Brennstoffzellentechnik
|
Prototyp des Vaillant Brennstoffzellen-Heizgerätes |
![[Bild Brennstoffzellen-Heizgeraet]](bilder/vaillant_3.gif) |
Vorteile für das Fachhandwerk
Das Brennstoffzellen-Heizgerät: ein innovatives Gerät
mit einer revolutionären Technik, das ebenso einfach zu handhaben ist wie
z.B. ein Brennwertgerät.
Leicht zu planen für Neubau und Modernisierung
Auszutauschen gegen jeden herkömmlichen Heizkessel
Einfache Installation und Wartung
Vorteile für den Betreiber
Energiekostenersparnis
Produktion von Strom und Wärme dezentral, ohne Netzverluste
Effektiver Beitrag zum Umweltschutz
Voller Heiz- und Warmwasserkomfort
| |
| |
Leistungen des Brennstoffzellen-Heizgerätes |
Kraft-Wärme-Kopplung: Strom und Wärme in einem Gerät
Hocheffiziente Energieausnutzung
Reduziert Treibhausgase
Hoher Systemwirkungsgrad auch bei Teillast
Leicht intergrierbar in vorhandene Installation
|
| |
Sparsam, Komfortabel, Umweltfreundlich |
| Das Vaillant Brennstoffzellen-Heizgerät liefert alles,
was für den Komfort zu Hause notwendig ist: warmes Wasser und Heizenergie – und
zusätzlich wertvollen Strom. Der Betreiber der Anlage kann so zum einen seine Energiekosten
senken und zum anderen einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz leisten – ohne auf gewohnten
Komfort verzichten zu müssen. |
|
Das Brennstoffzellen-Heizgerät ist für den
Fachhandwerker leicht zu handhaben: Der Anschluß an das Heizungssystem und die Abgasanlage
ist so einfach wie bei einem herkömmlichen Gas-Heizkessel. Hinzu kommt lediglich der
Stromanschluß durch eine Elektrofachkraft.
Das erste Vaillant
Brennstoffzellen-Heizgerät ist für Mehrfamilienhäuser konzipiert und wird 2008
auf den Markt gebracht. Kleinere Varianten für Einfamilienhäuser und Wohnungen werden
später folgen. |
| |
Technik für die Zukunft die PEM*-Zelle
|
![[Bild Funktionsprinzip der PEM-Zelle]](bilder/vaillant_1.gif)
Funktionsprinzip der PEM*-Zelle
|
|
Das Kernstück des Vaillant Brennstoffzellen-Heizgerätes ist
die PEM-Zelle, in der elektrochemisch Wasserstoff H2 und
Sauerstoff O2 zu reinem Wasser H2O reagieren. An der Anode gibt der Wasserstoff seine Elektronen ab,
durchdringt die Elektrolytmembran und reagiert auf der Kathodenseite mit dem Sauerstoff zu
Wasser. Bei dieser still ablaufenden Reaktion werden Elektronen ausgetauscht. Die
Elektrolytmembran ist nur für die Wasserstoff-Protonen durchlässig und zwingt so die
Elektronen, den Umweg über den Stromkreislauf zu nehmen: Strom fließt. Gleichzeitig
wird Wärme frei, die vorteilhaft zur Brauchwassererwärmung und zu Heizzwecken genutzt
werden kann.
* PEM = Proton Exchange Membran, protonenleitende Elektrolytmembran |
| |
ProzessflussdiagrammAnlage mit
Brennstoffzellen-Heizgerät und Warmwasserspeicher |
![[Bild Prozessflussdiagramm]](bilder/vaillant_6a.gif) |
|
Vorbereitungen für Feldtests in Kooperation mit europäischen Entwicklungspartnern Die Entwicklung des Vaillant
Brennstoffzellen-Heizgerätes (BZH) gelangt jetzt mit der Planung der ersten Reihe von Feldtests in eine wichtige Phase,
im Laufe der kommenden drei Jahre werden in einigen europäischen Ländern sukzessive insgesamt über 400
Geräte eingesetzt.
Wir werden die Brennstoffzellentechnologie in der praktischen Anwendung für die Wärme- und Stromerzeugung sehr intensiv
erproben", so Vaillant Geschäftsführer Dr. Michel Brosset. Unser primäres Ziel ist es, zusammen mit unseren auf
ihren jeweiligen Gebieten führenden Kooperationspartnern ein Gerät zur Marktreife zu bringen, das höchste
Qualitätsansprüche im Hinblick auf Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit erfüllt.
Die Ergebnisse der Feldtests sind für uns ausschlaggebend für den Markteinführungstermin." Im Rahmen seines
BZH-Innovationspreises hat Vaillant 1999 eine Entwicklungskooperation mit dem US-amerikanischen Hersteller Plug Power gestartet,
einem der führenden Unternehmen auf dem Gebiet der Brennstoffzellentechnologie. Plug Power, das auch die Brennstoffzellen
produzieren und für die Vaillant BZHs liefern wird, hat mit erfolgreichen Langzeittests die prinzipielle Eignung dieser
Technologie für die dezentrale Stromerzeugung nachgewiesen: Mit zahlreichen Brennstoffzellen und dazugehörigen
Reformern - darunter ein aus 15 baugleichen Prototypen bestehendes Testfeld - wurde in der Stromerzeugung eine Gesamtbetriebsdauer
von über 100.000 Stunden bereits übertroffen. Damit hat die Brennstoffzellentechnik von Plug Power ihre solide
Leistungsfähigkeit nachgewiesen.
Die intensiven gemeinsamen Entwicklungsaktivitäten konzentrieren sich jetzt auf die Optimierung der
physikalisch-chemischen Prozesse der Gasaufbereitung und die praxisgerechte Gestaltung des Brennstoffzellen-Heizgerätes,
also des gleichzeitig wärme- und stromerzeugenden Systems BZH. Als nächsten Schritt wird Vaillant ab Mitte 2001
zusammen mit den Partnern Ruhrgas, E.ON
Engineering, ELE Emscher Lippe Energie und EUS Gesellschaft für Innovative Energieumwandlung die ersten Tests mit
Niedertemperaturzellen mit protonenleitender Membran (PEM) in Nordrhein-Westfalen installieren. Das Bundesland fördert diese
Kooperation im Rahmen des Programms "Rationelle Energienutzung" (REN).
Im Jahr 2002 beginnt ein weiterer aus Mitteln der
Europäischen Union geförderter Feldtest mit etwa 50 dezentral installierten Systemen, die - mit einer zentralen Leitwarte
verbunden - wie ein kleiner Kraftwerksblock gesteuert werden. Dieses "virtuelle Kraftwerk" wird die verbrauchsnahe Erzeugung
in einzelnen Häusern mit dem Lastmanagement des vorgelagerten Niederspannungsnetzes verbinden und damit einmalig in Europa
sein.
An diesem Vaillant BZH Test werden sich Plug Power Holland, die Gasversorger Gasunie/Niederlande und Ruhrgas,
der Stromversorger RWE Power, die Universität Lissabon, die Universität/Gesamthochschule Essen, das Deutsche
Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Cogen Europe (Europäischer Verband für Kraft-Wärme-Kopplung)
und die spanische Sistemas
de Calor beteiligen.
Ferner hat Vaillant mit dem Oldenburger Energieversorgungsunternehmen EWE für das Jahr 2002
gemeinsame BZH-Tests mit einem Prototypen sowie im darauf folgenden Jahr mit 150 weiteren Geräten vereinbart.
Die umfangreichen Feldtests sind darauf ausgerichtet, die Praxistauglichkeit der innovativen Technik zu optimieren. Dabei
wird auch die Integration des Fachhandwerks in die Geschäftsabläufe dieses neuen Marktsegmentes erprobt.
Nach
Abschluss dieser Testphasen wird Vaillant zur breiten Markteinführung den Partner-Installateuren im Fachhandwerk ein
Komplett-Paket bieten: Das Gerät inklusive Schulungen, Marketing-Unterstützung etc. Auf der Grundlage der
Feldtest-Ergebnisse
wird Vaillant die Systemoptimierung und Vermarktungsvorbereitung vorantreiben.
Wenn die Ergebnisse zufriedenstellend ausfallen,
wird Vaillant seinem Entwicklungsplan entsprechend im Laufe des Jahres 2003 eine Pilotserie produzieren. Ab 2004 sollen
Serienherstellung und Vermarktung beginnen. Die erste Modellreihe wird eine elektrische Leistung von 4,6 kW und eine
Wärmeleistung von 7 kW aufweisen.
Diese BZHs werden in Mehrfamilienhäusern oder im Kleingewerbe als Ersatz für konventionelle
Gas-Heizungsanlage oder in Ergänzung zu bestehenden Vaillant Heizgeräten installiert, die eine BZH-Nachrüstung
ermöglichen.
Ihre gleichzeitige Strom- und Wärme-Erzeugung wird zu einem deutlich niedrigeren Primärenergieverbrauch und zu einem bis zu
50 Prozent geringeren CO2-Ausstoß als bei herkömmlicher Technik führen. |
|
| |