Buderus Logapower FC10: die innovative Energiezentrale!

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1 Buderus Logapower FC10: die innovative Energiezentrale! Lucas Ronzheimer, Produktmanagement Buderus Deutschland TT/MKT Fassung 8/2014 Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. 1

2 Buderus Energiezentrale. die Energiezentrale produziert Strom und Wärme idealer Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern im Neubau und in der Modernisierung innovative Brennstoffzellentechnologie in Kooperation mit Aisin Seiki kompakte Technologie für einfachste Systemeinbindung elektrischer Spitzenwirkungsgrad von bis zu 45 % bei der Stromerzeugung TT/MKT Fassung 8/2014 Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, 2

3 Kundenvorteile. mehr Unabhängigkeit gegenüber Strompreis steigerungen durch Eigenproduktion Energiekosteneinsparung von bis zu pro Jahr im Einfamilienhaus bis zu 50 % CO 2 -Einsparung im Einfamilienhaus wenig Platzbedarf durch kompakte Abmessungen einfache Einbindung in bestehendes Heizsystem 3

4 Ausgezeichnet. Die Energiezentrale Logapower FC10 ist ausgezeichnet mit: Focus Open in Silber 2013 Internationaler Designpreis Baden- Württemberg German Design Award 2015 für ausgezeichnete Designqualität f-cell Award Anerkennungspreis des Landes Baden-Württemberg für anwendungsnahe Entwicklungen aus dem Innovationsfeld Brennstoffzelle 4

5 Elektrische Effizienz in % Energiezentrale Logapower FC10 KWK Segmentierung Technologie. 60 µkwk mkwk KWK Stirling Organic Rankine Cycle (ORC) Elektrische Leistung in kw el SOFC Brennstoffzellen sind die effizientesten Systeme zur dezentralen Strom- und Wärmeerzeugung 5

6 Buderus Energiezentrale Logapower FC10. Brennstoffzelle Produktion von Strom und Wärme Strom 700 W Wärme 620 W h el 45 % h tot 85 % Gasbrennwertgerät Logano plus GBH172 Wärme für Lastspitzen Leistung: 24 kw Pufferspeicher Hohe Laufzeiten Volumen 135 L Warmwasserspeicher Endkunden Komfort Schichtladespeicher 75 Liter Systemaufbau für einfache Installation und geringen Platzbedarf 6

7 Buderus Fahrplan Logapower. Logapower FC10 ene.field Demonstration Logapower FC10.2 Einführung 2016 Logapower BZH192iT Designstudie Titanium Glas TT/MKT Fassung 8/2014 Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. 7

8 Solid Oxide Fuel Cell Brennstoffzelle. oxidkeramische Brennstoffzelle der Elektrolyt besteht aus hoch innovativem festen keramischen Werkstoff Hochtemperaturbrennstoffzelle mit Betriebstemperatur von 700 bis C vereinfachte Betriebsführung durch interne Reformierung nachgeschalteter Inverter erzeugt Wechselstrom für den Hausgebrauch höchster elektrischer Wirkungsgrad bis zu 45 % Quelle: Kyocera Corporation Kyocera SOFC Stack in Röhrentechnologie der Logapower FC10 8

9 Die Funktionsweise der Brennstoffzelle (1). Erdgas wird intern im Reformer zu Wasserstoff H 2 aufbereitet H 2 strömt zur Anode und wird dort mit Hilfe eines Katalysators zu H + oxidiert (Elektronenabgabe) freigesetzte Elektronen e - fließen durch den Stromverbraucher (z.b. Beleuchtung) zur Kathode einströmende Luft O 2 nimmt mit Hilfe eines Katalysators an der Kathode die Elektronen e - auf und wird zu doppelt negativ geladenen Sauerstoffionen O 2- TT/MKT Fassung 8/2014 Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. 9

10 Die Funktionsweise der Brennstoffzelle (2). der ionenleitende Elektrolyt lässt nur die O 2- Ionen durch und isoliert die Elektronen e - an der Anode verbinden sich die O 2- Ionen mit den H + Ionen zu Wasserdampf H 2 O währenddessen fließen permanent Elektronen e - von der Anode zur Kathode und sorgen so für elektrischen Gleichstrom Gleichstrom wird mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt TT/MKT Fassung 8/2014 Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. 10

11 Die Marktvorbereitung der Energiezentrale Im Rahmen des EU-Demonstrationsprogramms ene.field wird der Einsatz der Brennstoffzelle vorbereitet Umfangreiche Demonstrationsanlagen bei Endkunden mit Ziel ca.1000 Stück in 12 Ländern zu installieren Bosch Thermotechnik wird 70 Anlagen im Rahmen ene.field testen Ene.field (status ) 64 Anlagen in Betrieb (DE, NL, L, CH, A) EU weite Anlageninstallationen und ausführliches Monitoring ermöglichen umfangreiche Erfahrungswerte TT/MKT Fassung 8/2014 Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. 11

12 Eindrücke Demonstrationsanlagen (1/2). 12

13 Eindrücke Demonstrationsanlagen (2/2). 13

14 Ergebnisse Demonstrationsanlagen (1/3). Beispiel Stromerzeugung, Stromverbrauch und Eigenverbrauch im September 2014 einer Demonstrationsanlage In dieser Anlage werden ca. 75 % des Haushaltsstromverbrauchs durch die Energiezentrale selbst gedeckt Erzeugungs- und Verbrauchsprofil in den getesteten Anlagen passen gut zusammen im Durchschnitt werden 50 bis 80 % des Haushaltsstromverbrauchs durch die Energiezentrale gedeckt TT/MKT Fassung 8/2014 Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. 14

15 Ergebnisse Demonstrationsanlagen (2/3). Beispielhafter Strom Tageslastgang einer Demonstrationsanlage Der Anteil des Eigenverbrauchs ist abhängig vom Strom Lastgang des jeweiligen Gebäudes Brennstoffzelle deckt die Grundlast des Gebäudes vollständig ab Stromspitzen werden aus dem öffentlichen Netz gedeckt, Strom-Überschuss wird ins öffentliche Netz eingespeist in Gebäuden mit mittlerem und höherem Stromverbrauch sowie bei höherer Strom-Grundlast ist die Eigenverbrauchsquote tendenziell höher 15

16 Ergebnisse Demonstrationsanlagen (3/3). Beispiel Wärmeerzeugung und Verbrauch (April 2014) einer Demonstrationsanlage Die Demonstrationsanlagen werden messtechnisch überwacht, um die Effizienz nachzuweisen Im Durchschnitt wurden 60 bis 90 % des Heizwärmeverbrauchs in den Demoanlagen durch die Brennstoffzelle gedeckt (Sommer- & Übergangszeit). Im Winter bzw. Jahresschnitt ist aufgrund geringerer thermischer Leistung eine geringere Deckung zu erwarten durch niedrige thermische Leistung in Verbindung mit dem Pufferspeicher werden lange Laufzeiten ohne unerwünschtes Abschalten erreicht. Kontinuierlicher Betrieb auch während 7-tägigem Urlaub bzw. Abwesenheit der Familie 16

17 Die Vorteile der Logapower FC10. mit sehr hohem elektrischen Wirkungs- und Gesamtwirkungsgrad eines der effizientesten Systeme seiner Klasse Hochtemperatur SOFC-Brennstoffzelle mit innovativem keramischen Werkstoff Energiekosteneinsparung von 600 bis zu pro Jahr im Einfamilienhaus CO 2 -Einsparung von bis zu 50% im Einfamilienhaus mehr Unabhängigkeit von öffentlicher Stromversorgung und Strompreissteigerungen durch eigene Stromproduktion besonders einfache und flexible Installation für Modernisierung und Neubau erste Erkenntnisse aus Feldtest zeigen robusten kontinuierlichen Betrieb der Brennstoffzelle mit guten energetischen Kennwerten TT/MKT Fassung 8/2014 Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. 17