Galileo. Intelligente Wärme. Sauberer Strom.

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1 Galileo Intelligente Wärme. Sauberer Strom.

2 Galileo 1000 N 2

3 Galileo 1000 N Wärme und Strom aus Brennstoffzellen: Vorteile, die überzeugen Zukunftsgerichtete und umweltschonende Effizienz Die Brennstoffzellen-Technologie ist eine der ökologischsten Formen, aus Erdgas oder Bio-Erdgas Energie zu gewinnen. Bei der Wärme- und Stromversorgung mit «Galileo 1000 N» können im Vergleich zur Wärmeversorgung durch einen Gas- Brennwertkessel und eine Stromversorgung vom Netz bis zu 50 % der Kohlendioxidemissionen vermieden werden. Mit «Galileo 1000 N» hat HEXIS ein Brennstoffzellen-System entwickelt, das den konventionellen Gas-Brennwertkessel im Einfamilienhaus und kleineren Mehrfamilienhaus überflüssig macht. Der Name «Galileo 1000 N» bezieht sich auf die mit Erdgas (Natural Gas) erzielte elektrische Leistung von 1000 Watt. Effizient, umweltschonend und praktisch geräuschlos wandelt «Galileo 1000 N» Erdgas direkt in Strom und Wärme um, wodurch der gesamte Wärmebedarf und der Grundbedarf an Elektrizität abgedeckt werden. Unabhängig, ökologisch und sinnvoll Die Anwendung dezentraler Energiebereitstellung durch Kraft- Wärme-Kopplung (KWK) beschreibt die gleichzeitige Erzeugung von mechanischer und thermischer Energie. Dabei wird mechanische Energie in elektrischen Strom umgewandelt, während thermische Energie als Abwärme vollständig für die Erzeugung von Raumwärme und Warmwasser genutzt wird. Der bedienungsfreundliche Systemaufbau gewährleistet mühelose Installation, einfache Wartung und intuitive Bedienbarkeit. «Galileo 1000 N» ist somit ideal für Benutzer mit hohen Ansprüchen an Funktionalität, Nachhaltigkeit und Ästhetik. Das Brennstoffzellen-Heizgerät «Galileo 1000 N» ersetzt den konventionellen Heizkessel und erzeugt zusätzlich bedarfsgerecht Strom vereint Spitzentechnologie mit Bedienungsfreundlichkeit nutzt den eingesetzten Brennstoff mit maximaler Effizienz gewährleistet die Versorgung von Raumwärme und Warmwasser auch im Falle eines Stromausfalls arbeitet extrem emissionsarm: sehr leise und mit geringstem Schadstoffausstoß für aktiven Klimaschutz dank integrierter Netzwerkschnittstelle kann einfach und systemübergreifend auf die Geräteeinstellungen zugegriffen werden 3

4 Galileo 1000 N Das Modell mit Zukunft: Dezentrale Energieerzeugung Aktiver Klimaschutz Verglichen mit Gas-Brennwertkesseln und dem Bezug von Strom aus dem öffentlichen Netz, verringern Brennstoffzellen-Heizgeräte den Ausstoß von CO2 um über 50 %. BrennstoffzellenHeizgeräte sind als einzige Kraft- Wärme-Kopplungs-Technologie auch in Gebäuden mit niedrigem Wärme- Die Idee hinter Galileo Bei der Entwicklung von «Galileo 1000 N» ging es darum, den typischen Energiebedarf in einem Einfamilienhaus oder kleinen Mehrfamilienhaus weitgehend durch ein Brennstoffzellen-Heizgerät abzudecken. Dieses soll nicht nur bedarfsgerecht Wärme, sondern auch Strom erzeugen können. Um eine optimale Gesamteffizienz zu erreichen, soll dazu nur ein Minimum des Energieträgers Erdgas, zugeführt werden müssen, da dieser mit größtmöglichem Wirkungsgrad genutzt wird. Die mit dem günstigen Energieträger Erdgas betriebene Brennstoffzellen-Technologie bietet folglich eine kostensparende Alternative zum Strombezug aus dem Netz. bedarf sinnvoll einsetzbar. «Galileo 1000 N» gibt privaten Haushalten die Möglichkeit, auf bequeme Weise dezen tral Energie zu erzeugen, und ist dabei zukunftsweisend bei der Nutzung der begrenzt zur Verfügung stehenden fossilen Brennstoffe. Denn die dezen- trale Energie erzeugung reduziert Übertragungsverluste und verbessert die CO2Bilanz signifikant. Markant höherer Gesamtwirkungsgrad KWK mit Brennstoffzellen-Heizgerät Effizienz: 95 % Energieeinsatz: 100 E Getrennte Erzeugung Effizienz: 58 % Energieeinsatz: 165 E 98 E Kraftwerk Kohle ŋ = 38 % 67 E Heizöl EL ŋ = 90 % Inkl. Übertragungsverluste E: Energieeinheiten Brennstoffzelle Erdgas ŋel = 35 % ŋth = 60 % 60 E 10 % Verluste 35 E 5% 2% 70 E 100 E 5E Quelle: ASUE, eigene Berechnung Bei getrennter Energiebereitstellung von Strom und Wärme liegt der Gesamtwirkungsgrad nur bei etwa 60 %, da rund 40 % als Abwärmeverluste ungenutzt verloren gehen. Bei der dezentralen Kraft-Wärme-Kopplung mit den Brennstoffzellen von HEXIS erhöht er sich dagegen auf mehr als 90 %. 4

5 Galileo 1000 N Effizienz und Nachhaltigkeit dank Brennstoffzellen Die Funktionsweise von Galileo Die Brennstoffzelle liefert eine elektrische Leistung von 1 Kilowatt und eine thermische Leistung von etwa 2 Kilowatt. Wenn der Gebäude-Wärmebedarf diesen Wert überschreitet, kann ein integrierter Gasbrenner bis zu weitere 20 Kilowatt Heizwärme bereitstellen. In Bezug auf die Wärmeproduktion ist das HEXIS-System mit einem modernen Gas-Brennwert-Heizgerät vergleichbar. Im kondensierenden Betrieb kann es wahlweise raumluftunabhängig oder raumluftabhängig betrieben werden. Was es von konventionellen Heizgeräten unterscheidet, ist seine Fähigkeit, Strom zu produzieren, und die daraus resultierende hervor ragende CO2-Bilanz. Kleine Zelle, große Wirkung Basierend auf oxidkeramischen Brenn- stoffzellen (SOFC: Solid Oxide Fuel Cell), erzeugt das BrennstoffzellenSystem von HEXIS Wasserstoff aus Erdgas. In einem elektrochemischen Prozess wandelt die Brennstoffzelle schließlich wasserstoffreiches Gas mit überlegenem Wirkungsgrad in Wärme und Strom um. Aus Erdgas wird Wärme und Strom Das Brennstoffzellen-System von HEXIS gewinnt aus Erdgas ein Synthesegas aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Restmethan. Die Hochtemperatur-Brennstoffzelle wandelt dieses Synthesegas in Strom um, wobei die dabei entstehende Wärme genutzt wird, um den Bedarf an Raumwärme und Warmwasser zu decken. Funktionsweise HEXIS-Brennstoffzelle Brennstoff (H2, CO) Metallisches Verbindungsstück Nachverbrennung Anode Elektrolyt Luft Metallisches Verbindungsstück Kathode Die Anode wird von Brennstoff überströmt, die Kathode von Luft. Das entstehende Sauerstoff-Konzentrations gefälle zwischen den Elektroden treibt die Sauerstoffionen durch den Elektrolyt und erzeugt so eine elektrische Spannung. 5

6 Galileo 1000 N Ein persönliches Kraftwerk, auf das Verlass ist Bedienungsfreundliche Spitzentechnologie Mit der Bedienungseinheit lassen sich durch einen Touchsensor alle Einstel- Aufbau und Komponenten von Galileo Galileo wird im Unterdruck betrieben, wodurch kein Brennstoff in die Umgebung austreten kann. Das System besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen. Im oberen Teil befindet sich das Brennstoffzellen-Modul, das im Servicefall leicht zugänglich ist. lungen für das System vor nehmen und alle Betriebsdaten abfragen. Parallel dazu kann das System auch über eine im Heizgerät integrierte RS-232Schnittstelle auf einfachste Weise über Im unteren Teil sind die Komponenten für Stromumwandlung, Wärmeauskopplung und Bereitstellung der Zusatzwärme untergebracht. Als zentrales, tragendes Bauteil dient ein Doppelkammer-Wärmetauscher. In ihm sind der Zusatzbrenner mit Lüfter und Gas-Luft-Verbund sowie die Heizkreispumpe integriert. den PC bedient werden. Über einen Heizwasserkreislauf und einen handelsüblichen Warmwasserbereiter kann die Abwärme der Brennstoffzelle und des Zusatzbrenners für die Bereitstellung von Raumwärme und Warmwasser genutzt werden. Zur Stromumwandlung von Gleich- in 230 V Wechselstrom dient ein Wechselrichter. Die Abgasströme werden in einer Kondensatsammelwanne vereint. Das darin integrierte BrennstoffzellenGebläse saugt die Prozessgase durch das Brennstoffzellen-Modul und stellt die Luft für die elektrochemische Reaktion in der Brennstoffzelle bereit. Aufbau eines Brennstoffzellen-Heizgeräts Bedienfeld Brennstoffzellen-Modul Brennstoffzellen-Stapel Doppelkammer-Wärmetauscher Doppelkammer-Wärmetauscher mit Wärmedämmung Zusatzbrenner Entschwefelungsbehälter Wechselrichter 6

7 Galileo 1000 N Die wichtigsten Daten von Galileo auf einen Blick Auslegungsdaten Brennstoffzelle Elektrische Leistung: Thermische Leistung: 1 kw (AC, netto) 1,8 kw Elektrischer Wirkungsgrad: % (AC, netto; bezogen auf unteren Heizwert) Gesamtwirkungsgrad: Betriebsweise: 95 % (bezogen auf unteren Heizwert) modulierend Zusatzbrenner Thermische Leistung: Betriebsweise: 20 kw modulierend, kondensierend Brennstoffzellen-Heizgerät Brennstoff: Abmessungen: Gewicht: Erdgas, Bio-Erdgas Breite Tiefe Höhe: cm 170 kg Platzbedarf: 3 m 2 Anschlussdaten Brennstoff: Elektrischer Anschluss: Erdgas, Netzdruck 230 V AC, 50 Hz Galileo wird laufend weiterentwickelt, und entsprechend können die Auslegungsdaten ändern. 7

8 Führende Kompetenz in der Brennstoffzellen-Technologie Die Schweizer Firma HEXIS gehört weltweit zu den führenden Unternehmen im Bereich der Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Technologie für stationäre Anwendungen im Bereich von weniger als 10 Kilowatt elektrischer Leistung. In Zusammenarbeit mit internationalen Partnern der Energieversorgungswirtschaft entwickelt und produziert HEXIS in Winterthur und Konstanz Brennstoffzellen-Heizgeräte für Einfamilienhäuser und kleine Mehrfamilienhäuser. Die Erkenntnisse aus Feldtests, eigener Forschung und aus den Kooperationen mit internationalen Forschungspartnern ermöglichen es den Ingenieuren und Naturwissenschaftlern von HEXIS, laufend sicherzustellen, dass das Brennstoffzellen-Heizgerät Galileo auf dem neuesten Stand der Entwicklung bleibt. HEXIS AG Zum Park Winterthur Schweiz T F HEXIS GmbH Schulthaißstraße Konstanz Deutschland T F info@hexis.com Alle Rechte vorbehalten. klimaneutral gedruckt Die CO2-Emissionen dieses Produkts wurden durch CO2-Emissionszertifikate ausgeglichen. Zertifikatsnummer: