diesem Jahr in Essener Haushalten zum Einsatz kommen. Die Hamburger European Fuel Cell will Ende dieses Jahres etwa 100 ihrer neu konstruierten "Beta-Unit" ausliefern. Und Buderus plant Testgeräte für das kommende Jahr.

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