"Vor einigen Jahren ist die Fachwelt noch davon ausgegangen, dass im Jahr 2001 die Markteinführung erfolgt, das ist leider nicht der Fall gewesen."
Denn die Ingenieure, so erzählt Christian Lorenz von der E.ON Ruhrgas AG in Essen, Experte für Brennstoffzellen, hätten die technischen Probleme des Systems einfach unterschätzt. Dabei klang die Idee so gut: Mit Brennstoffzellen wollten Ingenieure und Forscher in Ein- und Mehrfamilienhäusern Strom erzeugen. Die Abwärme sollte heizen und Wasser wärmen. Der Brennstoff würde in so einer Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung, kurz KWK, optimal genutzt. Besser noch: Normalerweise laufen Brennstoffzellen mit Wasserstoff. Im Auto ist das ein Problem, im Haus aber nicht. Denn, so Lorenz:
"An jedem Haus nutzen wir oder die Hersteller Erdgas, um aus dem Erdgas Wasserstoff zu erzeugen. Erdgas besteht zum größten Teil aus Methan und Methan wieder zum größten Teil aus Wasserstoff, das Erdgas hat den höchsten Anteil von Wasserstoff zu Kohlenstoff und ist dadurch sehr CO2-arm."
Mithilfe eines Reformers sollte dieser Wasserstoff aus dem Methan gelöst werden. Der wird dann zu einer Membran gepumpt, reagiert dort mit Sauerstoff und erzeugt Strom. Zunächst bereiteten nur diese empfindlichen Membranen Schwierigkeiten, so Lorenz,
"Aber genauso ist die Gasaufbereitung, mit deren Hilfe aus Erdgas Wasserstoff für die Brennstoffzelle erzeugt wird, und alle damit verbundenen Nebenaggregate wie Pumpen, Gebläse, Verdichter, die sind genauso anspruchsvoll, was ihre Eigenschaften angeht, und die Dauerhaftigkeit."
Neun Jahre nach der prognostizierten Markteinführung hoffen Forscher und Hersteller, Gasaufbereitung und Membrantechnik nun im Griff zu haben. Seit fast zwei Jahren testen sie im Callux-Projekt die Alltagstauglichkeit von 700 Brennstoffzellen in Ein- und Mehrfamilienhäusern. Damit sind die Anlagen aber noch lange nicht marktreif - und einige Unternehmen kehren der Technik offenbar den Rücken, trotz großer Förderprogramme, sagt Martin Pehnt, Energieexperte vom Heidelberger Institut für Energie und Umweltforschung:
"Aber wir sehen, dass sich einzelne Firmen zurückziehen, dass sie ihre Ziele nicht erreichen, sodass man in der Tat sagen muss, die Einführung von Brennstoffzellen-Kraftwerken, diese Einführung, die wird sich noch deutlich nach hinten verschieben."
Aufgegeben ist die Idee der Mikro-KWK jedoch noch nicht. Und damit es schneller geht, setzen die Aufrechten auf Gas- oder Stirlingmotoren. Die ersten dieser Mikro-KWK-Anlagen sind auch schon marktreif. Leonie Toffel, Kollegin von Lorenz, testet eine im Labor des Gasversorgers, im Auftrag der Hersteller.
"Die hat genau die Abmaße einer Waschmaschine oder einer Spülmaschine, weil die ursprünglich für den englischen Einsatz in einer Küche konzipiert wurde, und so quasi neben die Geschirrspülmaschine passt."
Im schallgedämmten Inneren des weißen Kastens brummt ein Stirling-Motor, ein Kolbenmotor ähnlich wie im Auto. Mit einem Unterschied: Das Gas, das den Kolben hin- und herjagt, verlässt den Zylinder nicht. Es wird an einer Seite erhitzt und treibt über zwei Kolben, die es ständig umpumpen, eine Kurbelwelle und damit einen Generator an. Der Vorteil: Die Maschine verbrennt das Erdgas direkt und braucht keine empfindlichen Membranen. Allerdings dürfte diese Anlage nicht in allen Häusern gleich effizient arbeiten.
"Stirlinge lohnen sich primär für den Häuserbestand, also nicht unbedingt für ein Passivhaus, weil dann kann ein Stirling nicht lange genug laufen, um genug Strom erzeugen, um wirtschaftlich zu sein."
Weil ein Passivhaus einfach zu schnell warm ist. Und darauf gründet sich die Hoffnung der Brennstoffzellen-Entwickler. Sie setzen auf eine Arbeitsteilung: Heute haben die meisten Häuser noch einen hohen Wärmebedarf, es loht sich der Einsatz konventioneller Maschinen. Aber in den kommenden Jahren müssen die Häuser immer besser gedämmt werden, dürften Passivhäuser immer häufiger werden. Und dafür wäre die Brennstoffzelle, die mehr Strom als Wärme erzeugt, dann ideal.
Denn die Ingenieure, so erzählt Christian Lorenz von der E.ON Ruhrgas AG in Essen, Experte für Brennstoffzellen, hätten die technischen Probleme des Systems einfach unterschätzt. Dabei klang die Idee so gut: Mit Brennstoffzellen wollten Ingenieure und Forscher in Ein- und Mehrfamilienhäusern Strom erzeugen. Die Abwärme sollte heizen und Wasser wärmen. Der Brennstoff würde in so einer Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung, kurz KWK, optimal genutzt. Besser noch: Normalerweise laufen Brennstoffzellen mit Wasserstoff. Im Auto ist das ein Problem, im Haus aber nicht. Denn, so Lorenz:
"An jedem Haus nutzen wir oder die Hersteller Erdgas, um aus dem Erdgas Wasserstoff zu erzeugen. Erdgas besteht zum größten Teil aus Methan und Methan wieder zum größten Teil aus Wasserstoff, das Erdgas hat den höchsten Anteil von Wasserstoff zu Kohlenstoff und ist dadurch sehr CO2-arm."
Mithilfe eines Reformers sollte dieser Wasserstoff aus dem Methan gelöst werden. Der wird dann zu einer Membran gepumpt, reagiert dort mit Sauerstoff und erzeugt Strom. Zunächst bereiteten nur diese empfindlichen Membranen Schwierigkeiten, so Lorenz,
"Aber genauso ist die Gasaufbereitung, mit deren Hilfe aus Erdgas Wasserstoff für die Brennstoffzelle erzeugt wird, und alle damit verbundenen Nebenaggregate wie Pumpen, Gebläse, Verdichter, die sind genauso anspruchsvoll, was ihre Eigenschaften angeht, und die Dauerhaftigkeit."
Neun Jahre nach der prognostizierten Markteinführung hoffen Forscher und Hersteller, Gasaufbereitung und Membrantechnik nun im Griff zu haben. Seit fast zwei Jahren testen sie im Callux-Projekt die Alltagstauglichkeit von 700 Brennstoffzellen in Ein- und Mehrfamilienhäusern. Damit sind die Anlagen aber noch lange nicht marktreif - und einige Unternehmen kehren der Technik offenbar den Rücken, trotz großer Förderprogramme, sagt Martin Pehnt, Energieexperte vom Heidelberger Institut für Energie und Umweltforschung:
"Aber wir sehen, dass sich einzelne Firmen zurückziehen, dass sie ihre Ziele nicht erreichen, sodass man in der Tat sagen muss, die Einführung von Brennstoffzellen-Kraftwerken, diese Einführung, die wird sich noch deutlich nach hinten verschieben."
Aufgegeben ist die Idee der Mikro-KWK jedoch noch nicht. Und damit es schneller geht, setzen die Aufrechten auf Gas- oder Stirlingmotoren. Die ersten dieser Mikro-KWK-Anlagen sind auch schon marktreif. Leonie Toffel, Kollegin von Lorenz, testet eine im Labor des Gasversorgers, im Auftrag der Hersteller.
"Die hat genau die Abmaße einer Waschmaschine oder einer Spülmaschine, weil die ursprünglich für den englischen Einsatz in einer Küche konzipiert wurde, und so quasi neben die Geschirrspülmaschine passt."
Im schallgedämmten Inneren des weißen Kastens brummt ein Stirling-Motor, ein Kolbenmotor ähnlich wie im Auto. Mit einem Unterschied: Das Gas, das den Kolben hin- und herjagt, verlässt den Zylinder nicht. Es wird an einer Seite erhitzt und treibt über zwei Kolben, die es ständig umpumpen, eine Kurbelwelle und damit einen Generator an. Der Vorteil: Die Maschine verbrennt das Erdgas direkt und braucht keine empfindlichen Membranen. Allerdings dürfte diese Anlage nicht in allen Häusern gleich effizient arbeiten.
"Stirlinge lohnen sich primär für den Häuserbestand, also nicht unbedingt für ein Passivhaus, weil dann kann ein Stirling nicht lange genug laufen, um genug Strom erzeugen, um wirtschaftlich zu sein."
Weil ein Passivhaus einfach zu schnell warm ist. Und darauf gründet sich die Hoffnung der Brennstoffzellen-Entwickler. Sie setzen auf eine Arbeitsteilung: Heute haben die meisten Häuser noch einen hohen Wärmebedarf, es loht sich der Einsatz konventioneller Maschinen. Aber in den kommenden Jahren müssen die Häuser immer besser gedämmt werden, dürften Passivhäuser immer häufiger werden. Und dafür wäre die Brennstoffzelle, die mehr Strom als Wärme erzeugt, dann ideal.