Fragen und Antworten zum Heizen mit der Brennstoffzelle

Das An­ge­bot an Brenn­stoff­zel­len ist viel­fäl­tig, dem­ent­spre­chend gibt es für je­den Be­darf und für je­de Grö­ße der zu be­hei­zen­den Im­mo­bi­lie ein pas­sen­des Ge­rät, auch für Ge­wer­be­trei­ben­de bzw. Nicht-Wohn­ge­bäu­de mit hö­he­ren Leis­tungs­klas­sen. Auch Ge­rä­te für die rei­ne de­zen­tra­le Strom­ver­sor­gung sind am Markt ver­füg­bar und kön­nen sinn­voll in be­ste­hen­de Heiz­sys­te­me in­te­griert wer­den.

Das Funk­ti­ons­prin­zip ba­siert im We­sent­li­chen auf der Um­wand­lung von Was­ser­stoff und Sau­er­stoff zu Was­ser. Da­bei kommt es un­ter kon­trol­lier­ten Be­din­gun­gen oh­ne ex­ter­ne Ener­gie­zu­fuhr zu ei­ner Re­ak­ti­on des ein­ge­setz­ten Was­ser­stoffs mit Sau­er­stoff. Die­ser Vor­gang wird auch als "kal­te Ver­bren­nung" be­zeich­net. Hier­bei ent­steht ne­ben elek­tri­schem Strom auch Wärme. Brenn­stoff­zel­len kön­nen in zwei Grup­pen nach ih­rem Tem­pe­ra­tur­ni­veau klas­si­fi­ziert wer­den: Nie­der­tem­pe­ra­tur- und Hoch­tem­pe­ra­tur­brenn­stoff­zel­len.

Nein. Der Auf­bau ei­ner Brenn­stoff­zel­le ist ähn­lich dem ei­ner Bat­te­rie: Das Kern­stück be­steht aus zwei Elek­tro­den (Ano­de und Ka­tho­de), die durch ei­nen Elek­tro­ly­ten von­ein­an­der ge­trennt sind. Im Ge­gen­satz zu ei­ner Strom er­zeu­gen­den Hei­zung mit mo­to­ri­schem Kon­zept wei­sen Brenn­stoff­zel­len­heiz­ge­rä­te auf­grund ih­rer di­rek­ten elek­tro­che­mi­schen Um­wand­lung im Re­gel­fall hö­he­re elek­tri­sche Wir­kungs­gra­de auf.

Bei ei­ner ein­zel­nen Brenn­stoff­zel­le be­trägt die elek­tri­sche Gleich­span­nung zwi­schen 0,8 und 0,9 V. Um ei­ne hö­he­re Span­nung zu er­rei­chen, müs­sen ein­zel­ne Brenn­stoff­zel­len mit­ein­an­der ver­bun­den wer­den. Die­se Zu­sam­men­schal­tung er­folgt in der Re­gel in ei­ner Sand­wich-Bau­wei­se (Stapel oder Stack), d. h. die ein­zel­nen Zel­len wer­den auf­ein­an­der ge­sta­pelt und in Rei­he ge­schal­tet. Die­ser Auf­bau wird seit vie­len Jahr­zehn­ten an­ge­wen­det und gilt als un­ge­fähr­lich.

In Brenn­stoff­zel­len kommt Was­ser­stoff zum Ein­satz, al­ler­dings nur in ge­rin­gen Men­gen und auch nicht über län­ge­re Zeit­räu­me. Es be­steht des­we­gen kei­ne Ge­fahr. We­der in Deutsch­land noch in Län­dern, in de­nen Brenn­stoff­zel­len­hei­zun­gen schon län­ger im Ein­satz sind (zum Bei­spiel Ja­pan), ist es je­mals zu Brän­den oder ähn­li­chen Vor­fäl­len ge­kom­men.

Fest­oxid-Brenn­stoff­zel­len ar­bei­ten mit hö­he­ren Be­triebs­tem­pe­ra­tu­ren, die sich al­ler­dings kaum von de­nen in ei­ner Gas-Brenn­wert­hei­zung un­ter­schei­den und so­mit un­pro­ble­ma­tisch sind.