Brennstoffzellenheizung – Wärme und Strom dezentral erzeugen

• Eine Brennstoffzellenheizung erzeugt dank Kraft-Wärme-Kopplung nicht nur Wärme, sondern gleichzeitig auch elektrischen Strom. Dadurch ist diese spezielle Heizung sehr energieeffizient.
• Den hohen Kosten für den Einbau einer Brennstoffzellenheizung steht eine massive Förderung durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW-Bank) gegenüber.
• Für den Betrieb einer Brennstoffzellenheizung braucht es einen Erdgasanschluss sowie ausreichend Platz, um einen Pufferspeicher aufstellen zu können.

Die Kosten für Heizöl und Erdgas liegen bereits heute auf einem hohen Niveau und werden in nicht allzu ferner Zukunft, von Schwankungen einmal abgesehen, weiter steigen. Für Hausbesitzer, die sich endgültig aus dieser Preisspirale verabschieden und trotzdem nicht auf komfortable Wärme verzichten möchten, wurde die Brennstoffzellenheizung entwickelt. Diese liefert nicht nur kostengünstige und klimafreundliche Heizwärme, sondern gleichzeitig auch noch elektrischen Strom. Der Strom kann selbst verbraucht, der Überschuss gegen eine Vergütung in das Netz eingespeist werden.

Die Funktionsweise einer Brennstoffzellenheizung beruht auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Damit ist sie rein technisch betrachtet im Grunde nichts anderes als ein Mikro-Blockheizkraftwerk (Mikro-BHKW). Anders aber als bei einem klassischen Mikro-BHKW, wird bei einem Brennstoffzellen-Heizgerät kein Generator angetrieben, um Heizwärme und elektrischen Strom zu erzeugen. Vielmehr macht sich die Brennstoffzellenheizung eine einfache chemischen Reaktion zunutze.

In einem ersten Schritt wird in der Brennstoffzellenheizung durch die Umwandlung von Erdgas Kohlendioxid und Wasserstoff freigesetzt. Der Wasserstoff reagiert anschließend in der Brennstoffzelle mit von außen zugeführtem Sauerstoff. Bei diesem Prozess entsteht neben Wasser, das kontinuierlich aus der Brennstoffzelle abgeführt werden muss, auch Wärme und Gleichstrom. Die Wärme wird mittels eines Wärmetauschers an einen Pufferspeicher übertragen, der den Heizkreis speist und das Brauchwasser erwärmt. Der Gleichstrom wird parallel durch einen Wechselrichter in verwertbaren Wechselstrom umgewandelt, der selbst genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist werden kann. Weil die so gewonnenen Energiemengen doch recht überschaubar sind, verfügt ein Brennstoffzellen-Heizgerät nicht nur über eine, sondern gleich über mehrere in Reihe geschaltete Brennstoffzellen. Und da das Leistungsvermögen der Brennstoffzellen nur darauf ausgerichtet ist, den Grundbedarf an Heizwärme und Strom zu decken, ist in die Brennstoffzellenheizung zusätzlich noch ein Gas-Brennwertkessel verbaut, der Wärmebedarfsspitzen abgedeckt. Wird mehr elektrische Energie benötigt als von der Brennstoffzellenheizung geliefert werden kann, wird das öffentliche Stromnetz angezapft.

Ein Vorteil der Brennstoffzellenheizung gegenüber einem klassischen Mikro-BHKW mit Verbrennungsmotor besteht vor allem in ihrem hohen Wirkungsgrad und ihrem vergleichsweise geringen Schadstoffausstoß. Der Ausstoß an klimaschädlichem Kohlendioxid ist nämlich nur etwa halb so hoch wie der einer Gas-Brennwertheizung. Des Weiteren sind in einer Brennstoffzellenheizung deutlich weniger bewegliche Teile verbaut, die im Laufe der Zeit verschleißen könnten. Das hat zur Folge, dass sich der Wartungsaufwand der Anlage in Grenzen hält und eine höhere Lebensdauer des Brennstoffzellen-Heizgeräts berechtigterweise angenommen werden darf.

Hausbesitzer, die Interesse für den Einbau einer Brennstoffzellenheizung zeigen, werden bereits nach kurzer Recherche feststellen, dass es sich hierbei nicht gerade um preiswerte Heiztechnik handelt. Die Kosten für ein Brennstoffzellen-Heizgerät übersteigen die für einen klassische Öl- oder Gas-Brennwertkessel bei Weitem. Selbst die Kosten für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, die jetzt nicht unbedingt als unerheblich zu bezeichnen sind, werden von einer Brennstoffzellenheizung noch deutlich in den Schatten gestellt. Wie das unabhängige Verbraucherinformationsportal co2online verlautbaren lässt, muss für eine Brennstoffzellenheizung inklusive Einbau mit Kosten in Höhe von mindestens 30.000 Euro bis 35.000 Euro gerechnet werden. Positiv ist an dieser Stelle jedoch zu vermerken, dass der Markt für Brennstoffzellen-Heizgeräte in den vergangenen Jahren an Fahrt aufgenommen und eine Preiskorrektur nach unten stattgefunden hat.

Den hohen Kosten für eine Brennstoffzellenheizung steht die Förderung solcher Anlagen gegenüber. Damit wird der große Preisunterschied zu anderen Heizungen schon deutlich geringer. Die KfW-Bank unterstützt mit ihrem Programm „Energieeffizient Bauen und Sanieren – Zuschuss Brenn­stoffzelle“ stromerzeugende Brennstoffzellen-Heizgeräte.

In der Genuss der Förderung im Rahmen des KfW-Zuschusses 433 können Besitzer von Ein- und Zweifamilienhäuser gelangen. Auch Wohneigentümergemeinschaften steht die Möglichkeit offen, sich um eine Förderung zu bewerben. Gefördert werden stationäre Brennstoffzellenheizungen, die in der Leistungsklasse von 0,25 bis 5,0 Kilowatt elektrischer Leistung angesiedelt sind. Das Förderangebot gilt sowohl für den Einbau der Heizung in neue als auch in bestehende Wohn- und Nichtwohngebäude. Als förderfähige Ausgaben gelten dabei die Kosten für die Brennstoffzellenheizung und ihr Einbau. Des Weiteren sind die Kosten für den Wartungsvertrag in den ersten zehn Jahren sowie das Honorar für den verpflichtend vorgeschriebenen Energieeffizienz-Experten förderfähig.

Die Höhe der KfW-Förderung richtet sich dabei nach der Leistungsklasse der Brennstoffzelle und nach der Höhe der förderfähigen Gesamtkosten. Der Zuschuss beläuft sich laut KfW-Bank derzeit (Dezember 2021) auf 8.450 bis maximal 34.300 Euro. Wer eine Förderung für sein Brennstoffzellen-Heizgerät beantragen möchte, muss als erstes einen Experten für Energieeffizienz beauftragen. Als nächstes gilt es einen Förderantrag über das KfW-Zuschussportal zu stellen. Liegt die Zusage über die Förderung vor, kann mit der Installation der Heizung begonnen werden. Wurde ein hydraulischer Abgleich an der neuen Brennstoffzellenheizung vorgenommen, können im Anschluss die bewilligten Fördermittel ausbezahlt werden.

Neben der Förderung durch die KfW lohnt sich auch die Suche nach länderspezifischen Förderprogrammen, die unter Umständen bessere Konditionen bieten. Beachten Sie, dass diese Programme nicht mit einer Förderung durch die KfW kombinierbar sind.

Hausbesitzer, die sich vielleicht mit dem Gedanken tragen, ihre in die Jahre gekommene Heizung durch eine moderne Brennstoffzellenheizung zu ersetzen oder ihren Neubau mit einer solchen Anlage auszustatten, sollten sich vor dem Kauf ein paar wichtiger Voraussetzungen bewusst sein, die für einen erfolgreichen Umstieg erfüllt sein müssen.
Ein Augenmerk sollte auf alle Fälle auf die baulichen Gegebenheiten gerichtet werden: Ist ausreichend Platz im Heizungskeller vorhanden, um überhaupt die Brennstoffzellenheizung samt notwendigem Pufferspeicher zu beherbergen? Außerdem von zentraler Bedeutung: Verfügt das zu beheizende Gebäude über einen Gasanschluss und über einen entsprechenden Schornstein, der für den Betrieb mit einer Brennwertheizung ausgelegt ist? Übrigens: Sollte kein Gasanschluss zur Verfügung stehen, lässt sich dieser Mangel problemlos durch ein Flüssiggastank im Garten kompensieren. Einen Schornstein so umzurüsten, dass er kompatibel zu den Anforderungen eines Brennwertgeräts ist, ist auch keine große Sache: weder konstruktiv noch finanziell.