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Ifeu-Studie zeigt Vorteile der innovativen KWK-Technologie

Brennstoffzellen-Heizgeräte erweitern das Technologieportfolio der Kraft-Wärme-Kopplung im kleinen Leistungsbereich. Die Geräte eignen sich für den unkomplizierten Austausch von einem großen Teil der etwa 3,4 Millionen Heizkessel in Deutschland mit einem Alter von über 24 Jahren. Zudem können sogenannte Beistellgeräte in etwa 17 Millionen Ein- und Zwei- sowie Mehrfamilienhäusern auch als Ergänzung von moderneren Gasheizungen dienen. Unter umwelt- und energiepolitischen Gesichtspunkten weisen die innovativen Anlagen Vorteile gegenüber Konkurrenzsystemen auf.

Brennstoffzellen-Heizgeräte erweitern das Technologieportfolio der Kraft-Wärme-Kopplung im kleinen Leistungsbereich. Die Geräte eignen sich für den unkomplizierten Austausch von einem großen Teil der etwa 3,4 Millionen Heizkessel in Deutschland mit einem Alter von über 24 Jahren. Zudem können sogenannte Beistellgeräte in etwa 17 Millionen Ein- und Zwei- sowie Mehrfamilienhäusern auch als Ergänzung von moderneren Gasheizungen dienen. Unter umwelt- und energiepolitischen Gesichtspunkten weisen die innovativen Anlagen Vorteile gegenüber Konkurrenzsystemen auf.

Die ökologische und ökonomische Analyse von Brennstoffzellen-Heizgeräten des ifeu – Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg im Auftrag der Initiative Brennstoffzelle und der VDMA Arbeitsgemeinschaft Brennstoffzellen zeigt, wie sinnvoll der Einsatz von kleinen stationären Brennstoffzellen ist. Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FFE) und der Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung (GWS) durchgeführt.

Untersucht wurden stationäre Brennstoffzellen mit einer elektrischen Leistung unter 10 kW. Bezüglich der Marktentwicklung wurde von zwei Szenarien ausgegangen, die jeweils mit einer Referenzentwicklung ohne Brennstoffzellenausbau verglichen wurde: Das Basisszenario mit einigen Tausend und das Szenario Dynamik mit einigen Zehntausend Brennstoffzellensystemen im Jahr 2020. Dass sich diese Dynamik mit geeigneten Rahmenbedingungen entfalten kann, zeigt die Entwicklung in Japan, wo bereits im Jahr 2011 über 12.000 kleine Brennstoffzellen-Geräte installiert wurden.

Reduktion von über 40 Prozent Treibhausgasemissionen möglich

Der hohe elektrische und der gute Gesamt-Nutzungsgrad verbessern die Treibhausgas-Bilanz. Brennstoffzellen vereinen dies mit niedrigen Schadstoff-Emissionen. Durch ihre höhere Stromkennzahl und gute Skalierbarkeit eignen sie sich auch für zukünftige Gebäudekonzepte wie Niedrigstenergie- und Passivhaus.

Laut ifeu sparen die Geräte im teilsanierten Einfamilienhaus bezogen auf den Strommix des Jahres 2020 gegenüber einem Brennwertgerät zwischen 21 bis über 40 Prozent der Treibhausgas-Emissionen. Hochgerechnet auf ganz Deutschland ergeben sich in Anbetracht der kumuliert installierten Anlagen und eines als dynamisch angenommenen Szenarios bereits im Jahr 2020 Treibhausgas-Einsparungen von jährlich 1,5 Millionen Tonnen, was im Laufe der Gerätelebensdauer 22 Millionen Tonnen entspricht.

Brennstoffzellen erreichen Wettbewerbsfähigkeit

Im Vergleich zu einer Versorgung auf Basis Gas-Brennwertkessel/Solar führt der Einsatz von Brennstoffzellen in einem teilsanierten Einfamilienhaus in dem dynamischen Szenario zu gleichen oder niedrigeren Energiekosten. Zur Vermarktung von Brennstoffzellen-Heizgeräten bieten sich durch günstige Betriebsführung neue Möglichkeiten. Im Vergleich zum rein wärmegeführten Betrieb der Anlagen lassen sich beispielsweise zusätzliche Erträge erzielen. Bei hohem Eigenverbrauch können die Erlöse durch eine optimierte Fahrweise der KWK um etwa 70 bis 80 Euro pro Jahr gesteigert werden.

Brennstoffzellen sichern Wertschöpfung und Beschäftigung

Die Studie zeigt auch, dass selbst bei einem recht moderaten Basisszenario mit einem Zuwachs von etwa 0,4 Milliarden Euro Wertschöpfung und 3.000 Beschäftigten gegenüber dem Referenzszenario ohne Ausbau der Brennstoffzellen Heizgeräte gerechnet werden kann. Im dynamischen Szenario liegt der volkswirtschaftliche Mehrwert sogar bei etwa 2,5 Milliarden Euro und 18.000 Beschäftigten. „Ein entsprechender Aufbau stationärer Brennstoffzellen ist mit gesamtwirtschaftlich positiven Effekten im Jahr 2020 verbunden, die auch im Vergleich mit anderen im Modellrahmen früher untersuchten energie- und klimapolitischen Maßnahmen als durchaus beachtlich bezeichnet werden können“, so das GWS.

Weitere Informationen finden Sie hier.

Bild: Die Brennstoffzelle benötigt Wasserstoff. Dieser kann zum Beispiel auch aus Biogas gewonnen werden. Bild: IBZ.

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