Brennstoffzellen-Heizgerät mit Zukunft

Bei Solidpower gibt man im wahrsten Sinne des Wortes Gas.

Nachdem man im vergangenen Sommer die Kooperation mit Bosch Thermotechnik bekannt geben konnte, präsentierte man Ende November 2018 in den Räumen der deutschen Tochter in Heinsberg (im Westen von Nordrhein-Westfalen gelegen) mit dem BG-15 dann eine neue Generation des Brennstoffzellenheizgeräts Bluegen.

Von dem habe man seit der Markteinführung in 2012 mehr als 1.000 Anlagen verkaufen können. Diese hätten zusammen in über 20 Mio. Betriebsstunden ihre Tauglichkeit be-wiesen, betonte Alberto Ravagni, CEO von Solidpower. Für das neue BG-15 habe man in den vergangenen Jahren die Brennstoffzelle systematisch verbessert. "Damit ist Solidpower heute europäischer Marktführer im Bereich der Festoxid-Brennstoffzellen-Technologie (SOFC)."

"Wir sind sehr stolz darauf, mit dem Bluegen BG-15 die nächste Entwicklungsstufe unserer fortschrittlichen Technologie präsentieren zu können", erklärte Ravagni bei dem Produktlaunch. Allein schon optisch hebt sich das BG-15 deutlich von seinem Vorgänger ab. Die Anthrazit- und Schwarztöne verleihen dem Gehäuse in Verbindung mit einer Betriebsstatusanzeige per LED auf der Frontseite eine hochwertigere Erscheinung. Aber nicht nur das Design des Gehäuses wurde verbessert, ergänzte Andreas Ballhausen, Geschäftsführer der deutschen Solidpower. Auch am Design des Brennstoffzellen-Stacks habe man intensiv gearbeitet. Dieser sei nun ein Stück robuster geworden, wodurch jetzt auch eine Modulation der Leistung möglich wurde.

Der Nutzer kann nun die elektrische Leistung zwischen 0,5 und 1,5 kW eigenhändig regeln, erläuterte Peter Dahlmanns, Produktmanager bei Solidpower. Wobei die Steuerung über eine App geschieht. "Ist ein Anwender längere Zeit nicht daheim, und verbraucht demnach weniger Energie, kann auf Knopfdruck die Leistung modifiziert werden." Das Gerät soll sich so den Lebensumständen der Nutzer anpassen. Erhöht sich beispielsweise der Strombedarf durch die Anschaffung eines Elektroautos, kann die elektrische Leistung entsprechend auf bis zu 1,5 kW hochgeregelt werden.

Einfachere Installation durch verbesserten Brennstoffzellen-Stack

Dank des optimierten Brennstoffzellen-Stacks sei es nicht mehr notwendig, dass die erste Inbetriebnahme durch einen Spezialisten von Solidpower erfolgen muss. Der ausführende Fachhandwerker vor Ort kann das Gerät nun nach dem Einbau direkt in Betrieb nehmen, erklärte Dahlmanns. Dank einer niedrigeren Abgastemperatur lassen sich für den Einbau auch herkömmliche Kunststoffrohre verwenden, um die Abgase nach außen zu führen. Zudem erfolgt der Zugang im Rahmen sämtlicher Wartungsarbeiten nun ausschließlich über die Vorderseite (statt Türen an den Seiten). Das erhöht einerseits die Flexibilität bei der Suche nach einem geeigneten Standort für das Gerät, führt andererseits auch dazu, dass die Installation einer Kaskade aus mehreren BG-15 platzsparender angeordnet werden kann.

Ab Mai 2019 ist das erdgasbetriebene BG-15 in Deutschland erhältlich. Einsatz soll es sowohl bei Gewerbebetrieben und öffentlichen Gebäuden als auch in Privathaushalten finden. "Wer viel Strom verbraucht, ist gut beraten, nach einer dauerhaft kostensparenden Lösung Ausschau zu halten", betont das Unternehmen. Die Anlage ist für ganzjährige Betriebsweise (circa 8.700 Stunden) ausgelegt. So produziert ein einzelnes BG-15 im Jahr bis zu 13.000 kWh Strom. Der elektrische Wirkungsgrad wird mit bis zu 55 Prozent und der Gesamtwirkungsgrad (bezogen auf den unteren Heizwert) mit bis zu 88 Prozent angegeben. Die thermische Leistung beträgt übrigens bis zu 0,85 kW. Damit können bis zu 250 l Warmwasser erzeugt und in das heimische Versorgungsnetz zur Unterstützung der Warmwasserbereitung bzw. der Heizungsanlage eingespeist werden. Dabei läuft die Anlage vollkommen unabhängig von der Heizungsanlage. Sie rechnet sich in erster Linie durch die Stromerzeugung.

Aktuell wird der Kauf eines BG-15 durch die KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) mit Fördergeld unterstützt. Der Zuschuss im Rahmen des Förderprogramms 433 "Energieeffizient Bauen und Sanieren – Zuschuss Brennstoffzelle" beträgt bis zu 12.450 Euro. Insgesamt betrachtet, seien laut Solidpower sogar bis zu 16.050 Euro Gesamtförderung möglich. Solidpower selbst wird bei seinen Investitionen im Wesentlichen von zwei internationalen strategischen Gesellschaftern sowie weiteren kleineren Kapitalgebern finanziell unterstützt. "Unsere Vision ist es, einer der Top-3-Hersteller der Festoxid-Brennstoffzellen-Technologie weltweit zu sein", unterstrich Ravagni. "Wir wollen das erste Unternehmen sein, welches die Festoxid-Brennstoffzellen-Technologie fördermittelunabhängig rentabel produziert und vermarktet."

Fertigung in Deutschland und Italien

Solidpower beschäftigt derzeit an den Standorten Italien, Deutschland, Schweiz und Australien insgesamt 230 Mitarbeiter. Dabei gebe es eine klare Aufgabenverteilung: im Technologiezentrum im schweizerischen Yverdon und in Australien findet die Weiterentwicklung und der Entwurf innovativer Konzepte statt. So soll beispielsweise das Produktportfolio noch um weitere Leistungsklassen erweitert werden. Die ganzheitliche Produktentwicklung und die Produktion des Solidpower-Stacks erfolgen im norditalienischen Mezzolombardo. Aktuell werden am italienischen Unternehmenshauptsitz in Trento die Produktionsstätten für die Herstellung der Bluegen-Produktfamilie deutlich ausgebaut, sodass ab 2020 jährlich 16.000 Mikrokraftwerke produziert werden können.

Bei der Serienfertigung des nun neu eingeführten BG-15 setzt man weiterhin auf die deutsche Produktionsstätte. Während die Brennstoffzellen-Stacks für das BG-15 in Italien gefertigt werden, erfolgt die Montage des BG-15 in Heinsberg. Hier wird das Mikrokraftwerk im Schichtbetrieb gefertigt. Über die für das kommende Jahr geplanten Verkaufszahlen und die darin enthaltenen Anteile des OEM-Partners Bosch Thermotechnik mochte Ballhausen "aus wettbewerbsrechtlichen Gründen" derzeit noch keine Auskunft geben. Doch räumte er ein, dass man grundsätzlich weiteren OEM-Partnerschaften gegenüber aufgeschlossen sei.

In Heinsberg ist auch das Vertriebs- und Servicecenter angesiedelt. "Von Deutschland aus koordinieren wir all unsere Vertriebsaktivitäten auf den internationalen Märkten. Perspektivisch wollen wir weiter expandieren und nehmen daher den US-amerikanischen und asiatischen Markt näher ins Visier", erläuterte Ballhausen die Vertriebspläne. Der Standort in Heinsberg wird darüber hinaus auch als Schulungszentrum genutzt. Marktpartner des Unternehmens (vom lokalen Installateur bis hin zu führenden Energieversorgern und Energiedienstleistern) erhalten hier im Rahmen einer Schulung einen Überblick über die Installationsmöglichkeiten und sie bekommen zudem vertriebliche Argumente an die Hand.

Auf die weitere Rolle des BG-15 und der Kraft-Wärme-Kopplung im kleinen Leistungsbereich von 0,5 bis 1,5 kW elektrisch im Energiemarkt angesprochen – ist doch die Strommarktliberalisierung im Laufe der vergangenen zwei Jahrzehnte von der Energiewende mit dem Boom bei Wind- und Solarstrom überholt worden –, erklärte Ballhausen: "Heute ist es noch so, dass auf Grund des hohen elektrischen Wirkungsgrades ein Dauerbetrieb sowohl ökonomisch und ökologisch sinnvoll ist. In Zukunft wird sich das jedoch aufgrund eines hohen Anteils fluktuierender Erzeugung verändern." Das BG-15 setze genau hier an: Über ein Lastprofil könne die Leistung des Geräts vorgegeben werden. Damit ergänze sich das BG-15 exzellent mit erneuerbaren Energien.

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Rolle der Mikrokraftwerke im (zukünftigen) Energiemarkt

Und wie weit könne die Leistungsregelung, beispielsweise auch im Rahmen von Smart Home, automatisch geschehen? "Das wird zukünftig möglich sein", berichtete Ballhausen. "Im ersten Schritt kann der Nutzer über eine sichere App-Verbindung sein Lastprofil selber steuern. Eine Einbindung in eine Power Cloud von einem Energiedienstleister oder eine Integration in eine Smart Home Applikation sind die logischen nächsten Schritte, an denen wir arbeiten."

Und kann – einen Schritt weiter gedacht – das BG-15 im Rahmen eines Smart Grid bei einem Überangebot an erneuerbarem Strom von dem Netzbetreiber auch automatisch runtergeregelt werden? Zunächst hat der Eigentümer die Steuerhoheit über das BG-15, betonte Ballhausen. "Aber es ist durchaus denkbar, dass Angebote von Netzbetreibern oder Energiedienstleistern den Kunden überzeugen, die vorhandene Flexibilität einem Smart Grid zur Verfügung zu stellen."

Doch ist das BG-15 mit der SOFC überhaupt für einen Stop-and-go-Betrieb ausgelegt? "Man muss deutlich machen, dass es durchaus andere Technologien gibt, die schneller die Leistung verändern können, als eine Festoxid-Brennstoffzelle", räumte Ballhausen ein. "Heute sind wir daher noch sehr vorsichtig und bieten unseren Kunden eine Modulationsgeschwindigkeit von 50 W/min an. Diese Geschwindigkeit werden wir in den nächsten Monaten und Jahren erhöhen. In einer netzgebundenen Infrastruktur ist diese Modulationsgeschwindigkeit jedoch vollkommen ausreichend, da die große Anzahl an Verbrauchern und Erzeugern eine gewisse Trägheit in der Lastvariation mit sich bringen. In Inselnetzen sieht das jedoch anders aus. Ein größerer Verbraucher kann dann schon spürbare Leistungssprünge verursachen. Hier wäre es also erforderlich, dass diese Lastsprünge durch eine Batterie kompensiert werden."