Brennstoffzellen-Anwendungen kommen im Kleinen und im Großen

Einer der meistgelesenen Artikel hier befasst sich mit Brennstoffzellen-Anwendungen im Einfamilienhaus. Fast zwei Jahre später sind wir der mit ersten Feldtests der Markteinführung langsam näher gekommen.

Der erste großangelegte Feldtest für Brennstoffzellen-Heizgeräte wird „dieser zukunftsweisenden Technologie den entscheidenden Entwicklungsschritt verleihen“: Mehr als 800 Einheiten werden in den nächsten Jahren bundesweit auf ihre Praxistauglichkeit hin getestet. Für Guido Gummert, Geschäftsführer der Baxi Innotech GmbH, steht damit ein „epochaler Wandel in der Heizungstechnik“ ins Haus. Das Hamburger Entwicklungsunternehmen für BZ-Heizgeräte ist einer von vier Herstellern, die sich dem Praxistest unterziehen. Baxi kann auf vier Jahre Erfahrung mit zwei Prototypen-Generationen zurückgreifen und will bereits ab 2013 marktreife Geräte liefern. Ihr aktuelles Produkt, Beta 1.5 Plus, wird die innovative BZ-Schmiede auf der H2Expo zeigen. Zur 7. Internationalen Konferenz und Fachmesse für Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologien trifft sich die Fachwelt am 22. und 23. Oktober in Hamburg. Wissenschaftler und Hersteller aus aller Welt berichten über den Stand ihrer Projekte und zeigen Marktchancen auf.

Gerade stationäre BZ-Anwendungen haben den Fuß in der Tür. „Zurzeit gibt es gewaltige FuE-Anstrengungen im Bereich der Hausenergieversorgung, die mit hoher Wahrscheinlichkeit zu marktfähigen Produkten führen werden. Richtigerweise hat die Industrie für Tests und Ausentwicklung viel Zeit eingeplant“, sagt Kai Klinder, Geschäftsführer der Nationalen Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW). Eine erste Generation praxistauglicher Micro-Anlagen für Privatanwender dürfe man aus heutiger konservativer Einschätzung ab 2015 erwarten.

Der bundesweite Feldtest mit Titel Callux soll den Kleinanwendungen im Leistungsbereich von 1 – 5 kW zum Durchbruch verhelfen. Zur Verfügung steht ein Investitionsvolumen von 86 Mio. Euro, von dem rund 40 Mio. aus öffentlichen Mitteln des Nationalen Innovationsprogramms (NIP) stammen. Callux verbindet Wärme und Licht (lateinisch calor und lux) und „könnte die hocheffiziente Kraft-Wärme-Kopplung in jedes Haus holen“, wie Bundesverkehrsminister Wolfgang Tiefensee Ende September bei der Präsentation des Leuchtturmprojekts erklärte. Die wichtigsten Hürden bestehen laut Klinder aus dem „klassischen Design-Dreieck: Kosten – Zuverlässigkeit – Lebensdauer“. Zudem müssten sich die Geräte in dasselbe Umfeld fügen wie die konventionelle Technik. „Wo heute ein Heizkessel installiert ist, muss auch ein BZ-Heizgerät hinein passen.“ So ist es nur konsequent, dass Callux von einem breiten Konsortium mit den Geräteentwicklern, fünf Energieversorgern, zahlreichen Zulieferern, Instituten und Handwerkseinrichtungen gestützt wird.

Die E.ON Ruhrgas AG etwa wird drei ihrer Regionaltöchter in das Leuchtturmvorhaben einbeziehen und zusammen 178 Anlagen ins Feld bringen. E.ON Hanse ist mit etwa 100 Geräten maßgeblich beteiligt. „Wir hoffen, dass wir die ersten drei davon noch dieses Jahr installieren können“, so Projektleiter Thomas Brauer. Auf der H2Expo wird das Unternehmen auch Erfahrungen aus einem früheren Praxistest zusammen mit der Hamburger Umweltbehörde und Baxi Innotech ausführlich dokumentieren. „Wir erzielen schon jetzt in Feldtestprojekten die gewünschte Einsparung von bis zu 40 Prozent an CO2“, betont Baxi-Chef Gummert. Nach heutigem Entwicklungsstand hätten sich Funktion und Sicherheit der Geräte bereits bewiesen. „Im Aggregat sind nun deutlich weniger Bauteile, die meisten davon schon serienreif.“ Nun müssten die Systemkosten noch deutlich gesenkt werden.

Bei den größeren stationären Anlagen etwa auf Basis von MCFC-Brennstoffzellen (Molten Carbonate Fuel Cell) sei man bereits einen Schritt weiter, so Klinder. „Bei MTU Onsite Energy ist eine Produktionsstraße für die Zellfertigung installiert, die erwarten lässt, dass Kosten gesenkt und Qualität gesteigert werden kann.“ Eine Reihe von Anlagen zwischen 250 und 500 kW sind im Bau und geplant. So wird Vattenfall auf der H2Expo über Erfahrungen mit dem im Hamburger Stadtteil HafenCity installierten Hot Module der MTU Onsite Energy (vormals CFC Solutions) berichten.

Die größeren Anlagen sind im NIP-Leuchtturmprojekt „Needs“ zusammengefasst. Die erste davon, eine 350kW-MCFC, soll im ersten Quartal 2009 ans Netz gehen. Zahlreiche weitere seien in der Projektierung, so Klinder. In Deutschland werde die Richtung von den Erlösmöglichkeiten des Erneuerbare Energien Gesetzes vorgegeben. So dürften die Verstromung von Biogas, die Klärgasverwertung sowie die Abfallnutzung in Vergasungs- und Vergärungsanlagen die Hauptapplikationen werden. „Auch dort, wo es um sichere Stromversorgung bei gleichzeitiger Kälteversorgung geht, z.B. in Rechenzentren und Kliniken, sehe ich sehr gute Chancen. Eine hochinteressante Zusatznutzung ist der vorbeugende Brandschutz in Lagern und Technikräumen, die mit O2-reduzierter Brennstoffzellenabluft gespeist werden. Hier bietet die Hamburger Firma N2telligence interessante Konzepte.“ Auch diese werden auf der H2Expo ausführlich vorgestellt.

Einen Blick auf den japanischen Markt wird dort während des Symposiums Dr. Yoshimitsu Ishihara werfen, Direktor für Brennstoffzellen- und Wasserstoff-Technologie der New Energy and Industrial Technology Development Organization. Die Nedo koordiniert einen Feldtest mit Applikationen verschiedener PEM-BZ-Hersteller in über 2000 Haushalten.

Auf der H2Expo, der 7. Internationalen Konferenz und Fachmesse für Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologien, vom 22. bis 23. Oktober 2008 im CCH-Congress Center Hamburg diskutieren Wissenschaftler, Techniker und Ingenieure aus dem In- und Ausland Anwendungsbereiche, Forschungsergebnisse und Projekte. In der Fachausstellung der H2Expo zeigen Unternehmen ihre technischen Entwicklungen auf dem Gebiet des Brennstoffzellen-Einsatzes. Ein hochkarätiges Rahmenprogramm ergänzt das Angebotsspektrum von Konferenz und Fachmesse.