Intelligente Wärme. Sauberer Strom.

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1 Intelligente Wärme. Sauberer Strom. Die Energiewende im Einfamilienhaus - Strom- und Wärmeversorgung mit Brennstoffzellen Präsentation für den 1. Praxisworkshop Brennstoffzelle Kompetenz für die neue Technologie im Heizungskeller Volker Nerlich

2 Technologie zur Energiewende CO 2 -Emissionen im Vergleich Erdgas ist ein Energieträger, der bei den Bemühungen um den Klimaschutz eine wichtige Rolle spielt und weiterhin spielen kann. Kraft-Wärme-Kopplung mit Erdgas verursacht geringste die CO 2 -Emissionen, auch im Vergleich zu Erneuerbaren Energien. Brennstoffzellen sind darüber hinaus noch einmal effizienter als jeder andere verfügbare Technik und verstärken diesen Einspareffekt. Seite 2

3 Die Energiewende im Einfamilienhaus - Strom- und Wärmeversorgung mit Brennstoffzellen Der Kunde Die Technologie Die Firma Praxisworkshop Brennstoffzelle Kompetenz für die neue Technologie im Heizungskeller 30. März 2012 Seite 3

4 Callux: Marktforschung Rahmenbedingungen Heizungs- und Wärmemarkt Generelle Rahmenbedingungen Verknappung fossiler Brennstoffe Spürbare Folgen des Klimawandels Folge: Hohe Preisschwankungen für fossile Energien Heizungs- und Wärmemarkt Angebotsseite Entwicklung sparsamer Technologien, vorrangig in punkto Verbrauch Entwicklung von Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energien Heizung als Teil eines Gesamtkonzeptes Politische, rechtliche Rahmenbedingungen Vorgaben zum Erreichen des Klimaschutzes Förderung einzelner Technologien Nachfrageseite Steigende Nachfrage nach sparsamen Technologien in punkto Kosten 4 Seite 4

5 Callux: Marktforschung BZH erfüllen Anforderungen verschiedener Akteure Aus Sicht der Politik Aus Sicht des Kunden Besonders hohe Energieeffizienz durch gleichzeitige Produktion von Strom und Wärme Möglichkeit zur Nutzung von erneuerbar erzeugtem Gas als Brennstoff Bedarfsgerechte Bereitstellung von Energie (Wärme und Strom) Weiterverwendung vorhandener und bewährter Infrastruktur Keine Komforteinbußen Einsparpotenzial durch Vergütung des erzeugten Stroms Beitrag zu einer nachhaltigen Energieversorgung 5 Seite 5

6 Callux: Marktforschung Kunden an neuen Technologien interessiert 5 = trifft voll und ganz zu trifft 1 = überhaupt nicht zu Mich interessiert sehr, was es für neue Heizungstechniken gibt Mich interessiert, welche Heizungstechnologien meine Freunde, Bekannten oder Nachbarn nutzen Ich informiere mich viel über Möglichkeiten von Heizungsanlagen (Zeitschriften, Internet, Bekannte ) % 50% 100% Beantwortung der folgenden Frage auf Skala von 1 (trifft überhaupt nicht zu) bis 5 (trifft voll und ganz zu): Inwieweit treffen die folgenden Aussagen auf Sie persönlich zu? ; Befragt wurden mehr als 400 Personen, die in den nächsten Jahren eine Modernisierung oder einen Neukauf einer Heizungsanlage beabsichtigen. 6 Seite 6

7 Callux: Marktforschung Was Kunden bei BZH spontan durch den Kopf geht. Hohe Kostenersparnisse Gerät mit neuester Technologie Umweltfreundlich Erzeugt Wärme und Strom gleichzeitig CO 2 -Ausstoß wird reduziert Auszug aus den Antworten zur Frage: Was geht Ihnen alles zu der beschriebenen Brennstoffzellenheizung durch den Kopf? Befragt wurden mehr als 400 Personen, die in den nächsten Jahren eine Modernisierung oder einen Neukauf einer Heizungsanlage beabsichtigen 7 Seite 7

8 Callux: Marktforschung Wo sehen Sie besondere Stärken des Systems? Hohe Kostenersparnisse 32 % Umweltfreundlich Erzeugt Wärme und Strom 27 % 26 % Hohe Effizienz CO 2 -Ausstoß wird reduziert Energiesparend Gerät mit neuester Technologie 14 % 12 % 10 % 9 % Befragt wurden mehr als 400 Personen, die in den nächsten Jahren eine Modernisierung oder einen Neukauf einer Heizungsanlage beabsichtigen: Quelle: Callux Seite 8

9 Callux: Marktforschung Die Mehrheit der Feldtestteilnehmer ist zufrieden. 8 von 10 befragten Feldtestkunden sagen, dass die Anlage ein ansprechendes Design hat. 8 von 10 befragten Feldtestkunden empfinden die Anlage im Betrieb als leise. 8 von 10 befragten Feldtestkunden sagen, dass die Anlage von den Handwerkern schnell und unkompliziert eingebaut wurde. 8 von 10 befragten Feldtestkunden der Feldtestkunden haben an dem Feldtest teilgenommen, weil sie das Brennstoffzellen-Heizgerät für das System der Zukunft halten. 9 von 10 befragten Feldtestkunden sagen, dass der Kundendienst Probleme schnell und zuverlässig löst. 8 von 10 befragten Feldtestkunden würden das Brennstoffzellen-Heizgerät anderen Menschen in der selben Wohnsituation empfehlen. 9 von 10 befragten Feldtestkunden werden gerne an einem Folgetest mit einem Nachfolgegerät teilnehmen. Ausgewählte Ergebnisse der Befragung von 63 Feldtestkunden im Callux-Projekt 9 Seite 9

10 Die Energiewende im Einfamilienhaus - Strom- und Wärmeversorgung mit Brennstoffzellen Der Kunde Die Technologie Die Firma Praxisworkshop Brennstoffzelle Kompetenz für die neue Technologie im Heizungskeller 30. März 2012 Seite 10

11 Technologie zur Energiewende Seite 11

12 Technologie zur Energiewende Massgeschneiderte Entwicklung Seite 12

13 Brennstoffzellen-Heizgerät Galileo 1000 N Hexis-SOFC und System-Architektur Seite 13

14 Brennstoffzellen-Heizgerät Galileo 1000 N Aufbau Seite 14

15 Brennstoffzellen-Heizgerät Galileo 1000 N Spezifikationen Brennstoffzelle Elektrische Leistung 1 kwel (AC, netto) Thermische Leistung 2 kwth Elektrischer Wirkungsgrad % Gesamt-Wirkungsgrad 95 % (Hu, T RL = 30 C) Betrieb modulierend, im Sommer aus Emissionen NOx/CO < 30 mg/kwh Schall < 30 db(a) Zusatzbrenner Thermische Leistung Betrieb Gesamtwirkungsgrad Gesamtes Gerät Jährliche Betriebsdauer Grösse Gewicht 5-20 kwth modulierend, WWB im Sommer 109 % (Hu, T RL = 30 C) h/a 640 x 560 x 1640 mm 170 kg CE-zertifiziert Seite 15

16 Brennstoffzellen-Heizgerät Galileo 1000 N Merkmale Umweltschutz Niedrigste Schadstoff- und Lärmemissionen Ressourcenschonung Hoch effiziente Brennstoffnutzung durch elektrochemische Energiewandlung und Kraft-Wärme-Kopplung Verbrauchernahe lastnahe Installation der Anlagen und damit geringe Übertragungs- und Verteilungsverluste. Kundenbedürfnis Bedarfsgerechte Strom- und Wärmebereitstellung Abdeckung des Wärmebedarfs, auch bei Stromausfall Einfache Installation in vorhandene Haus-Infrastruktur Geringer Platzbedarf Seite 16

17 Brennstoffzellen-Heizgerät Galileo 1000 N Markt Vermarktungsidee Aufstellraum Einsatz im Einfamilienhaus zur Abdeckung des Stromgrund- und kompletten Wärmebedarfs Erzeugung von Strom aus günstigem Erdgas und Ersatz vom Strombezug aus dem Netz Ersatz des Gas-/Öl-Heizkessels Grundvoraussetzung für den Betrieb Pumpen-Warmwasserheizung Anschluss an Strom- und Erdgasnetz Mindestwärmebedarf Seite 17

18 Erfahrungen und Erwartungen Test mit über 100 BZH Seite 18

19 Erfahrungen und Erwartungen Kennzahlen aus dem Feld Kennzahl BZH Verhältnis Gasbedarf BZ zu Gasbedarf vom BZH 80 % Wärmedeckungsgrad, inkl. TWW 70 % Stromdeckung Hausbedarf 90 % Stromüberschuss (Einspeisung) 30 % Thermischer Nutzungsgrad (nur Nutzwärme, inkl. Speicherverluste und ZB) 56.4 % Elektrischer Nutzungsgrad (AC,netto) 29.7 % Gesamtnutzungsgrad 86.1 % Jahresstromproduktion (AC,netto) Wert kwh/a Bemerkungen Messwerte aus Heizperiode 2010/11 aufgenommen im Niedrigenergiehaus (also einem eher ungünstigen Objekt) alle Werte auf HU bezogen Seite 19

20 Erfahrungen und Erwartungen Installierte Feldtestanlagen nach Anwendung 18% 5% 2% EFH öffentl. Gebäude Versuchshalle Ausstellung 75% Die durchschnittliche Betriebsdauer im Anwendungsfall EFH beträgt ca h/jahr Die mittlere Verfügbarkeit im SOFC-Betrieb beträgt > 95% Der Gesamtnutzungsgrad (thermisch und elektrisch) liegt zwischen ca. 82 und 95% (HU) Seite 20

21 Die Energiewende im Einfamilienhaus - Strom- und Wärmeversorgung mit Brennstoffzellen Der Kunde Die Technologie Die Firma Praxisworkshop Brennstoffzelle Kompetenz für die neue Technologie im Heizungskeller 30. März 2012 Seite 21

22 Unternehmen Hexis Überblick Firma Hochtemperatur-Brennstoffzelle Umfangreiche Test-Infrastruktur Produktion Muttergesellschaft in Winterthur (CH), Tochtergesellschaft in Konstanz (D) 26 Mitarbeiter Finanziert durch Stiftung SOFC kleiner Leistung Vom Pulver zum einsatzfähigen System Über 20 Jahre Erfahrung in der SOFC-Entwicklung System-und Stackprüfstände Button Cell, Short Stack, BZ- System Material-, Langzeit- und Prozesstest Zell-Produktion und Stack- Montage Kapazität für bis zu Zellen/a (ca. 300 BZH) Kapazität für ca. 5-8 Stacks und BZM/a Pilot-Produktion für BZH Kapazität für 1-2 BZH/a CE-zertifizierte Montage und Endkontrolle Praxisworkshop Brennstoffzelle Kompetenz für die neue Technologie im Heizungskeller 30. März 2012 Seite 22

23 Unternehmen Hexis Vom Pulver zum kompletten System SOFC C SOFC- Stack Brennstoffzellen- Modul Gebäudeintegration Brennstoffzellen- Heizgerät Seite 23

24 Unternehmen Hexis Ein Unternehmen, zwei Gesellschaften CHF/Stk., Stk./a Brücke zum Markt Absatz Verkaufspreis Zielpreis Phase 2006 Produktentwicklung Time-to-market etwa 2 Jahre 2009 Demonstration und Entwicklung Markteinführung Galileo 1000 N 2013 Premiummarkt ab 2017 Gross-Serien- Markt Seite 24

25 Hexis und Galileo 1000 N Fazit Technischer Fortschritt (Lebensdauer, Robustheit, Leistungsfähigkeit) auf dem Weg Markteinführung ab 2013 sehr realistisch Feldtest-Erfahrungen mit mehr als 100 BZH Hohe Verfügbarkeit und Bestätigung der technischen Daten Schulung von mehr als 90 Handwerkern Erfolgreicher Aufbau von Wissen und Erfahrung bei wichtigen Partnern im Markt Sehr positives Feedback des Handwerks bezüglich Planung, Installation und Service Galileo vergleichbar mit Gas-Brennwertkessel Vertriebs- und Servicekooperation mit etablierten Unternehmen aus der Heizungswirtschaft Marktzugang für Galileo gesichert Marktumfeld ändert sich zugunsten Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung Mit Galileo 1000 N bekommt die Energiewende die entsprechende Technologie Praxisworkshop Brennstoffzelle Kompetenz für die neue Technologie im Heizungskeller 30. März 2012 Seite 25

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit HEXIS GmbH Schulthaisstrasse Konstanz Deutschland T F info@hexis.com Praxisworkshop Brennstoffzelle Kompetenz für die neue Technologie im Heizungskeller 30. März 2012 Seite 26