Hausenergieanlage

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Hausenergieanlagen : Der Energiestandard eines Gebäudes beschreibt, wie groß der Energiebedarf des Hauses pro Quadratmeter Wohnfläche und Jahr ist, um ein behagliches, der Funktion entsprechendes Wohnklima herzustellen. Generell wird ein bestimmter Energiestandard durch bauliche Maßnahmen, Haustechnik und Nutzerverhalten erreicht. In der Bauwirtschaft gibt es eine Vielzahl von Energiestandards und Bezeichnungen wie Niedrigenergiehaus, Passivhaus, Energiesparhaus, KW40, KW60, 3-Liter-Haus. Dieser Artikel gibt eine Übersicht über übliche und allgemein anerkannte Standards. Es gibt allerdings keine Normen oder Vorschriften, die allgemeinverbindlich sind. Niedrigenergiehaus Passivhaus gängigste Definition: Passivhaus-Instituts Darmstadt (Dr. Feist) Heizwärmebedarf von weniger als 15 kWh/(m²a) Primärenergiebedarf einschließlich Warmwasser und Haushaltstrom von unter 120 kWh/(m²a). Nullenergiehaus Plusenergiehaus wichtigste Definition: KfW KW 40: Jahres-Primärenergiebedarf nicht mehr als 40 kWh je m² Gebäudenutzfläche AN beträgt Bei KfW-Energiesparhäusern 60 muss der spezifische Transmissionswärmeverlust (HT´) künftig – unabhängig von der Wahl der Heizungsanlage – immer mindestens 30 % unter dem in der Energieeinsparverordnung (EnEV) angegebenen Höchstwert liegen.\" Hier ist der Heizöl-Bedarf gemeint. Eine sehr konkrete und plakative, allerdings auch unpräzise Bezeichnung. Oft wird für Niedrigenergiehäuser als 3Liter-Häuser geworben, dieser Wert ist aber nur mit sorgfältiger Planung und umfangreichen Maßnahmen zu erreichen. Ein Passivhaus (nach o.g. Standard) kommt im Jahr mit weniger als 1,5 l/(m²a) aus. Als Nullenergiehaus wird ein Gebäude bezeichnet, das rechnerisch in der jährlichen Bilanz keine externe Energie (Elektrizität, Gas, Öl usw.) bezieht. Nicht berücksichtigt wird dabei die Energie, die zur Erstellung des Hauses benötigt wird. Wird diese miteingerechnet, so ist ein Nullenergiehaus zur Zeit (2006) nicht realisierbar. Technisch ist das Nullenergiehaus eine Verbesserung des Passivhauses. Wird mehr Energie erzeugt als selbst verbraucht, spricht man von einem Plusenergiehaus. Der Begriff Passivhaus beschreibt einen Energiestandard eines Gebäudes. Ein Passivhaus ist die Weiterentwicklung des Niedrigenergiehauses (ein anderer Energiestandard). Es bietet — im Gegensatz zu einem Haus in traditioneller Bauweise — ganzjährig eine angenehme Raumtemperatur ohne den konventionellen Einsatz einer Heizung. Nach der gängigen Definition, ursprünglich entwickelt vom Passivhaus-Institut Darmstadt, hat ein Passivhaus einen Heizenergiebedarf von höchstens 15 kWh/(m²a). Dies entspricht etwa 1,5 Liter Heizöl pro Quadratmeter Wohnfläche im Jahr. Gemäß Passivhaus-Institut Darmstadt muss ein Passivhaus folgende Kriterien erfüllen: Heizwärmebedarf = 15 kWh/(m²a) Heizlast = 10 W/m² Luftdichtheit n50 = 0,6/h Primärenergiebedarf = 120 kWh/(m²a) Weiterentwicklungen des Passivhauses sind das Nullenergiehaus und das Plusenergiehaus, die in Einzelexemplaren bereits realisiert wurden. Beim Plusenergiehaus handelt es sich um ein Gebäude, das rein rechnerisch mehr Energie gewinnt, als es verbraucht. Dazu ist es mit zahlreichen Photovoltaikzellen zur solaren Stromerzeugung ausgestattet, weitere Anlagen sind Solarkollektoren, Wärmerückgewinnung, Erdwärmetauscher. Ein erster Prototyp, das \"Heliotrop\", wurde 1994 in Freiburg im Breisgau errichtet. Der Architekt des Gebäudes Rolf Disch ließ sich den Namen \"Plusenergiehaus\" als geschützte Marke eintragen. Nicht berücksichtigt wird die Energie, die zur Erstellung des Hauses benötigt wird. Wird diese miteingerechnet, so ist ein Plusenergiehaus zur Zeit (2006) noch nicht realisierbar. Als Niedrigenergiehaus bezeichnet man Neubauten, aber auch sanierte Altbauten, die dem wärmetechnischen Anforderungsniveau der Energieeinsparverordnung (EnEV - gültig seit 1. Februar 2002) entsprechen. Die EnEV begrenzt in Abhängigkeit vom Kompaktheitsgrad (A/V-Verhältnis) den spezifischen Transmissionswärmeverlust HT des Gebäudes und den Primärenergiebedarf. In der Schweiz versteht man unter einem Niedrigenergiehaus ein nach Minergiestandard gebautes Haus. 3-Liter-Haus ist ein Energiestandard für den Bedarf an Heizwärme eines Wohnhauses. Für die Heizung eines so charakterisiertes Hauses werden jährlich nicht mehr als 30 Kilowattstunden Heizwärme pro Quadratmeter Gebäudenutzfläche gebraucht. Das entspricht 3 Litern Heizöl pro Quadratmeter und Jahr. Dieser Begriff wird insbesondere in Verkaufsverhandlungen mit dem zukünftigen Bauherren zur Charakterisierung des geplanten Wohnhauses verwendet. Er lehnt sich an den Begriff des 3-Liter-Autos an das ebenfalls eine Technik kennzeichnet, die besonders wenig fossile Brennstoffe verbraucht. Zur Überprüfung dieses Standards, also zur Bestimmung des Energie-Verbrauchs existiert keine allgemein verbindliche Norm. Entsprechend ist die mit der Bezeichnung \"3-Liter-Haus\" abgegebene Zusage eher ein optimistischer Richtwert als der Regelfall. Der Energiepass ist ein Dokument, das beurteilt, wie ein Gebäude energetisch einzuschätzen ist. Grundlage für diese Bewertung ist der sog. Primärenergiebedarf. Dieser wird beeinflusst durch den baulichen und heizungstechnischen Standard. Darüberhinaus werden innerhalb des Passes Sanierungsvorschläge gemacht und Ergebnisse derselben dokumentiert. Diese werden in neun Energieeffizienzklassen dargestellt Der Energiepass soll Verbraucher informieren, Einsparpotentiale aufzeigen und einen Vergleich des energetischen Zustands von Gebäuden ermöglichen. Die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) hat den Prototyp eines bundeseinheitlichen Energiepasses entwickelt und diesen in einem Feldversuch bis Ende 2004 an fast 4000 Wohngebäuden getestet. Die Gültigkeit der 2005 erstellten Energiepässe ist derzeit juristisch noch nicht abgesichert. Die Europäische Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden verpflichtet alle Mitgliedstaaten, zum 4. Januar 2006 Energieausweise einzuführen. Durchführungsdetails des Verfahrens werden in §13 der Energieeinsparungsverordnung (EnEV) geklärt. Auch die Ausstellerfrage, das heißt wer einen Energiepass ausstellen darf, wird in der EnEV geklärt. Im Moment wird ein Zweisäulenmodell aus Fachingenieuren, Bauvorlageberechtigten und Energieberatern diskutiert. Das Verfahren ist durchaus umstritten. So führen vorgeschriebene pauschale Vorgaben wie zum Beispiel die des Trinkwasserwärmebedarfs, der auf eine die mathematische Größe der Nutzfläche bezogen wird, zu falschen, der Realität nicht entsprechenden Ergebnissen, wenn ein Gebäude mit gutem Dämmstandard von wenigen Personen bewohnt wird. Ein Energiepass, der beispielsweise Verbräuche aus Nebenkostenabrechnungen berücksichtigt, hat sich nicht durchsetzen können. Kritisiert werden außerdem die erheblichen Kosten. So entstehen für die etwa 15 Millionen Wohngebäuden in Deutschland Ausgaben in Höhe von cirka 3 Milliarden Euro zur Erstellung der Energiepässe (bei angenommenen 200 Euro pro Wohngebäude). Energieberatungen und so genannte Energiepässe sind nur theoretische Berechnungen auf dem Papier, die meistens nur nach Tabellen, Bauplänen, Zeichnungen oder Statiken erstellt werden. Rechnerisch werden beste Ergebnisse erreicht. Die Realität sieht jedoch häufig anders aus. Jeder Energieberatung sollte daher eine thermografische Untersuchung der Gebäudehülle vorausgehen. Die Energieeinsparverordnung (EnEV) ist eine deutsche Verordnung, die am 1. Februar 2002 in Kraft getreten ist und die Wärmeschutzverordnung (WSchV) und die Heizungsanlagenverordnung (HeizAnlV) abgelöst hat. Die Energieeinsparverordnung definiert Mindeststandards für neue und bestehende Wohngebäude sowie Nicht-Wohngebäude hinsichtlich der Isolations-Eigenschaften und der Qualität der Anlagentechnik. Die EnEV und die von ihr in Bezug genommenen Normen legen fest, wie der Primärenergiebedarf, der Endenergiebedarf und der Heizenergiebedarf zu berechnen sind und welche Grenzwerte eingehalten werden müssen. Der Primärenergiebedarf berücksichtigt neben dem Endenergiebedarf für Heizung und Warmwasser auch die Verluste, die von der Gewinnung des Energieträgers an seiner Quelle über Aufbereitung und Transport bis zum Gebäude anfallen. Zur Ermittlung des Primärenergiebedarfs wird deshalb der Endenergiebedarf eines Gebäude mit dem Primärenergiefaktor multipliziert. Dieser Faktor ist regional unterschiedlich, in Deutschland legt die EnEV den Faktor fest, in der Schweiz Minergie. Als Sonnenhaus bezeichnet man ein Gebäude, das folgende Bedingungen erfüllt: Gute Wärmedämmung Mehr als 50% solare Deckung (Deckungsgrad des Warmwasser- und Heizwärmebedarfs) Zuheizung nur durch regenerative Energiequellen (in der Regel Holz) Den hohen solaren Deckungsgrad des Wärmebedarfs erreicht das Sonnenhaus durch eine großflächige Solaranlage zur Wärmegewinnung und einen entsprechend dimensionierten Pufferspeicher mit einem Volumen von meist mehreren Kubikmetern zur Überbrückung von Schlechtwetterperioden. Nur während der sonnenarmen Monate (je nach Auslegung der Solaranlage von November/Dezember bis Februar/März) kommt zusätzlich zur Solaranlage die regenerative Zuheizung zum Einsatz. Ein Sonnenhaus verwendet zur Heizung der Räume in der Regel eine Flächenheizung mit niedriger Vorlauftemperatur (Wandheizung oder Fußbodenheizung). Damit steht es im Gegensatz zum Passivhaus, das gar kein Heizverteilsystem im herkömmlichen Sinn besitzt, sondern mit einer Erwärmung der Zuluft der im Passivhaus immer vorhandenen zentralen Lüftungsanlage arbeitet. Eine zentrale Lüftungsanlage wird im Sonnenhaus nicht zwangsweise benötigt. Das erste Sonnenhaus mit 100% solarer Deckung entstand 1989 in Obernburg in der Schweiz. Dort wurden zur Deckung des Wärmebedarfs 84 Quadratmeter Sonnenkollektoren und 118 Kubikmeter Pufferspeicher eingesetzt, was dem Projekt den Spitznamen „Pufferspeicher mit Einliegerwohnung“ einbrachte. Die Verordnung über einen energiesparenden Wärmeschutz (Wärmeschutzverordnung - WSchV) wurde erstmals 1977 als Folge des 1976 vom Bundestag beschlossenen Einergieeinsparungsgesetzes (EnEG) eingeführt. Ihre Zielsetzung war vor dem Hintergrund steigender Energiepreise die Reduzierung des Energieverbrauchs durch bauliche Maßnahmen. Die Wärmeschutzverordnung wurde 1984 und 1995 novelliert. Seit dem 1. Februar 2002 ist sie durch die Energieeinsparverordnung (EnEV) abgelöst, die erstmals die Wärmeschutzverordnung (WSchV) und die Heizungsanlagenverordnung (HeizAnlV) vereint. Hausenergiesysteme mit Brennstoffzellen Steht die Hausheizung vor einem technologischen Umbruch? Brennstoffzellen könnten die Energieversorgung von Gebäuden Hausenergieanlagen : grundlegend ändern. Sie produzieren gleichzeitig Strom und Wärme aus fast allen wasserstoffhaltigen Gasen und Treibstoffen. In den USA, Japan und in der EU laufen seit Hausenergieanlagen : Jahren intensive Forschungsarbeiten zu Brennstoffzellen. Auch in Deutschland sind bereits Ende der 1980er Jahre ambitionierte Forschungsprogramme angelaufen. Hausenergieanlagen : Das neue BINE Projekt-Info \"Hausenergiesysteme mit Brennstoffzellen\" gibt einen Überblick über die aktuellen Entwicklungslinien und Projekte der jungen Hausenergieanlagen : Hausenergietechnik. Energie fürs Haus mit Brennstoffzellen? Tatsächlich eignen sich Brennstoffzellen gut für die gleichzeitige Versorgung von Gebäuden mit Strom und Wärme. Als kompakte Hausenergiezentralen lassen sie sich im Keller von Gebäuden aufstellen. Seit einigen Jahren wurden die Hausenergieanlagen : Forschungsaktivitäten um den Schwerpunkt Brennstoffzellen für Hausenergiezentralen Hausenergieanlagen : erweitert. Brennstoffzellen-Hausenergiezentrale zur Strom- und Hausenergieanlagen : Wärmeversorgung. Brennstoffzellen produzieren elektrischen Strom und Wärme aus praktisch allen wasserstoffhaltigen Gasen und Treibstoffen. Die vielseitig nutzbaren Energiewandler haben zudem Hausenergieanlagen : vier entscheidende Vorzüge: Sie emittieren wenig Schadstoffe, arbeiten nahezu lautlos, sie verwerten Energierohstoffe sehr effizient – auch im wichtigen Teillastbereich – und eignen sich für alle Hausenergieanlagen : Leistungsbereiche von Watt (Notebook) über Kilowatt (Hausenergie oder Automobil) bis Megawatt (Kraftwerk). Mit Brennstoffzellen könnte sich die Energieversorgung von Gebäuden grundlegend verändern. Hausenergieanlagen : Denn sie eignen sich gut für die gleichzeitige Versorgung mit Strom und Wärme und lassen sich als \"Brennstoffzellen-Heizgerät\" oder als kompakte \"Brennstoffzellen-Hausenergiezentrale\" in Gebäuden Hausenergieanlagen : aufstellen. Brennstoffzellen-Heizgeräte: Strom und Wärme aus dem Keller Brennstoffzellen produzieren elektrischen Strom und Wärme aus wasserstoffhaltigen Gasen und Treibstoffen. Die vielseitig nutzbaren Hausenergieanlagen : Energiewandler haben zudem vier entscheidende Vorzüge: Sie emittieren wenig Schadstoffe und arbeiten nahezu lautlos. Brennstoffzellen verwerten Energierohstoffe sehr effizient - auch im wichtigen Teillastbereich - und eignen sich für alle Leistungsbereiche, von Watt (Notebook) über Kilowatt (Hausenergie oder Automobil) bis Megawatt Hausenergieanlagen : (Kraftwerk). Mit Brennstoffzellen könnte sich die Energieversorgung von Gebäuden grundlegend ändern. Denn sie eignen sich gut für die gleichzeitige Versorgung mit Strom und Wärme, und sie lassen sich als Hausenergieanlagen : \"Brennstoffzellen-Heizgerät\" oder als kompakte \"Brennstoffzellen-Hausenergiezentrale\" in Gebäuden aufstellen. Bei der Energieumwandlung in der Brennstoffzelle handelt es sich um eine umgekehrte Elektrolyse. Brennstoffzellen für die Energieversorgung von Gebäuden Brennstoffzellen für Hausenergiezentralen nochmals verstärkt. Hersteller und potenzielle Betreiber sollen Erfahrungen mit der neuen Technologie sammeln. Das ZIP-Programm umfasst Technologieentwicklungen und auch Feldtests, Kombinierte Energiewandlung vor Ort Mit dem Trend zu Niedrigenergiehäusern mit sehr geringem Heizwärmebedarf - auch im Gebäudebestand -, wird der Wärmebedarf im Hausenergieanlagen : Jahresverlauf gleichmäßiger. Ebenso wird der Lastgang im Tagesverlauf um so stetiger, je mehr Wohneinheiten ein Wärmeerzeuger versorgt. Ein möglichst konstanter Wärmebedarf ist vorteilhaft für die gekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung). Der im Trend sinkende Heizwärmebedarf schränkt das Potenzial für Hausenergieanlagen : die konventionelle Kraft-Wärme-Kopplung mit (Motor-) Heizkraftwerken prinzipiell ein. Doch die Brennstoffzelle bietet mit ihrem modularen Aufbau bei kleinen Leistungseinheiten neue Chancen für die Hausenergieanlagen : energieeffiziente Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Das Brennstoffzellen-Heizgerät wird als Seriengerät ähnlich kompakte Abmessungen wie ein normales Heizgerät haben. öffentlichen Netz Strom Hausenergieanlagen : bezogen werden; überschüssigen Strom liefert das Brennstoffzellen-Heizgerät in das Netz. An kalten Wintertagen sorgt ein Spitzenlastkessel für ausreichend Wärme. Im Tagesverlauf gleicht ein Pufferspeicher die Hausenergieanlagen : unbeständige Wärmenachfrage aus. Brennstoffzellen können auf Lastwechsel reagieren und zeigen ein gutes Verhalten unter Teillast - hier sind Brennstoffzellen eindeutig im Vorteil gegenüber Wärme-Kraft- Hausenergieanlagen : Maschinen mit nachgelagertem Stromgenerator. Brennstoffzellen-Heizkraftwerke lassen sich mit unterschiedlicher Zielsetzung betreiben: A) Wärmegeführt: Die Leistung der Aggregate orientiert sich am Wärmebedarf des Gebäudes. B) Stromgeführt: Die Leistung wird je nach Strombedarf im Gebäude dosiert . C) Netzgeführt: Der Hausenergieanlagen : Netzbetreiber kann die Leistung zur Optimierung der Stromversorgung steuern, dann weicht der Betrieb ereignisorientiert von der vorgegebenen Strom- oder Wärmeführung ab. Die erzeugte Energie wird in allen drei Betriebsweisen in erster Linie dem Gebäude zur Verfügung gestellt - das ist ökonomisch und ökologisch begründet. Hausenergieanlagen : Überschüssige Wärme wird gespeichert, überschüssiger Strom kann in das öffentliche Netz eingespeist werden. Forschung und Systementwicklung In einem Forschungsprojekt unter Federführung von Viessmann und Hausenergieanlagen : unter Mitarbeit zweier wissenschaftlicher Institute sowie Industriepartnern wird seit 2000 ein erdgasbetriebenes Hausenergiesystem kleiner Leistung auf Basis von Brennstoffzellen entwickelt. Anders als bei vielen Hausenergieanlagen : anderen Entwicklungen setzt man hier auf Brennstoffzellen aus eigener Fertigung. Die Partner haben in kurzer Zeit ein System entwickelt, das jetzt in der dritten Prototypenversion konkurrenzfähige Kenndaten zeigt. Im Hausenergieanlagen : Folgenden werden die wesentlichen Entwicklungsschwerpunkte des Projekts benannt - die Darstellung kann auf vergleichbare Entwicklungsprojekte übertragen werden. Hoher Aufwand zur Gasaufbereitung Neben Hausenergieanlagen : reinem Wasserstoff können auch Erdgas, Kohlegas, Klärgas und Biogas (überwiegend Methan/CH4), aber auch flüssige Brennstoffe eingesetzt werden. Doch hierfür ist ein beträchtlicher Aufwand notwendig: Hausenergieanlagen : Entschwefelung, Erdgas-Reforming, Reformatreinigung und Kohlenmonoxid-Entfernung heißen die Stufen der Brennstoffaufbereitung. Sie müssen optimiert werden hinsichtlich Kaltstarteigenschaften, Hausenergieanlagen : Energieaufwand, Kosten und Serienfertigung. In dem so genannten Reforming-Prozess wird der Brennstoff in Wasserstoff, Kohlendioxid und weitere Bestandteile aufgespalten. Aufgrund der Empfindlichkeit von Hausenergieanlagen : Elektroden, Katalysator oder Elektrolyt gegenüber Schwefel, Kohlenmonoxid u. a. ist eine Gasfeinreinigung sowie die Entschwefelung notwendig. Der energetische Aufwand dafür reduziert den elektrischen Systemwirkungsgrad um 20 bis 40 Prozent. In Hausenergiezentralen könnten Brennstoffzellen Strom mit einem Hausenergieanlagen : Systemwirkungsgrad von bis zu 40% erzeugen. Aktuell in Entwicklung befindliche Aggregate Optimierung der Brennstoffzelle Auch der Kern des Aggregats, der Brennstoffzellen-Stapel (Stack) soll weiter verbessert werden im Hinblick auf Leistungssteigerung, Kostensenkung und Wartungsarmut bzw. hohe Lebensdauer. Daran wird in der gegenwärtigen Entwicklungsstufe gearbeitet. Zum Beispiel an der Entwicklung platinarmer oder platinfreier Hausenergieanlagen : Katalysatoren, an Bipolarplatten für eine extrem kompakte, gasdichte und wärmestabile Stack-Konstruktion, oder am Feuchte- und Wärmemanagement im Stack. Zudem soll ein an den Aspekten Hausenergieanlagen : Temperaturverhalten, Werkstoffkompatibilität und Fertigungseignung orientiertes Design umgesetzt werden. Keine einfachen Aufgaben - zumal in fortgeschrittenen Stacks enorm hohe Stromdichten von bis zu einem Ampere pro Quadratzentimeter auftreten. Wechselrichter aus der Solarstromtechnik Ähnlich wie Solarstromanlagen (Photovoltaik) erzeugen Brennstoffzellen Gleichstrom, der von einem Wechselrichter in netzkonformen Wechselstrom Hausenergieanlagen : transformiert wird. Die Anforderungen sind vergleichbar, so dass auf die Photovoltaik- Hausenergieanlagen : Technologie zurückgegriffen werden kann. Doch werden auch fundamentale Unterschiede deutlich: Während in PV-Anlagen hohe Spannungen bei geringen Strömen dominieren, liefern Brennstoffzellen das konstruktive Optimum bei kleinen Spannungen und hohen Strömen - die resultierende Gleichspannung liegt unter 100 Volt. Aus diesem Grund sind die erreichbaren Wechselrichtungswirkungsgrade geringfügig schlechter als bei PV-Systemen. Bei Hausenergieanlagen : dem Viessmann-Aggregat liegen sie aber im für den Betrieb typischen Leistungsspektrum durchweg über 93%. Brennstoffzellentechnik muss billiger, langlebiger und effizienter werden Als kritische Punkte bei der Hausenergieanlagen : Entwicklung von Brennstoffzellen-Hausenergiezentralen haben sich - nicht nur in Deutschland - die noch hohen Kosten, der beachtliche Wartungsaufwand und die Haltbarkeit der Aggregate herauskristallisiert; auch der elektrische Systemwirkungsgrad sollte Werte deutlich über 30% erreichen. Und die Hausenergieanlagen : Gasaufbereitung muss weiter entwickelt werden zur kompakten, serientauglichen Einheit. Auch die Brennstoffzellen-Stacks sind bislang zu teuer und deren Haltbarkeit ist noch nicht abgesichert. Bei den peripheren Hausenergieanlagen : Bauteilen wird teilweise noch Laborausstattung \"verbaut\". Sie müssen zu serientauglichen Komponenten und Modulen entwickelt werden. Wege zu effizienter und emissionsarmer Energieversorgung Brennstoffzellen Hausenergieanlagen : sind nicht die einzige Technologieoption für mehr Energieeffizienz und Emissionsminderung. Für das Anwendungsfeld Gebäude gibt es Konkurrenz: Lüftungs-Kompaktgeräte mit integrierter Wärmepumpe können in Passivhäusern den kompletten Wärmebedarf decken, auch herkömmliche Motor-Blockheizkraftwerke (BHKW) können weiter optimiert und um die Technologievariante Stirling-Maschine erweitert werden. Und auch Solarkollektor- und Hausenergieanlagen : Solarstromanlagen oder Mikro-Gasturbinen werden ihre Rolle in der Strom- und Wärmeversorgung einnehmen. Brennstoffzellen-Systeme werden langfristig konkurrenzfähig Aktuelle Studien und die Hausenergieanlagen : beteiligten Unternehmen gehen davon aus, dass Hausenergiezentralen mit Brennstoffzellen bei Preisen unterhalb 1.000 €/kWel konkurrenzfähig sind. Dieses Preisniveau ist langfristig realisierbar, sofern einige heute erwartete Entwicklungsfortschritte tatsächlich erreicht werden - unter der Voraussetzung allerdings, dass eine Hausenergieanlagen : Serienproduktion mit großem Volumen einsetzt. Auch bei Preisen bis zu 1.500 €/kWel scheint eine Markteinführung machbar, falls es gelingt, den Kunden den Nutzen der Geräte im Vergleich zu etablierten oder konkurrierenden innovativen Systemen zu vermitteln. Preise über 1.500 €/kWel sind wohl nur in Nischenmärkten Hausenergieanlagen : realisierbar, die aber als \"Türöffner\" für die Technologie fungieren könnten. Die Mehrkosten in der Anfangszeit könnten zumindest teilweise kompensiert werden durch eine zeitlich begrenzte, öffentliche Förderung, beispielsweise eine gesetzlich garantierte Einspeisevergütung, die über den derzeitigen KWK-Bonus hinausgeht. Zusätzlich Hausenergieanlagen : sind aber auch verlässliche energiewirtschaftliche und regulatorische Rahmenbedingungen für die Kraft-Wärme-Kopplung insgesamt notwendig, damit die neue Technologie eine stabile Marktperspektive erhält. Die Hausenergieanlagen : Zukunft: Virtuelle Kraftwerke Die öffentliche Stromversorgung in Europa leisten wenige große Kraftwerke, deren Leistungsvermögen jeweils in vielen Megawatt oder eher Gigawatt beziffert wird. Das könnte sich in Zukunft ändern: Mehr und mehr werden dezentrale Anlagen auf Basis von erneuerbaren Energien, kleine KWK-Anlagen Hausenergieanlagen : oder größere Notstromaggregate hinzukommen. Sie könnten zu so genannten virtuellen Kraftwerken vernetzt werden. Dabei werden auch Brennstoffzellen eine Rolle spielen: Strom kann so am Ort des Verbrauchs Hausenergieanlagen : erzeugt und zusammen mit der anfallenden Wärme genutzt werden. Transportverluste reduzieren sich auf diese Weise, und die Kraftwerkswärme muss nicht mehr an die Umgebung \"verheizt\" werden. Kleine, vor Ort installierte Brennstoffzellen-Heizkraftwerke könnten auch helfen, die Lastschwankungen im Stromnetz zu reduzieren Hausenergieanlagen : oder gar auszugleichen (=> Regelenergie). Voraussetzung hierfür ist ein zuverlässiger Datenaustausch der kleinen Kraftwerke untereinander und mit einer Leitzentrale. Zunächst müssen die Heizgeräte ihre \"Hausaufgaben\" erledigen: Sie liefern Strom und Wärme für das angeschlossene Gebäude. Überschüssiger Strom kann an das Hausenergieanlagen : Stromnetz abgegeben werden. Bei hohem Strombedarf im Netz kann die Leitstelle die vielen, dezentralen Anlagen zu einer Überschussproduktion veranlassen. In dem von Vaillant koordinierten europäischen Projekt \"Virtual Fuel Cell Power Plant\" wird die Funktionsweise und Praxistauglichkeit eines solchen virtuellen Kraftwerks in Hausenergieanlagen : kleinem Maßstab erprobt. Das virtuelle Brennstoffzellen-Kraftwerk besteht aus insgesamt 31 miteinander vernetzten 4,6 kWel Brennstoffzellen-Heizgeräten, die an verschiedenen Standorten in Deutschland, den Hausenergieanlagen : Niederlanden, Spanien und in Portugal installiert sind. Die Anlagen stehen in Mehrfamilienhäusern, kleinen Gewerbebetrieben oder öffentlichen Einrichtungen. Anfang 2004 startete die Phase 2 des Hausenergieanlagen : Projekts mit 23 Anlagen der weiter entwickelten, dritten Feldtestgeneration von Vaillant. Hausenergieversorgungssysteme mit Membran - Brennstoffzellen werden seit rd. 10 Jahren von Hausenergieanlagen : verschiedenen Firmen entwickelt. Die Fa Vaillant ist vorläufig führend und arbeitet mit der Fa Plug - Power, die die Brennstoffzellen liefert, zusammen und hat in weniger als drei Jahren ein Hausenergiesystem mit 3 bis 4 kW el. Leistung entwickelt. Vaillant Unternehmen Hausenergieanlagen : European Fuel Cells (EFC) ein Gemeinschaftsunternehmen der Tochter der Hamburger Electricitäts Werke (HEW), der Hamburger Gas Consult und der US - amerikanischen Dais Corp. plant etwa 100 Einheiten für die Hausenergieversorgung mit 8 kW el. Ende 2002 in Hausenergieanlagen : einen Feldtest zu bringen. Auch die Heizungsbauer Buderus und Viessmann beschäftigen sich mit der Entwicklung von Brennstoffzellen - Hausenergiesystemen auf Hausenergieanlagen : der Basis der PEM - Technik. Allen diesen Techniken gemeinsam ist, dass Hausenergieanlagen : Erdgas als primärer Energieträger genutzt wird. Das Erdgas wird in - situ durch Dampfreformieren, Shiftkonvertieren und PROX - Oxidation in Synthesegas gewandelt, das Hausenergieanlagen : weniger als 50 ppM Kohlenmonoxid enthält. Kleine Hausenergieversorgungsanlagen mit Plattenzellen Sulzer - HEXIS, Winterthur, hat seit rd. 20 Jahren an der Entwicklung kleiner Brennstoffzellenanlagen für die Hausenergieversorgung Hausenergieanlagen : gearbeitet und bringt nun auf der SOFC - Plattenzellentechnik beruhende Kleinanlagen auf den Markt. Sie leisten 1kW elektrisch und rd. 2 kW thermisch und werden durch einen konventionellen Gasbrenner ergänzt, der die Gesamtanlage mit maximal 12 kW Heizleistung Hausenergieanlagen : ausstattet. Der Brenner ist in das Gerät zur Hausenergieversorgung integriert, sodass bei automatische Regelung sich die Hausenergieanlage kaum von einer konventionellen Gas- oder Ölheizung unterscheidet. Brennstoffzellensysteme Der Hausenergieanlagen : Brennstoffzellen - Stapel muss ergänzt werden durch: die Gasprozessanlage, Wärmetauscher zur Kühlung der Zelle und Nutzung der von ihr freigesetzten Hausenergieanlagen : Wärme, Inverter zur Wandlung des vom Zellenstapel gelieferten Gleichstroms in Wechselstrom von 50 Hz mit der jeweils gewünschten Effektivspannung, sowie eine vollautomatisch arbeitendes Prozessleitsystem, das es ermöglicht, die Anlage mit sehr geringem Wartungs- und Personalaufwand zu betreiben; sodass in der Regel auf Bedienungspersonal Hausenergieanlagen : vollständig verzichtet werden kann. Die Gasprozessanlage In mobilen Anlagen verwendet man Wasserstoff oder Methanol als Treibstoff. Der Energierohstoff für Hausenergieanlagen : stationäre Anlagen ist in aller Regel Erdgas. In der Gasprozessanlage wird das zu verstromende Methanol bzw. Erdgas in ein Synthesegas überführt, das bei Verwendung von Hausenergieanlagen : Methanol zu ¾ aus Wasserstoff und ¼ aus Kohlendioxid besteht ( bei der Verwendung von Erdgas sind es 1/5 Kohlendioxid und 4/5 Wasserstoff) mit bis zu 3% CO, dessen Konzentration jedoch in der Regel sehr viel niedriger gehalten werden muss, weil Kohlenmonoxid Hausenergieanlagen : ein Katalysatorgift ist, das den Elektrokatalysator der Brennstoffzelle schädigen bzw. desaktivieren würde - Nur phosphorsaure Zellen mit der relativ hohen Hausenergieanlagen : Arbeitstemperatur von rd. 200oC vertragen 1% CO. Membranzellen aber erfordern die Absenkung des Kohlenmonoxidgehaltes auf weniger als 100 ppm und hierfür ist eine zusätzlicher Prozessschritt - (PROX = preferential oxidation of CO) - nötig. Die Hausenergieanlagen : Brennstoffzellentechnologie ist eine zukunftsweisende Alternative, die Wärme und elektrischen strom mit hohem Wirkungsgrad bereitstellt und so den Bedarf an fossilen Energien reduziert. Planung, Installation und Inbetriebnahme von Brennstoffzellen-Hausenergie-Anlagen Die erste Brennstoffzelle Österreichs zur Strom- und Wärmegewinnung für Haushalte wird diese Woche von Energie AG und Hausenergieanlagen : OÖ. Ferngas AG im Technologiezentrum Salzkammergut in Attnang-Puchheim errichtet. Sie soll Anfang 2002 in Betrieb gehen Die 350 kg schwere Brennstoffzelle zur Hausenergieanlagen : umweltfreundlichen Strom- und Wärmeproduktion kommt im Rahmen der Forschungsarbeiten von Energie AG und OÖ. Ferngas AG zum Einsatz. Mit einer elektrischen Leistung von 1kW deckt sie den Grundbedarf eines Einfamilienhauses an Strom. Zusätzlich kann bei diesem System die Wärme für Heizung und Brauchwasser abgedeckt werden. Der für den Hausenergieanlagen : Betrieb der Brennstoffzelle erforderliche Wasserstoff wird direkt vor Ort aus Erdgas gewonnen. Nach der Inbetriebnahme kann die innovative Technologie auch von Hausenergieanlagen : Interessierten besichtigt werden. Erstmaliges Pilotprojekt zur Haushaltsversorgung: Das Pilotprojekt in Attnang-Puchheim bringt neue technologische Erkenntnisse und damit Vorteile im Wettbewerb. Zur angewandten Erforschung dieser Hausenergieanlagen : zukunftsträchtigen Technologie gründeten Energie AG und OÖ Ferngas AG im Mai 2001 die \"Arbeitsgemeinschaft Brennstoffzelle\" und beschlossen als Erste in Österreich die gemeinsame Errichtung einer Brennstoffzellenanlage für die Haushalts-versorgung. In die Hausenergieanlagen : Entwicklung des Marktes für Brennstoffzellen investieren Energie AG und OÖ Ferngas AG in den nächsten Jahren mehr als 7 Mio. ATS. Brennstoffzellen eignen sich als umweltfreundlicher Ersatz für herkömmliche Heizkessel. Mit einer Serienfertigung der Haushalts- Hausenergieanlagen : Brennstoffzellen bei drastisch gesunkenen Kosten Brennstoffzelle: Technologie der Zukunft Brennstoffzelle: Technologie der Zukunft Die Brennstoffzelle ist Hausenergieanlagen : derzeit eine der fortschrittlichsten Zukunftstechnologien zur gleichzeitigen Erzeugung von elektrischer und thermischer Energie, obwohl ihre Wirkungsweise schon 1838 entdeckt wurde: In der Brennstoffzelle verbinden sich die beiden chemischen Elemente Wasserstoff Hausenergieanlagen : und Sauerstoff zu Wasser. Dabei wird Energie in Form von Strom und Wärme frei. Das \"Nebenprodukt\" dieser umweltfreundlichen Reaktion ist reines Wasser. Auf diesen Effekt setzt man in Zukunft bei der Strom- und Wärmeerzeugung, sind Energie AG und OÖ Ferngas AG überzeugt. Die bisherigen Anwendungen der Brennstoffzelle wurden in Nischenplätzen Hausenergieanlagen : entwickelt, etwa für Bordenergiesysteme von U-Booten und in der Raumfahrt. Die künftigen Anwendungsbereiche der Brennstoffzelle werden darüber hinaus von der stationären Anlage über die portable Energieversorgung von Handys und Laptops bis hin zu Hausenergieanlagen : Anwendungen im mobilen Bereich - wie PKW, Busse und Schiffe - reichen. Durch die rasante Entwicklung der Brennstoffzelle mit einem breiten Leistungs- und Anwendungsspektrum werden in den nächsten Jahren neue Randbedingungen für EVU´s Hausenergieanlagen : entstehen. Sowohl die Serienproduktion kleiner Brennstoffzellenmodule als auch die Errichtung leistungsfähiger Kraftwerke mit Hochtemperatur-Brennstoffzellen können in naher Zukunft eine wirtschaftliche und vor allem saubere Alternative zu kalorischen Kraftwerken Hausenergieanlagen : werden. Mit der Markteinführung von Brennstoffzellen kleiner Leistung mit sinkenden Preisen ist in den nächsten Jahren zu rechnen. Hohe elektrische Wirkungsgrade und kostengünstige Serienproduktion (z.B. KFZ-Antriebe) machen auch die Anwendung in kleinen Hausenergieanlagen : stationären Stromerzeugungseinheiten von 3 kW bis 10 kW mit Abwärmenutzung interessant. Der Heizgerätehersteller kündigt bereits für 2003 den Verkauf von Brennstoffzellengeräten für den Haushalt an. Auch für sehr kleine Leistungen werden in den Hausenergieanlagen : nächsten Jahren Brennstoffzellen angeboten werden. So hat die Streifenzelle von Fraunhofer Institut gute Chancen, die herkömmliche Akkutechnologie in Handy und Laptop abzulösen. Die Brennstoffzellentechnologie ist eine aufstrebende, innovative und Hausenergieanlagen

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