Kraft-Wärme-Kopplung im Einfamilienhaus: Neben dem eigentlichen "Mikro-Heizkraftwerk" sieht man rechts die Steuerung, den Speicher und den zusätzlichen Brennkessel für Spitzenlast.
Pressefoto Vaillant
Februar 2011 |
110212 |
ENERGIE-CHRONIK |
Die Unternehmen Vaillant und Honda stellten am 3. Februar ein gasbetriebenes "Mikro-Heizkraftwerk" vor, das eine Wärmeleistung von 2,5 Kilowatt und eine elektrische Leistung von 1 Kilowatt erbringt. Es ist für die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) im Keller von Einfamilienhäusern gedacht. Der Betrieb der Anlage richtet sich nach dem jeweiligen Wärmebedarf für Heizung und Wasser. Der nebenbei erzeugte Strom wird, soweit ein Überschuß besteht, ins Netz eingespeist. Wenn die Anlage nicht läuft oder die elektrische Leistung nicht ausreicht, kommt der Strom ganz oder teilweise aus dem Netz.
Die Anlage mit der Bezeichnung "ecoPower 1.0" soll ohne Installation rund 16.000 Euro kosten. Dafür deckt sie den üblichen Wärmebedarf eines Einfamilienhauses komplett und den Strombedarf angeblich zu 70 Prozent (anscheinend handelt es sich bei dieser Angabe um eine rein mengenmäßige Gesamtrechnung, die auch die Netzeinspeisung berücksichtigt). Als optimale Einsatzbedingung wird ein Wärmebedarf zwischen 10.000 und 30.000 Kilowattstunden pro Jahr genannt. Die Abdeckung von Wärme-Spitzenlasten übernimmt zusätzlich ein Gas-Brennwertkessel. Die thermische Leistung kann so gegebenenfalls bis auf 28 Kilowatt erhöht werden.
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Kraft-Wärme-Kopplung im Einfamilienhaus: Neben dem eigentlichen "Mikro-Heizkraftwerk" sieht man rechts die Steuerung, den Speicher und den zusätzlichen Brennkessel für Spitzenlast. Pressefoto Vaillant
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Herzstück der Anlage ist ein gasbetriebener Viertaktmotor von Honda mit einem Hubraum von 163 Kubikzentimern, dessen Abwärme zum Heizen und zur Warmwasserbereitung dient. Die mechanische Leistung des Motors wird durch Kopplung mit einem Generator in elektrische Energie umgesetzt und über einen Wechselrichter ins Netz eingespeist. Das "KWK-Modul" mit dem Motor soll 6.000 Betriebsstunden lang wartungsfrei sein. Ergänzt wird es durch ein Wärmeauskopplungsmodul, einen 300 Liter fassenden Multi-Funktionsspeicher, ein Gas-Brennwertgerät für Spitzenlasten und die Systemregelung (siehe Foto).
Der ins Netz eingespeiste Strom wird in Anlehnung an die Großhandelspreise mit etwa 4 bis 5 Cent pro Kilowattstunde vergütet. Hinzu kommt zehn Jahre lang ein Zuschlag in Höhe von 5,11 Cent pro Kilowattstunde, der nach § 5 Abs. 2 in Verbindung mit § 7 Abs. 6 des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes für solche Kleinanlagen gewährt wird, die bis 31. Dezember 2016 in Dauerbetrieb genommen werden. Dieser Zuschlag gilt seit der Neufassung des KWK-Gesetzes unabhängig von der Netzeinspeisung, also auch für selbst verbrauchten Strom (080302). Als weitere finanzielle Anreize nennen die Anbieter die Steuererstattung für Gas, die § 53 des Energiesteuergesetzes für KWK-Anlagen vorsieht, sowie die Vergütung vermiedener Netzentgelte, die dezentralen Einspeisern gemäß § 24 EnWG zusteht und die in § 18 StromNEV näher geregelt wird. Zudem können Immobilienbesitzer ab März 2011 im Rahmen einer energetischen Gebäudesanierung einen Zuschuß der KfW-Bank von bis zu fünf Prozent der Investitionskosten beantragen.
Das "europaweit erste Mikro-Kraft-Wärme-Kopplungssystem", wie die beiden Unternehmen vollmundig formulierten, konkurriert unter anderem mit den erdgasbetriebenen Mikro-Blockheizkraftwerken, wie sie die Berliner Gasag anbietet. Schon 2008 präsentierte dieser Gasversorger, der E.ON, Vattenfall und GDF Suez gehört, die in Neuseeland entwickelte Anlage "WhisperGen", die mit einer thermischen Leistung von 7,5 bis 14,5 kW und einer elektrischen Leistung von 1 kW ebenfalls für Einfamilienhäuser gedacht ist. "WhisperGen" arbeitet mit einem Stirling-Motor und wird seit Ende 2009 von der spanischen Efficient Home Energy S.L. (EHE) in Serie gefertigt. Die kompletten Investitionskosten bezifferte die Gasag mit 17.000 bis 19.000 Euro. Über ihre Tochter DSE Direkt-Service-Energie GmbH vertreibt sie außerdem das "microBHKW L 4.12" von Kirsch HomeEnergy (5 bis 12 kW thermisch, 2 bis 4 kW elektrisch) sowie "eVita" von DeDietrich Remeha (3 bis 26 kW thermisch, 1 kW elektrisch).
In einem anderen Marktsegment angesiedelt ist das "Zuhause-Kraftwerk", das seit September 2009 der Stromvertrieb Lichtblick auf Basis eines gasbetriebenen Pkw-Motors von VW anbietet (090902). Diese KWK-Anlage paßt zwar ebenfalls in einem normalen Keller und ersetzt bisherige Heizungen. Mit einer Wärmeleistung von 34 Kilowatt ist sie aber für ein Einfamilienhaus zu groß bemessen und lohnt sich erst bei größeren Immobilien. Außerdem verbleibt sie im Eigentum der Firma Lichtblick, die auch über den Einsatz bestimmt und dabei vorrangig die Stromerzeugung im Blick hat. Der Hauseigentümer stellt lediglich seinen Keller zur Verfügung und fungiert als Abnehmer der erzeugten Wärme. Die Bereitstellung der Wärme ist über einen groß dimensionierten Speicher von der momentanen Stromerzeugung entkoppelt. Der Betreiber Lichtblick erhält so die Möglichkeit, die einzelnen Anlagen zu einem virtuellen Kraftwerk zu bündeln, das vorzugsweise teuren Spitzenlast-Strom erzeugt.
Wie Lichtblick Ende November 2010 mitteilte, wurden inzwischen die ersten "Zuhause-Kraftwerke" bei Privat- und Gewerbekunden in Hamburg installiert. Bis zum Jahresende werde hier ein Bestand von 30 Anlagen erreicht sein. Vertriebsaktivitäten gebe es außerdem in Berlin, Bremen, Essen, Leipzig und Stuttgart sowie im Raum Braunschweig, Wolfsburg und Salzgitter.
Im Stadium von Pilotprojekten steckengeblieben sind dagegen bisher alle Versuche, die Brennstoffzelle für häusliche Mini-Heizkraftwerke zu verwenden. Vor allem die Energie Baden-Württemberg (EnBW) und RWE wollten solche gasgespeisten KWK-Anlagen anbieten (010220). Bei RWE erlahmte spätestens 2007 das Interesse an Brennstoffzellen (070119). Die EnBW experimentierte zuletzt mit einer SOFC-Zelle des Herstellers Hexis vom Typ "Galileo 1000 N" (2,5 kW thermisch und 1 kW elektrisch).
Seit September 2008 bündeln die einschlägig interessierten Unternehmen ihre Anstrengungen im Projekt "Callux", das im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff und Brennstoffzellentechnologie (NIP) von der Bundesregierung unterstützt wird. Neben den drei Geräteherstellern Baxi Innotech, Hexis und Vaillant beteiligen sich die fünf Energieversorger EnBW, E.ON Ruhrgas, EWE, MVV Energie und VNG Verbundnetz Gas. Die Koordination liegt beim Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung (ZSW). Insgesamt sollen bis 2015 im häuslichen Bereich 800 Brennstoffzellen installiert werden. Den größten Teil der Anlagen wollen die beiden Energiekonzerne EWE (300) und EnBW (200) errichten, die 2008 eine strategische Allianz eingegangen sind (080701). Der Rest entfällt auf E.ON, MVV und VNG. Die Kosten des Callux-Projekts werden mit 86 Millionen Euro beziffert. Davon tragen die beteiligten Unternehmen 45 Millionen, der Rest kommt aus Fördermitteln des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung.
Im November 2010 ging die hundertste Callux-Anlage in Betrieb. Die Partner des Konsortiums wollen bereits in der ersten Phase des Projektes bis zum Jahr 2012 so viele Brennstoffzellen-Anlagen in deutschen Kellern installieren, daß in der zweiten Phase bis 2015 die Markteinführung vorbereitet werden kann.