BlueGen energetisch nach EnEV bewerten

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1 Stromgeführte Brennstoffzelle BlueGen energetisch nach EnEV bewerten Kompakt informieren Über die EnEV ist kein normatives Verfahren zur energetischen Bewertung von Brennstoffzellen- Systemen verfügbar. Der Nachweis muss über ähnliche energetische Eigenschaften geführt und mit der zuständigen Baubehörde abgestimmt werden. Für die Brennstoffzelle BlueGen im stromgeführten Betrieb schlägt das ITG Dresden vor, das System mit der Berechnungsvorschrift für Primärenergiefaktoren einer Nah-/Fernwärmeversorgung abzubilden. Seit Ende 2011 ist die erdgasbetriebene Fest-Oxid-Brennstoffzelle BlueGen in Deutschland verfügbar. Mit einer elektrischen Leistung von bis zu 1500 W, einer thermischen Leistung von maximal 660 W und einem elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 60 % ist es für die dezentrale Stromerzeugung in kleinen Gebäuden prädestiniert. Eine energetische Bewertung von Brennstoffzellen ist allerdings in der Energieeinsparverordnung (EnEV) bzw. in den Normen, auf die sie zurzeit verweist, noch nicht vorgesehen. Für die Brennstoffzelle BlueGen im stromgeführten Betrieb hat das ITG Dresden nun einen Vorschlag zur energetischen Bewertung im Rahmen der EnEV erarbeitet, der nachfolgend vorgestellt wird. Daraus ergibt sich ein Primärenergiefaktor für die ausgekoppelte Wärme von 0,0. Über eine Tabelle mit mehreren Parametern kann der thermische Deckungsbeitrag ermittelt werden. b Weitere Fachartikel zum Thema Strom erzeugende Heizung enthält das TGA dossier Mini-KWK: Auf einfach den Webcode 716 eingeben oder unterwegs scannen: Bild: CFC M.Eng. Bernadetta Winiewska ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am ITG Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH, Dresden, Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz studierte und promovierte an der TU Dresden. Seit 2004 arbeitet er als Geschäftsführer am ITG Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH. Seit 2006 ist er nebenberuflich als Professor für Heizungstechnik / Erneuerbare Energien an der Hochschule Zittau tätig. g Die im Juni 2010 installierte BlueGen-Brennstoffzelle (links unten) mit wandhängendem Gas-Brennwertheizkessel zur Abdeckung von thermischen Lastspitzen arbeitet auf einen Pufferspeicher, um den kontinuierlichen Wärmestrom der Brennstoffzelle bei tatsächlichem Bedarf nutzen zu können. Die Bundesregierung hat mit dem Energiekonzept eine relativ klare Vorgabe gemacht, wie sie sich die zukünftige Energieversorgung in Deutschland aus heutiger Sicht vorstellt: umweltschonend, zuverlässig und bezahlbar. Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise, einer weitgehenden Importabhängigkeit, CO 2 -verursachter Klimaveränderungen, dem in der Bevölkerung ausgeprägten Wunsch nach einem höheren Anteil erneuerbarer Energien und der Probleme mit der Nutzung der Kernenergie sind die Vorgaben des Energiekonzepts nachvollziehbar. Die Stromerzeugung aus den erneuerbaren Energiequellen Wind und Solarstrahlung ist jedoch zeitlich sehr starken Schwankungen unterworfen. Eine Kompensation durch intelligente Netze und smarte Verbraucher findet gegenwärtig noch nicht in nennenswertem Umfang statt, die zukünftig durch Lastverschiebung erschließbaren Potenziale werden unterschiedlich diskutiert. Auf absehbare Zeit benötigen wir deswegen zusätzliche Stromerzeuger, die schnell regelbar sind und Lücken der erneuerbaren Erzeugung schließen. Die Kraft-Wärme-Kopplung ist dafür prädestiniert, folgerich- 20

2 tig sieht das Energiekonzept eine deutliche Stärkung der Energieerzeugung aus KWK-Anlagen vor. Im Wohngebäudebereich können vor allem gebäudeintegrierte KWK-Systeme zur Stärkung der Energieerzeugung aus KWK-Anlagen beitragen. Mikro-KWK-Geräte erreichen den Markt Für den Ein- und Zweifamilienhausbereich geeignete KWK-Geräte werden in der fachlichen Umgangssprache als Mikro-KWK bezeichnet. Der Markt ist auf der Anbieterseite gegenwärtig durch eine außerordentliche Dynamik geprägt. Mikro-KWK-Geräte mit Stirlingmotor (z. B. WhisperGen, Remeha, Viessmann) und Ottomotor (z. B. Vaillant, Kirsch, Aisin) sind marktverfügbar. Brennstoffzellen, die für den Einsatz in Mikro-KWK theoretisch optimale Voraussetzungen bieten (hohe erzielbare Stromwirkungsgrade, kaum bewegte Teile und damit geringe Schallemissionen sowie niedriger Wartungsaufwand), werden seit einigen Jahren entwickelt und erprobt. Den optimistischen Ankündigungen und hochinteressanten Ausstellungs- und Feldtestobjekten folgten jedoch bisher kaum für den normalen Markt geeignete Produkte im kleinen Leistungsbereich. Der Schritt zur Marktverfügbarkeit in Deutschland wurde inzwischen von dem australisch-deutschen Hersteller Ceramic Fuel Cells (CFC) gemacht. CFC und sein Vertriebspartner sanevo energy solutions haben den Vertrieb der BlueGen-Brennstoffzelle in Deutschland Ende 2011 gestartet. Die Firma Gebrüder Bruns kombiniert das Gerät mit einem Brennwertheizkessel und bietet damit eine Systemlösung einschließlich Spitzenlastabdeckung an. Im BlueGen wird das Gennex-Brennstoffzellenmodul auf der Basis einer Fest-Oxid-Brennstoffzelle (SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) eingesetzt. Die Anlage arbeitet mit Erdgas. Sie hat eine elektrische Leistung von bis zu 1500 W und eine thermische Leistung von maximal 660 W. Damit erzielt BlueGen einen im Vergleich mit anderen Mikro-KWK-Anlagen extrem hohen elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 60 % 1) bei einem Gesamtwirkungsgrad von bis zu 85 %. Normative EnEV-Bewertung Mikro-KWK-Anlagen mit Brennstoffzellen eignen sich gut zur Erfüllung der Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) und des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes (EEWärmeG). Für den EnEV-Nachweis sind Berechnungen nach DIN V bzw. DIN V zu erbringen, die Berechnungen für Wohngebäude erfolgen im Regelfall nach DIN V Mit beiden Normen ist eine Bewertung von KWK- Systemen grundsätzlich möglich. Eine energetische Bewertung von Brennstoffzellen ist allerdings nicht ohne Weiteres durchführbar. Die bereits im August 2003 veröffentlichte DIN V enthält keinen speziellen Berechnungsansatz für Brennstoffzellen, ebenso wenig wie die momentan für EnEV-Nachweise zu verwendende Ausgabe der DIN V von Februar Die Neuausgabe der DIN V von Dezember 2011, auf die die zukünftige EnEV 2013 voraussichtlich verweisen wird, enthält ein geeignetes Bewertungsverfahren für gebäudeintegrierte Mikro-KWK-Anlagen. Dadurch wird eine unkomplizierte Ermittlung des KWK-Deckungsanteils einer Mikro-KWK-Anlage ermöglicht und die Grundlage für eine einfache Bewertung gelegt. Das neue DIN-Bewertungsverfahren ist allerdings für Mikro-KWK mit Brennstoffzellen nicht geeignet, da viele produkt- und systembedingte Eigenschaften eines Brennstoffzellen-KWK- 1) Zum Vergleich: Das zurzeit weltweit effizienteste Gas- und Dampfturbinen(GuD-)Kraftwerk Irsching 4 in Ingolstadt erreicht einen elektrischen Wirkungsgrad von 60,75 %; der durchschnittliche Wirkungsgrad der Stromerzeugung (Kraftwerke der allgemeinen Versorgung und Industriekraftwerke) in Deutschland erreichte im Jahr 2010 einen Wert von 40,6 %. Wichtig für TGA-Planer, Anlagenbauer und Bauherren TGA-Planer: Aus dem Gutachten von ITG Dresden für die Brennstoffzelle BlueGen ergibt sich im stromgeführten Betrieb ein Primärenergiefaktor von 0,0 für die ausgekoppelte Wärme zum EnEV-Nachweis. Der Deckungsbeitrag an Wärme variiert im Ein-/Zweifamilienhaus zwischen 3570 und 4780 kwh/a. Anlagenbauer: Durch einen hohen elektrischen Wirkungsgrad ist bei der Brennstoffzelle BlueGen zwar aus energetischen Gründen eine vollständige Wärmenutzung nicht erforderlich. Wichtig ist jedoch ein Anlagenkonzept, das einen kontinuierlichen Betrieb der Brennstoffzelle gewährleistet und nicht zu höheren Verlusten des Spitzenlastwärmeerzeugers führt. Bauherren: Mit dem Gutachten von ITG Dresden für die Brennstoffzelle BlueGen kann für Ein-/Zweifamilienhäuser mit mindestens 100 m 2 Nutzfläche (A N nach EnEV) und zentraler Trinkwassererwärmung eine Einzelfallprüfung zum EnEV-Nachweis mit geringem Aufwand vorbereitet werden. Geräts im Bewertungsverfahren nicht berücksichtigt werden. Dazu zählen zunächst die Abhängigkeit der thermischen Leistung der Brennstoffzelle von den Rücklauftemperaturen, der Alterungsprozess des Brennstoffzellen-Stacks und damit verbundene Veränderungen der elektrischen und thermischen Wirkungsgrade während der Nutzungsdauer. Speziell für die BlueGen-Brennstoffzelle kommt der stromgeführte Betrieb hinzu: Da das Gerät einen sehr hohen Stromwirkungsgrad aufweist, ist ein durchgängiger Betrieb im Nennlastpunkt wirtschaftlich und energetisch sinnvoll. Ein ganzjähriger Betrieb der Brennstoffzelle ist auch systembedingt, da das BlueGen-Gerät sehr lange Anlauf- und Abkühlphasen benötigt und Kaltstarts hohe Materialbelastungen verursachen. Damit unterscheidet sich das Gerät grundsätzlich von anderen marktgängigen gebäudeintegrierten KWK- Lösungen, die in aller Regel wärmegeführt betrieben werden. Für den EnEV-Nachweis (sowie für die auf den gleichen Bewertungsverfahren aufbauenden weiteren Anforderungen, beispielsweise Förderprogramme oder EEWärmeG) muss darum bisher eine vom Standard abweichende Nachweisführung gewählt werden. In Anlage 1 zur EnEV heißt es dazu: Werden in Wohngebäude bauliche oder anlagentechnische Komponenten eingesetzt, für deren energetische Bewertung keine anerkannten Regeln der Technik oder gemäß 9 Absatz 2 Satz 2 Halbsatz 3 [im Bundesanzeiger] bekannt gemachte gesicherte Erfahrungswerte vorliegen, so sind hierfür Komponenten anzusetzen, die ähnliche energetische Eigenschaften aufweisen. Um diesen Weg zu gehen, ist ein Nachweis für ähnliche energetische Eigenschaften zu führen. Vorzugsweise ist dafür ein Gutachten oder ähnliches von einer unabhängigen, sachverständigen Stelle vorzulegen, in dem ein Bewertungsansatz beschrieben wird. Der Nachweis selbst ist dabei mit der zuständigen Baubehörde abzustimmen. EnEV-Bewertung für BlueGen Für die BlueGen-Brennstoffzelle von CFC wird nachfolgend ein von ITG Dresden erarbeiteter Vorschlag 2) zur energetischen Bewertung im Rahmen der Energieeinsparverordnung vorgestellt. Es wird eine Bewertung über den Primärenergiefaktor und die gelieferte Wärmemenge vorgeschlagen. Dies entspricht dem zukünftig in der EnEV geforderten Verfahren B der neuen DIN V (Ausgabe Dezember 2011). 2) ITG Dresden: Erarbeitung einer EnEV-Bewertung für die Brennstoffzelle BlueGen von CFC. Dresden: Mai 2012, Bezugsquelle:

3 Im Kontext Die energetische Wirkung ist keine konstante Größe. Für jede Technik gibt es ein Zeitfenster. Für erdgasbetriebene Brennstoffzellen rennt die Zeit. Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen sowie der Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung werden den Energieträger Kohle aus der Stromerzeugung zurückdrängen und den spezifischen CO 2 -Ausstoß im nationalen Bilanzkreis senken. Zudem gibt es starke Anreize zur Entwicklung dezentraler Stromspeichern, sodass auch von hier der technische Wettbewerbsdruck zunehmen wird. Das Brennstoffzellen-System BlueGen von CFC zeigt, was schon heute möglich ist und auch, welche Lücke andere Entwickler neben der Kostensenkung noch zügig schließen müssen. Dass man eine BlueGen-Brennstoffzelle in einem Wohngebäude unter primärenergetischen Gesichtspunkten sogar ohne Nutzung der Wärme betreiben könnte, spricht für die Technik. Gleichzeitig wird ein Konstruktionsfehler der Energieeinsparverordnung (EnEV) aufgezeigt, der aus der Dynamik der Primärenergiefaktoren entsteht. Berechnet man heute für ein Gebäude mit BlueGen-Brennstoffzelle EnEV-konform nach dem Schema vom ITG Dresden den Primärenergiebedarf und die CO 2 -Emissionen, würde sich bei einer Fortschreibung der Faktoren schon ein Jahr später eine Differenz ergeben. Über eine Nutzungsphase von zehn Jahren sind nennenswerte Abweichungen zu erwarten: Die Gutschrift für die Stromerzeugung der Brennstoffzelle wird von Jahr zu Jahr geringer ausfallen. Beim Brennstoff sind beide Tendenzen möglich. Die Beimischung von Biomethan oder mittels Strom aus erneuerbaren Energien erzeugtem Wasserstoff oder synthetischem Methan würde den Primärenergieaufwand verringern. Der Wechsel der Bezugsquellen, beispielsweise durch die Ausbeutung unkonventioneller Erdgasvorkommen, könnte auch das Gegenteil bewirken. Ein Korrektiv sind die Energiekosten. Diese müssen vom TGA/SHK-Planer künftig für Strom und Wärme bei der Lösungsfindung gemeinsam betrachtet werden. Das ist keine einfache Aufgabe und erfordert Sensitivitätsanalysen, die gemeinsam mit dem Auftraggeber zur Entscheidungsfindung bewertet werden müssen.. Jochen Vorländer, Chefredakteur TGA Fachplaner Die von der Brennstoffzelle gelieferte Wärmemenge ist danach für die Nachweisführung als Nah-/Fernwärme (bzw. zukünftig als Wärme aus KWK) mit einem Primärenergiefaktor f P = 0,0 zu berücksichtigen. Gleichungen = Q Br,Brennstoffzelle! f PE,Gas " W Brennstoffzelle,netto! f PE,El Q H = 1kWh Erdgas!1,1" 0,56 kwh el!2,6 (1,1" 1,46) kwh "0,36 kwh = = < 0 Primärenergiefaktor für Wärme Bei einem stromgeführten Betrieb der Brennstoffzelle kann davon ausgegangen werden, dass sie überwiegend im Nennlastpunkt mit einer Leistung von 1500 W el betrieben wird und nur selten eine niedrigere elektrische Leistung liefert. Wird die Berechnungsvorschrift für Primärenergiefaktoren konkreter Wärmeversorgungssysteme (Nah- und Fernwärmeversorgung) der DIN V auf die BlueGen-Brennstoffzelle angewendet, ergibt sich ein negativer Primärenergiefaktor für die ausgekoppelte Wärme, der nach Norm auf 0 zu setzen ist. Der Primärenergiefaktor der ausgekoppelten Wärme kann mit Gleichung A berechnet werden. Dabei wird von den Primärenergieaufwendungen für den Betrieb der Brennstoffzelle die Gutschrift für den im KWK-Prozess erzeugten Strom abgezogen und die Differenz auf die ausgekoppelte Wärmemenge Q H bezogen. Der über die Nutzungsdauer gemittelte elektrische Wirkungsgrad im Nennlastpunkt liegt bei ca. 56 %. Damit werden aus 1 kwh Erdgas 0,56 kwh Strom produziert. Je nach Rücklauftemperatur können dabei zwischen 0,12 und 0,25 kwh Wärme ausgekoppelt werden. Für die ausgekoppelte Wärme wird der berechnete Primärenergiefaktor unter Berücksichtigung der primärenergetischen Gutschrift für den im KWK-Prozess erzeugten Strom negativ, weil die Gutschrift höher als die Primärenergieaufwendungen für den Betrieb der Brennstoffzelle ist (Gleichung B). Beim Betrieb der Brennstoffzelle im Nennlastpunkt (1500 W el ) ergibt sich unabhängig von der genutzten Wärmeleistung (bzw. der Rücklauftemperatur) immer ein negativer Primärenergiefaktor, der nach Norm auf 0 zu setzen ist. Wird ein durchgängiger Betrieb mit einer geringeren elektrischen Leistung (bis zu einer Leistung von 600 W el ) vorausgesetzt und es erfolgt eine Wärmeabnahme, ist die primärenergetische Gutschrift für den erzeugten KWK-Strom höher als der Primärenergiebedarf der Brennstoffzelle. Damit wird auch hier ein negativer Wert für f PE,Wärme berechnet, der für die primärenergetische Bewertung nach EnEV auf 0 zu setzen ist 3). Erst ab einem Dauerbetrieb bei einer elektrischen Leistung von weniger als 600 W el ist der Primärenergiebedarf höher als die Gutschrift für den KWK-Strom und damit resultieren für die ausgekoppelte Wärme positive Primärenergiefaktoren f PE,Wärme > 0. Bei einem stromgeführten Betrieb der Blue- Gen-Brennstoffzelle entsprechend der Auslegung des Herstellers ist ein Dauerbetrieb bei sehr niedriger elektrischer Leistung eher unwahrscheinlich. Wenn das Gerät zwischenzeitlich eine niedrigere elektrische Leistung (< 600 W el ) liefert, führt das zwar zu einer Erhöhung des Primärenergiefaktors der zu diesem Zeitpunkt ausgekoppelten Wärme. In der Jahresbilanz wird aber für den Primärenergiefaktor der ausgekoppelten Wärme der Wert von 0 nicht überschritten. Wärme-Deckungsbeitrag Die von der Brennstoffzelle gelieferte Wärmemenge (der absolute Deckungsbeitrag der Brennstoffzelle an der gesamten Wärmeerzeugung) ist von vielen Faktoren abhängig. Dazu zählen sowohl die bauliche als auch die anlagentechnische Ausführung des Gebäudes, in dem die Brennstoffzelle eingesetzt wird. Die energetische Qualität der Gebäudehülle und damit die Gebäudeheizlast, der Trinkwasserwärmebedarf sowie die Heizungsauslegungstemperaturen haben einen wichtigen Einfluss auf den absoluten Deckungsbeitrag der Brennstoffzelle zur Wärmebereitstellung für Heizung und Trinkwassererwärmung. Zusätzlich spielen besonders bei Gebäuden mit geringer Nutzfläche weitere anlagentechnische Eigenschaften, beispielsweise die Warmwasser-Zirkulation, eine wichtige Rolle. Im Rahmen des Gutachtens von ITG Dresden wird die Leistungsabgabe der BlueGen-Brennstoffzelle für den Heiz- und Warmwasserbetrieb in Abhängigkeit von der Nutzfläche, dem Jah- 3) Der Primärenergiefaktor von 0 für die ausgekoppelte Wärme bleibt erhalten, wenn im Rahmen der Novellierung der EnEV der Primärenergiefaktor für Strom auf 2,4 verringert oder ein Verdrängungsmixfaktor von 2,8 bzw. 3,0 angesetzt wird. Gleichung A Gleichung B 22

4 Die Brennstoffzelle kann je nach Gebäudegröße und Heizwärmebedarf zwischen ca und knapp 4800 kwh/a Wärme zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung beim Warmwasserbetrieb mit Zirkulation beitragen. Der Warmwasserbetrieb ohne Zirkulation hat nur bei kleinen Gebäuden mit geringer Heizleistung für den Warmwasserbetrieb einen wesentlichen Einfluss auf die Höhe des Deckungsbetrags der Brennstoffzelle. Gegenüber den zuvor genannten Deckungsbeiträgen der Brennstoffzelle (mit Zirkulation) werden bei den Gebäudegrößen mit A N < 150 m 2 und ohne Zirkulation geringere Werte ermittelt. j veranschaulicht den Einfluss der Auslegungstemperaturen auf die Höhe des absoluten Deckungsbeitrags einer BlueGen-Brennstoffzelle in einem fiktiven Einfamilienhaus mit einer Nutzfläche von 200 m 2. Dies entspricht bei einem Gebäude mit beheiztem Keller einer Wohnfläche von ca. 150 m 2. Je nach Heizwärmebedarf und Auslegungstemperatur können zwischen knapp 4100 bis ca kwh/a Wärh Deckungsbeitrag der BlueGen-Brennstoffzelle zur Wärmeerzeugung für Raumheizung und Trinkwassererwärmung im Warmwasserbetrieb mit Zirkulation (links) und ohne Zirkulation (rechts). Deckungsbeitrag der BlueGen-Brennstoffzelle in kwh/a Nutzfläche A N in m 2 Warmwasserbetrieb mit Zirkulation, heizwärmebedarf in kwh/(m 2 a) Warmwasserbetrieb ohne Zirkulation, Heizwärmebedarf in kwh/(m 2 a) Systemauslegungstemperatur 70/55 C Systemauslegungstemperatur 55/45 C Systemauslegungstemperatur 35/28 C res-heizwärmebedarf und den Systemauslegungstemperaturen ermittelt. Den Berechnungen wird ein Ein-/Zweifamilienhaus mit einer Nutzfläche, die zwischen 100 und 250 m 2 variiert und dessen Heizwärmebedarf zwischen 50 und 150 kwh/(m 2 a) liegt, zugrunde gelegt. Auf den Ergebnissen der durchgeführten Berechnungen baut das für die BlueGen-Brennstoffzelle vorgeschlagene Bewertungsverfahren auf. Der absolute Deckungsbeitrag der Brennstoffzelle an der gesamten Wärmeerzeugung ist danach in Abhängigkeit von der Nutzfläche, dem Jahres-Heizwärmebedarf und den Systemauslegungstemperaturen zu bestimmen. Für den EnEV-Nachweis für Systeme mit BlueGen- Brennstoffzelle können die im Rahmen des Gutachtens ermittelten Werte angewendet werden, Zwischenwerte sind zu interpolieren. Die für die BlueGen-Brennstoffzelle möglichen absoluten Deckungsbeiträge werden in h dargestellt. Dabei wird zwischen Warmwasserbetrieb mit und ohne Zirkulation differenziert.

5 Deckungsbeitrag der Brennstoffzelle in kwh/a spezifischer Jahres-Heizwärmebedarf in kwh/(m 2 a) me ausgekoppelt werden und zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung verwendet werden. Mit niedrigeren Systemauslegungstemperaturen und höherem Heizwärmebedarf erhöht sich der absolute Deckungsbeitrag der Brennstoffzelle. Ablauf bei der EnEV-Bewertung Wird in einem Gebäude die BlueGen-Brennstoffzelle eingesetzt, ist bei einer Anlagenbewertung nach DIN V , wie k darstellt, vorzugehen. Der Wärmeenergiebedarf des Gebäudes wird wie gewohnt bestimmt. Dafür sind die Angaben zu Verteilung, Speicherung, Übergabe (Heizungs- und Trinkwarmwasser-Bereich) und eventuell Lüftung entsprechend der geplanten technischen Ausführung zu machen Auslegungstemperatur 35/28 C Auslegungstemperatur 55/45 C Auslegungstemperatur 70/55 C Bestimmung des Wärmeenergiebedarfs des Gebäudes Bestimmung des absoluten Deckungsbeitrags der Brennstoffzelle anhand der im Gutachten enthaltenen Werte Ermittlung des prozentualen Deckungsanteils der Brennstoffzelle X in % (Bezug des Deckungsbeitrags auf den gesamten Wärmeenergiebedarf für Heizung und TWE) Definieren von zwei Wärmeerzeugern mit vorgegebenen Deckungsanteilen auf der Heizungsseite Definieren der Brennstoffzelle als Nah-/Fernwärme mit einem Primärenergiefaktor f p = 0,0 und dem in Schritt 3 berechneten Deckungsanteil X Definieren eines Spitzenlast-Wärmeerzeugers mit einem Deckungsanteil Y = 1 X und einem Brennstoff entsprechend der geplanten technischen Ausführung Durchführen der Schritte 4 bis 6 entsprechend auf der Warmwasserseite Ermittlung des Jahres-Primärenergiebedarfes des Gebäudes k Vorgehensweise zur EnEV-Bewertung einer BlueGen-Brennstoffzelle im Rahmen der Anlagenbewertung nach DIN V j Deckungsbeitrag der BlueGen-Brennstoffzelle in einem Einfamilienhaus mit 200 m 2 Nutzfläche in Abhängigkeit von den Systemauslegungstemperaturen. Bild: ITG Dresden Bild: ITG Dresden Im zweiten Schritt ist für das betrachtete Gebäude der absolute Deckungsbeitrag der Brennstoffzelle den in dem Gutachten enthaltenen Werten zu entnehmen (in Abhängigkeit von der Gebäudegröße, dem Heizwärmebedarf, den Systemtemperaturen und der Art des Warmwasserbetriebs). Falls notwendig, sind Zwischenwerte zu interpolieren. Der abgelesene bzw. ermittelte Wert ist dann auf den gesamten Wärmeenergiebedarf für Raumheizung und Trinkwassererwärmung zu beziehen, um den prozentualen Deckungsanteil der Brennstoffzelle (X in %) zu ermitteln. Im weiteren Schritt werden für die Erzeugung auf der Heizungsseite zwei Wärmeerzeuger mit vorgegebenen Deckungsanteilen ausgewählt. Dabei wird die BlueGen-Brennstoffzelle als Nah-/Fernwärme mit einem Primärenergiefaktor f P = 0,0 und dem zuvor berechneten Deckungsanteil X bewertet. Der Spitzenlast- Wärmeerzeuger wird mit einem Deckungsanteil von Y = 1 X und einem Brennstoff entsprechend der geplanten technischen Ausführung definiert. Analog dazu werden auf der Warmwasserseite zwei Wärmeerzeuger mit gleichen Deckungsanteilen wie auf der Heizungsseite bestimmt. Als Ergebnis der Berechnung kann der Jahres-Primärenergiebedarf des Gebäudes ermittelt werden. Alternative für Prüfung im Einzelfall Bisher sieht die Energieeinsparverordnung keine Möglichkeit für eine offizielle Anerkennung von Bewertungsansätzen für nicht in den EnEV- Normen enthaltene technische Lösungen vor. Eine Abstimmung mit der für den EnEV-Nachweis zuständigen Behörde (in der Regel ist das die untere Baubehörde) ist darum für jeden Einzelfall unumgänglich. Dies mag für komplexe Nichtwohngebäude mit hoher Planungstiefe hinnehmbar sein. Für innovative technische Lösungen, die in größeren Stückzahlen in Wohngebäude eingesetzt werden sollen, stellt die Prüfung im Einzelfall jedoch ein ernst zu nehmendes Hindernis dar. Es wäre deshalb wünschenswert, wenn in der nächsten Neufassung der EnEV eine Möglichkeit zur Prüfung von Bewertungsansätzen vorgesehen wird. Eine Anerkennung könnte beispielsweise durch die Fachkommission Bautechnik der Bauministerkonferenz im Rahmen der Auslegungen zur EnEV erfolgen. Der beschriebene Bewertungsalgorithmus ist dem Verordnungsgeber zwecks Prüfung und Stellungnahme vorgelegt worden, eine Stellungnahme ist aus den genannten Gründen jedoch nicht erfolgt. Zusammenfassung In vorliegender Ausarbeitung wird ein von ITG Dresden erarbeiteter Vorschlag zur energetischen Bewertung einer BlueGen-Brennstoffzelle von CFC im Rahmen der Energieeinsparverordnung vorgestellt. Es wird eine Bewertung über den Primärenergiefaktor und die gelieferte Wärmemenge vorgeschlagen. Die von der Brennstoffzelle gelieferte Wärmemenge ist als Nah-/Fernwärme (bzw. zukünftig als Wärme aus KWK) mit einem Primärenergiefaktor f P = 0,0 zu berücksichtigen. Die gelieferte Wärmemenge wird in Abhängigkeit von der Nutzfläche, dem Heizwärmebedarf und den Systemtemperaturen ermittelt. Für die nächste Überarbeitung der DIN V ist die Aufnahme eines allgemeingültigen Verfahrens zur Bewertung von Brennstoffzellen geplant. 24