Das innovative Hamburger Unternehmen Baxi Innotech hat mit dem Brennstoffzellen-Heizgerät GAMMA ein nahezu serientaugliches Gerät zur dezentralen Versorgung moderner Einfamilienhäuser entwickelt. Mit einem Gesamtwirkungsgrad von 96 Prozent erreicht die Kraft-Wärme-Kopplung damit eine neue Effizienz-Höchstmarke.
Einer größeren Distribution im Markt steht von technischer Seite bald nichts mehr im Weg. "Wir sind beim technischen Feinschliff und befinden uns gerade in der Marktvorbereitungsphase", freut sich BAXI Innotech-Geschäftsführer Guido Gummert bei der Präsentation vor den fachlich Interessierten auf der ISH.
Günstige Rahmenbedingungen
Der Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung ist politisch ausdrücklich erwünscht. Aus Umweltschutzgründen und unter energiewirtschaftlichen Aspekten ist die Verbreitung daher eine essentielle Maßnahme zur Eindämmung der CO2-Emissionen. Nur so kann die Europäische Union die Verwirklichung ihrer hochgesteckten Klimaziele erreichen. Mit der KWK-Richtlinie bekennt sich die EU zur Technologie der kombinierten Strom- und Wärmeerzeugung als ein Instrument zur Erhöhung der Energieeffizienz und zum Erreichen von Energieeinsparzielen. Das EU-Ziel, eine Verringerung des jährlichen Primärenergieverbrauchs um 20 Prozent bis 2020, ist ohne KWK nicht erreichbar.
Eine Studie des Verbands kommunaler Unternehmen (VKU) kommt zu dem Schluss, dass die Kraft-Wärme-Kopplung weiterhin der klaren politischen Unterstützung bedarf. Fördermaßnahmen seien für den Erfolg dieser Anlagen unerlässlich. Um das in Deutschland geltende Ziel - 25 Prozent Stromerzeugungsbeitrag aus KWK bis 2020 - zu erreichen, müssten in naher Zukunft weitere 10.000 bis 12.000 Megawatt installiert werden. Die Studie identifiziert den klaren Trend zu kleineren Systemen, da hier sowohl Investitionsbedarf als auch Abschreibungszeit geringer sind, als bei großen Anlagen. Gleichzeitig führen kleine Systeme zur Effizienzsteigerung der Heizungstechnik und somit zu erheblicher Primärenergieeinsparung, wenn man bedenkt, dass 30 Prozent der Primärenergie im Haushalt verbraucht wird. Die hohe Effizienz der Mikro-KWK-Geräte wirkt sich also positiv auf deren Wirtschaftlichkeit aus. Vor diesem Hintergrund präsentiert Baxi Innotech das technisch reife Brennstoffzellen-Heizgerät GAMMA zur besten Zeit. Brennstoffzellen-Systeme bieten die effizienteste aller bekannten Technologien innerhalb der KWK. Die Leistung des modulierend arbeitenden Brennstoffzellen-Heizgerätes ist speziell auf die energetischen Anforderungen von Einfamilienhäusern abgestimmt: 1,0 kWel und 1,7 kWth. Vor allem das Verhältnis zwischen Wärme- und Stromproduktion konnte bei der GAMMA auf ein für Einfamilienhäuser optimales Niveau gebracht werden, mit dem Ergebnis: lange Laufzeiten übers Jahr. Gängige Geräte liefern mit der drei- bis vierfachen thermischen Leistung oft zu viel Wärme.
Made in Hamburg, der Umwelthauptstadt 2011
Die fortschrittlichen und hocheffizienten Brennstoffzellen-Heizgeräte werden in Hamburg gefertigt - der europäischen Umwelthauptstadt 2011 und einem der weltweiten Hotspots der Brennstoffzellen- Entwicklung. Hier gelang es den Forschern bei Baxi Innotech, innerhalb von zehn Jahren ein praxisgerechtes Gerät zu fertigen.
Möglich wurden die Entwicklungen durch intensive Forschungsarbeit im Labor, gefolgt von Härtetests vor Ort im Einfamilienhaus wie etwa im Rahmen des Demonstrationsprojekts "Callux", das vom deutschen Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) gefördert wird. "Den fortgeschrittenen Reifegrad der Technologie hätten wir ohne Callux noch nicht so weit gebracht", sagt Guido Gummert. Darüber hinaus sind weitere Anlagen auch bei anderen Partnern europaweit in Betrieb.
Die technologischen Fortschritte fußen auch auf enger Zusammenarbeit mit Energieversorgungsunternehmen, Herstellern und der Zuliefererindustrie. Entwicklungstechnisch haben die Kernkomponenten wie der Reformer und der Brennstoffzellen-Stack jetzt alle Spezifikationen erfüllt. Die Systemkomponenten - Pumpen, Ventile und Gebläse - sind 2010 das Fine-tuning durchlaufen. Sie sind jetzt noch besser aufeinander abgestimmt. Was nunmehr ansteht ist die Design-to-cost-Phase - die Integration von Bauteilen, die Reduzierung oder der Wegfall von Komponenten. Ebenso liegt jetzt die Serienfertigung im Fokus, mit dem Ziel, die Stückkosten zu senken. Das Herz der Anlage, der Polymer-Elektrolyt-Membran- Brennstoffzellen-Stack, vom Weltmarktführer Ballard zugeliefert, hat die Feuerprobe in den technisch sensiblen Punkten - der Spannungsdegradation und Lebensdauer - mit besten Noten bestanden. 25.000 Betriebsstunden pro Aggregat wurden bereits im Feldtest nachgewiesen, eine Degradation ist nicht erkennbar. 60.000 Stunden Betrieb sind nun möglich.
Brennstoffzellen sind Schlüsseltechnologie
Der Bedarf an effizienter Technik ist höher denn je. Allein in Deutschland steht die energetische Sanierung von rund zwölf Millionen Einfamilienhäusern an. Auch andere europäische Länder haben das Potential der Mikro-KWK erkannt: Günther Öttinger, EUEnergiekommissar, will Anreize schaffen und so eine wahre "Sanierungswelle in Europa auslösen". Die Unternehmensberatung Frost & Sullivan sieht in Brennstoffzellen eine "Schlüsseltechnologie". Nicht zuletzt, weil auf diese Weise beträchtliche Mengen an Kohlendioxid eingespart werden.
Die Umweltbilanz der Brennstoffzellen-Heizgeräte lässt sich sogar noch weiter optimieren: durch den Einsatz von Bio-Erdgas. Zudem können die Geräte von Baxi Innotech vernetzt werden und so leistungsstarke virtuelle Kraftwerke bilden. Das eröffnet die Möglichkeit hocheffizienter Energieerzeugung mit der Brennstoffzelle in intelligenten Netzen. Eigenheimbesitzer können sich aktiv am Umweltschutz beteiligen.
Aufgaben des Installateurs werden anspruchsvoller, mit guten Chancen im Markt
Der Handwerksbranche eröffnen sich mit der neuen Technologie enorme Chancen - gleichzeitig stellt sie aber auch erhöhte Anforderungen. "Der Job des Installateurs wird anspruchsvoller," prophezeit Guido Gummert bei seinem Vortrag auf der ISH. Durch den Einsatz der Brennstoffzellen-Heizgeräte werden sich Installateure in Zukunft mehr und mehr auf den Umgang mit elektrischem Strom, modernen Steuerungen und Online-Überwachungssystemen einstellen. Sie führt zu einer breiteren, zukunftssicheren Kompetenz - mit neuen, ausbaufähigen Arbeitsplätzen.
Dass dies dem Fachhandwerk gelingen wird, davon konnte sich der Besucher der Frankfurter Messe überzeugen - mit der Präsentation der sicheren Einbindung des Brennstoffzellen-Heizgerätes in das Energieversorgungssystem für das Einfamilienhaus. Anschaulich wurde zudem die leichte Installation, die Inbetriebnahme und die auf fortschrittlicher Kommunikationstechnologie á la Smartphone basierende Wartung und Kontrolle demonstriert. "Berührungsängste konnten wir nicht feststellen," so Gummert, "im Gegenteil: die Technologie übt auf Viele schon einen ganz besonderen Reiz aus." Bereits heute unterstützt Baxi Innotech das Handwerk durch gezielte fachliche Aufklärung und spezielle Schulungen.
Baxi Innotech hat mit der BDR Thermea Gruppe - dem drittgrößten Unternehmen auf dem Weltmarkt für Heizungstechnik - einen gesunden Konzern im Rücken, der verstärkt die Entwicklung von Produktinnovationen in den Fokus seiner nationalen Markenstrategie stellt. So steht dem Markteinstieg der Brennstoffzellen-Heizgeräte aus technischer Sicht mit entsprechenden Markteinführungsprogrammen nichts mehr im Weg.
Die Politik ist nun gefordert, ihren Teil zur Dynamisierung beizutragen. Das auf Schloss Meseberg beschlossene Maßnahmenpaket des integrierten Energie- und Klimaprogramms der EU hat die Weichen gestellt. Von den Zielen sind jedoch fast alle Regierungen Europas noch ein ganzes Stück entfernt. Dennoch: der energie- und umweltpolitische Druck steigt. "Die hocheffiziente Zukunftstechnologie der Baxi Innotech steht zeitgerecht im Plan," so Gummert in seinen abschließenden Worten auf der ISH, "mit den entsprechenden Marktanreizen den Einstieg zu einem wettbewerbsfähigen Endabnehmerpreis wirkungsvoll in Gang zu setzen."
Einer größeren Distribution im Markt steht von technischer Seite bald nichts mehr im Weg. "Wir sind beim technischen Feinschliff und befinden uns gerade in der Marktvorbereitungsphase", freut sich BAXI Innotech-Geschäftsführer Guido Gummert bei der Präsentation vor den fachlich Interessierten auf der ISH.
Günstige Rahmenbedingungen
Der Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung ist politisch ausdrücklich erwünscht. Aus Umweltschutzgründen und unter energiewirtschaftlichen Aspekten ist die Verbreitung daher eine essentielle Maßnahme zur Eindämmung der CO2-Emissionen. Nur so kann die Europäische Union die Verwirklichung ihrer hochgesteckten Klimaziele erreichen. Mit der KWK-Richtlinie bekennt sich die EU zur Technologie der kombinierten Strom- und Wärmeerzeugung als ein Instrument zur Erhöhung der Energieeffizienz und zum Erreichen von Energieeinsparzielen. Das EU-Ziel, eine Verringerung des jährlichen Primärenergieverbrauchs um 20 Prozent bis 2020, ist ohne KWK nicht erreichbar.
Eine Studie des Verbands kommunaler Unternehmen (VKU) kommt zu dem Schluss, dass die Kraft-Wärme-Kopplung weiterhin der klaren politischen Unterstützung bedarf. Fördermaßnahmen seien für den Erfolg dieser Anlagen unerlässlich. Um das in Deutschland geltende Ziel - 25 Prozent Stromerzeugungsbeitrag aus KWK bis 2020 - zu erreichen, müssten in naher Zukunft weitere 10.000 bis 12.000 Megawatt installiert werden. Die Studie identifiziert den klaren Trend zu kleineren Systemen, da hier sowohl Investitionsbedarf als auch Abschreibungszeit geringer sind, als bei großen Anlagen. Gleichzeitig führen kleine Systeme zur Effizienzsteigerung der Heizungstechnik und somit zu erheblicher Primärenergieeinsparung, wenn man bedenkt, dass 30 Prozent der Primärenergie im Haushalt verbraucht wird. Die hohe Effizienz der Mikro-KWK-Geräte wirkt sich also positiv auf deren Wirtschaftlichkeit aus. Vor diesem Hintergrund präsentiert Baxi Innotech das technisch reife Brennstoffzellen-Heizgerät GAMMA zur besten Zeit. Brennstoffzellen-Systeme bieten die effizienteste aller bekannten Technologien innerhalb der KWK. Die Leistung des modulierend arbeitenden Brennstoffzellen-Heizgerätes ist speziell auf die energetischen Anforderungen von Einfamilienhäusern abgestimmt: 1,0 kWel und 1,7 kWth. Vor allem das Verhältnis zwischen Wärme- und Stromproduktion konnte bei der GAMMA auf ein für Einfamilienhäuser optimales Niveau gebracht werden, mit dem Ergebnis: lange Laufzeiten übers Jahr. Gängige Geräte liefern mit der drei- bis vierfachen thermischen Leistung oft zu viel Wärme.
Made in Hamburg, der Umwelthauptstadt 2011
Die fortschrittlichen und hocheffizienten Brennstoffzellen-Heizgeräte werden in Hamburg gefertigt - der europäischen Umwelthauptstadt 2011 und einem der weltweiten Hotspots der Brennstoffzellen- Entwicklung. Hier gelang es den Forschern bei Baxi Innotech, innerhalb von zehn Jahren ein praxisgerechtes Gerät zu fertigen.
Möglich wurden die Entwicklungen durch intensive Forschungsarbeit im Labor, gefolgt von Härtetests vor Ort im Einfamilienhaus wie etwa im Rahmen des Demonstrationsprojekts "Callux", das vom deutschen Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) gefördert wird. "Den fortgeschrittenen Reifegrad der Technologie hätten wir ohne Callux noch nicht so weit gebracht", sagt Guido Gummert. Darüber hinaus sind weitere Anlagen auch bei anderen Partnern europaweit in Betrieb.
Die technologischen Fortschritte fußen auch auf enger Zusammenarbeit mit Energieversorgungsunternehmen, Herstellern und der Zuliefererindustrie. Entwicklungstechnisch haben die Kernkomponenten wie der Reformer und der Brennstoffzellen-Stack jetzt alle Spezifikationen erfüllt. Die Systemkomponenten - Pumpen, Ventile und Gebläse - sind 2010 das Fine-tuning durchlaufen. Sie sind jetzt noch besser aufeinander abgestimmt. Was nunmehr ansteht ist die Design-to-cost-Phase - die Integration von Bauteilen, die Reduzierung oder der Wegfall von Komponenten. Ebenso liegt jetzt die Serienfertigung im Fokus, mit dem Ziel, die Stückkosten zu senken. Das Herz der Anlage, der Polymer-Elektrolyt-Membran- Brennstoffzellen-Stack, vom Weltmarktführer Ballard zugeliefert, hat die Feuerprobe in den technisch sensiblen Punkten - der Spannungsdegradation und Lebensdauer - mit besten Noten bestanden. 25.000 Betriebsstunden pro Aggregat wurden bereits im Feldtest nachgewiesen, eine Degradation ist nicht erkennbar. 60.000 Stunden Betrieb sind nun möglich.
Brennstoffzellen sind Schlüsseltechnologie
Der Bedarf an effizienter Technik ist höher denn je. Allein in Deutschland steht die energetische Sanierung von rund zwölf Millionen Einfamilienhäusern an. Auch andere europäische Länder haben das Potential der Mikro-KWK erkannt: Günther Öttinger, EUEnergiekommissar, will Anreize schaffen und so eine wahre "Sanierungswelle in Europa auslösen". Die Unternehmensberatung Frost & Sullivan sieht in Brennstoffzellen eine "Schlüsseltechnologie". Nicht zuletzt, weil auf diese Weise beträchtliche Mengen an Kohlendioxid eingespart werden.
Die Umweltbilanz der Brennstoffzellen-Heizgeräte lässt sich sogar noch weiter optimieren: durch den Einsatz von Bio-Erdgas. Zudem können die Geräte von Baxi Innotech vernetzt werden und so leistungsstarke virtuelle Kraftwerke bilden. Das eröffnet die Möglichkeit hocheffizienter Energieerzeugung mit der Brennstoffzelle in intelligenten Netzen. Eigenheimbesitzer können sich aktiv am Umweltschutz beteiligen.
Aufgaben des Installateurs werden anspruchsvoller, mit guten Chancen im Markt
Der Handwerksbranche eröffnen sich mit der neuen Technologie enorme Chancen - gleichzeitig stellt sie aber auch erhöhte Anforderungen. "Der Job des Installateurs wird anspruchsvoller," prophezeit Guido Gummert bei seinem Vortrag auf der ISH. Durch den Einsatz der Brennstoffzellen-Heizgeräte werden sich Installateure in Zukunft mehr und mehr auf den Umgang mit elektrischem Strom, modernen Steuerungen und Online-Überwachungssystemen einstellen. Sie führt zu einer breiteren, zukunftssicheren Kompetenz - mit neuen, ausbaufähigen Arbeitsplätzen.
Dass dies dem Fachhandwerk gelingen wird, davon konnte sich der Besucher der Frankfurter Messe überzeugen - mit der Präsentation der sicheren Einbindung des Brennstoffzellen-Heizgerätes in das Energieversorgungssystem für das Einfamilienhaus. Anschaulich wurde zudem die leichte Installation, die Inbetriebnahme und die auf fortschrittlicher Kommunikationstechnologie á la Smartphone basierende Wartung und Kontrolle demonstriert. "Berührungsängste konnten wir nicht feststellen," so Gummert, "im Gegenteil: die Technologie übt auf Viele schon einen ganz besonderen Reiz aus." Bereits heute unterstützt Baxi Innotech das Handwerk durch gezielte fachliche Aufklärung und spezielle Schulungen.
Baxi Innotech hat mit der BDR Thermea Gruppe - dem drittgrößten Unternehmen auf dem Weltmarkt für Heizungstechnik - einen gesunden Konzern im Rücken, der verstärkt die Entwicklung von Produktinnovationen in den Fokus seiner nationalen Markenstrategie stellt. So steht dem Markteinstieg der Brennstoffzellen-Heizgeräte aus technischer Sicht mit entsprechenden Markteinführungsprogrammen nichts mehr im Weg.
Die Politik ist nun gefordert, ihren Teil zur Dynamisierung beizutragen. Das auf Schloss Meseberg beschlossene Maßnahmenpaket des integrierten Energie- und Klimaprogramms der EU hat die Weichen gestellt. Von den Zielen sind jedoch fast alle Regierungen Europas noch ein ganzes Stück entfernt. Dennoch: der energie- und umweltpolitische Druck steigt. "Die hocheffiziente Zukunftstechnologie der Baxi Innotech steht zeitgerecht im Plan," so Gummert in seinen abschließenden Worten auf der ISH, "mit den entsprechenden Marktanreizen den Einstieg zu einem wettbewerbsfähigen Endabnehmerpreis wirkungsvoll in Gang zu setzen."
