Die junge Branche der Brennstoffzellentechnik hat in der Coronakrise ganz ähnliche Erfahrungen gemacht wie die Photovoltaikbranche und die Anbieter von Stromspeichern: Die Nachfrage schnellte in die Höhe. Zugleich musste die Lieferkette für die Brennstoffzellenstacks und die Steuerelektronik bereinigt werden, um Risiken durch die Pandemie zu minimieren.
Und viele Mitarbeiter ackerten im Homeoffice, hielten den Kontakt zu den Installateuren und ihren Kunden auch in diesen schwierigen Zeiten. Nach Jahren der technischen Entwicklung und des Aufbaus der Branche kommen die Brennstoffzellen nun aus der Nische heraus. Die Förderung ist großzügig, die Verkaufszahlen erreichen Höhen, in denen die Ausweitung der Produktion möglich ist.
Branche kommt aus der Nische
Foto: Solidpower
Dadurch wiederum sinken die Preise. Auf diese Weise dürften die Brennstoffzellen binnen überschaubarer Zeit als dritte Komponente einer wirklich sauberen und autarken Versorgung des Gebäudes in den Massenmarkt eintreten – neben Photovoltaik und Stromspeichern.
Die italienisch-deutsche Firma Solidpower erfreute sich trotz Corona einer sehr guten Auftragslage. Die Fertigung des neuen Bluegen BG-15 in Heinsberg lief auf Hochtouren. „Natürlich mussten auch wir uns kurzfristig und unter hohem Zeitdruck an die neuen Gegebenheiten anpassen“, sagt Geschäftsführer Gerald Neuwirth. „Wir haben rasch reagiert und entsprechende Schutzmaßnahmen für alle Mitarbeiter umgesetzt – durch Homeoffice in der Verwaltung, die Entkoppelung von Standorten sowie durch Hygiene- und Schutzmaßnahmen in der Produktion.“
Pandemie legte Heinsberg lahm
Das Werk in Heinsberg wurde vom Ausbruch der Pandemie zunächst hart getroffen, galt der Landkreis im Nordwesten von NRW doch im Frühjahr als Hotspot und wurde förmlich abgeriegelt. „Als in Heinsberg sitzendes Unternehmen waren wir gleich zu Beginn der Krise stark von den Corona-Auswirkungen betroffen“, erinnert sich Neuwirth. „Zudem werden wesentliche Komponenten unserer Produkte in Norditalien gefertigt. Aufgrund der dort über Wochen sehr schwierigen Corona-Situation mussten wir unsere Produktion in Italien vorübergehend stilllegen.“
Auch der Start der neuen Fabrik für Brennstoffzellenstacks in Italien hat sich deshalb um einige Wochen verzögert. Doch insgesamt hatte Solidpower „Glück im Unglück“, wie Neuwirth meint. Es gab in den weltweit vier Werken keinen einzigen bestätigten Coronafall.
Und die Krise brachte die Menschen zum Nachdenken, wie auch das Wachstum in der Photovoltaik beweist. Niedrige Zinsen und die Beschränkungen durch die Viruspandemie ließen viele Eigentümer von Wohnhäusern nach krisenfester Selbstversorgung suchen.
Menschen wollen Autarkie
Energieeffizienz und Nachhaltigkeit rückten in den Vordergrund der Diskussion. Wie viel Autarkie ist möglich? Nicht zuletzt durch das Homeoffice und den Videounterricht der Kinder zu Hause wurden diese Überlegungen intensiviert. „Wir verzeichnen in der Krise ein großes Interesse an unseren Produkten seitens der Bauherren“, resümiert Andreas Plank, Vertriebsmanager von Solidpower.
Vor allem der neue BG-15 lässt sich an die Lebensumstände der Nutzer anpassen. Erhöht sich beispielsweise der Strombedarf durch die Anschaffung eines Pools oder eines Elektroautos, wird die elektrische Leistung entsprechend bis zu 1,5 Kilowatt hochgeregelt. Auf diese Weise lassen sich auch elektrische Heizsysteme im Winter gut versorgen.
Bis 13.000 Kilowattstunden im Jahr
Ein einzelner Bluegen BG-15 produziert im Jahr bis zu 13.000 Kilowattstunden Strom, aus Erdgas. Für höheren Energiebedarf lassen sich mehrere Bluegen BG-15 zu einer Kaskade kombinieren. Auf diese Weise lässt sich die produzierte Leistung an die Kundenbedürfnisse anpassen und über eine App im Smarthome-Modus steuern.
Darüber hinaus sind die Brennstoffzellensysteme als Dauerläufer ausgelegt, also auf lange Laufzeiten mit geringem Wartungsbedarf. Sie werden wie die Solargeneratoren und Stromspeicher aus der Ferne überwacht und gesteuert, um die Stromerzeugung bei den Kunden aufrechtzuerhalten.
https://www.solidpower.com/de/
Foto: Solidpower
Sunshine Energieberatung
Durchblick im Förderdschungel
Die Aufrüstung mit nachhaltigen Energiesystemen wird mittels zahlreicher Programme des Bundes gefördert. Wer beispielsweise einen Bluegen BG-15 einbaut, kann bis zu 16.000 Euro und mehr an Zuschüssen erhalten. Für Endkunden ist das Angebot an verschiedenen Förderprogrammen jedoch schwer durchschaubar. Um die Abwicklung bei der Beantragung zu erleichtern und dem Endkunden die maximal mögliche Fördersumme herauszuholen, bietet Solidpower über seinen Partner Sunshine Energieberatung einen teils kostenlosen Förderservice an.
Bis zu 40 Prozent der förderfähigen Gesamtkosten eines Brennstoffzellengeräts können bei der KfW beantragt werden, insgesamt bis zu 28.800 Euro. Dazu zählen die Kosten für den Wärmeerzeuger und für den Speicher, die Kosten für den Einbau des Systems, die Kosten für den Vollwartungsvertrag in den ersten zehn Jahren und die Kosten für die Energieberatung.
Zusätzlich ist die Stromförderung aus dem KWKG sowie die Erstattung der Energiesteuer für das in der KWK-Einheit verbrauchte Erdgas möglich. Rechnet man die Einsparungen bei der Energieerzeugung durch das neue System mit ein, kann die Umrüstung sich bereits nach weniger als sieben Jahren für den Kunden amortisieren. Um die Umrüstung auf Brennstoffzellen bezuschussen zu lassen, ist es unbedingt notwendig, die KfW-Förderung vor dem Beginn der Umbauphase zu beantragen. Für den Endkunden ist wichtig, sich umfassenden Rat hinsichtlich der richtigen Technologie, der benötigten Wartungsdienstleistungen, der voraussichtlichen Umbaukosten und so weiter einzuholen, um die förderfähige Summe korrekt zu kalkulieren.
Bei der Entscheidung über das richtige System, Wartung und Einbau stehen zertifizierte Partner von Solidpower mit Rat und Tat zur Seite. Wie Endkunden ihre Förderung bei den korrekten Ansprechpartnern zur richtigen Zeit beantragen und die Fördermöglichkeiten ausschöpfen, darum kümmern sich die Experten von Sunshine Energieberatung. Versierte Berater bearbeiten den Förderantrag und stellen die Bestätigungen vom Sachverständigen bereit – bis zum KfW-Antrag.
Webinar
25. Februar 2021: Vollelektrische Gebäude reduzieren Zahl der Gewerke und Kosten
Gemeinsam mit dem österreichischen Anbieter von elektrischen Vollversorgungssystemem für Gebäude My-PV führt die Redaktion von Solar Age ein Webinar zur Planung und Auslegung solarelektischer Haustechnik durch.
Architekten, Planer und Immobilieneigentümer bekommen einen detaillierten Einblick in das Thema vollelektrische Gebäude. Es geht nicht nur um die technische Planung und Umsetzung, sondern auch um die Wirtschaftlichkeit solcher Energiesysteme. Das Webinar gibt Hinweise, um erneuerbare Energien optimal in Bau- und Wohnprojekte zu integrieren:
- Welche Möglichkeiten gibt es für fassadenintegrierte Photovoltaikanlagen?
- Wie kann die Photovoltaikenergie direkt und sinnvoll im Wohnungsbau ohne aufwendiges Mieterstrommodell angewendet werden?
Zudem werden die Experten des Planungsbüros S&P den aktuellen Stand der Technik vorstellen und den Teilnehmern einen Blick über den Tellerrand hinaus gewähren, was bei gut gedämmten Häusern und Wohnbauprojekten heute schon möglich ist.
Zum Abschluss des Webinars werden Referenzen präsentiert. Sie zeigen, dass sich die Zahl der Gewerke und Kosten senken lassen und sich gleichzeitig der Komfort für den Kunden erhöht.
https://www.edudip.com/de/webinar/solarelektrische-vollversorgung-gewer…
Fronius
Neues Zentrum für Wasserstofftechnik
Foto: Fronius International
Seit rund 20 Jahren forscht Fronius an Lösungen für grünen Wasserstoff. Im vergangenen Jahr erfolgte der Spatenstich für das neue Kompetenzzentrum in Steinhaus in Oberösterreich. Dort will Fronius künftig seine Kräfte bündeln, um die Technik der erneuerbaren Mobilität und Energie mit ökologisch erzeugtem Wasserstoff voranzutreiben.
Wasserstoff ist flexibel einsetzbar und lässt sich sehr gut speichern. Er kann als Treibstoff im Verkehr oder als Energielieferant für Strom und Wärme genutzt werden. Allerdings ist dies nur nachhaltig, wenn mit Sonnen- oder Windkraft erzeugter, sogenannter grüner Wasserstoff zum Einsatz kommt.
Wasserstoff wird vor allem bei der Dekarbonisierung der Mobilität eine zentrale Rolle einnehmen und seine Vorteile immer dann ausspielen, wenn es um große Reichweiten, schwere Lasten und kurze Betankungszeiten geht. Der emissionsfreie, geräuscharme und kraftvolle Wasserstoffantrieb hat hohes Potenzial beim Ersatz herkömmlicher Verbrennungsmotoren in unterschiedlichen Fahrzeugtypen wie Bussen, Lkw, Spezialfahrzeugen oder Flurförderzeugen.
Dafür hat Fronius bereits den Solhub entwickelt, eine skalierbare Lösung. Auch in Steinhaus wird ein Solhub zur Wasserstoffbetankung inklusive Rückverstromung und Speicherung errichtet und der bestehende Fuhrpark an Wasserstofffahrzeugen ausgeweitet.
Der 2020 mit dem „The smarter E Award 2020“ (Kategorie „Smart Renewable Energy“) ausgezeichnete Fronius Solhub ist eine schlüsselfertige Komplettlösung zur dezentralen Erzeugung, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff. Er wandelt ökologisch vor Ort erzeugten Sonnenstrom mittels Elektrolyse in grünen Wasserstoff um, der sich langfristig speichern lässt. Als positiver Nebeneffekt kann darüber hinaus die Abwärme von Elektrolyse und Rückverstromung zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung verwendet werden, was den Wirkungsgrad des Gesamtsystems erhöht.
Immer mehr Fahrzeughersteller bieten bereits Modelle oder Prototypen mit Brennstoffzellen an. Busse, Lkw, betriebsinterne Logistikfahrzeuge und Pistenfahrzeuge sind Beispiele. Nun gilt es, die Betankungsinfrastruktur aufzubauen. Mit dem Solhub können Unternehmen, Kommunen und andere Organisationen für ihren Fuhrpark ihren eigenen Treibstoff in Form von grünem Wasserstoff unmittelbar dort herstellen, wo er benötigt wird. Oft sind große Dachflächen für die Montage von Photovoltaikanlagen vorhanden, und die Selbstversorgung mit ökologisch erzeugtem Wasserstoff kann beginnen.
Sunfire
Übernahme der Schweizer Firma IHT
Sunfire hat die Schweizer Firma IHT Industrie Haute Technology SA mit Sitz in Monthey übernommen. Damit erweitert das Dresdener Unternehmen sein Produktportfolio um die alkalische Druck-Wasser-Elektrolyse. Sie ist insbesondere gut geeignet, wenn kein Wasserdampf zur Verfügung steht, etwa im Energiemarkt oder in der Wasserstoffmobilität.
Mit der Akquisition hat Sunfire alle Anteile von IHT übernommen. Der Standort Monthey in der Schweiz bleibt bestehen und wird eine wichtige Rolle für die Produktion der Stacks spielen, der Hauptkomponenten der alkalischen Druck-Elektrolyseure.
IHT hat bereits Elektrolyseanlagen mit einer Leistung von insgesamt 240 Megawatt in Betrieb genommen. Das entspricht einer Wasserstoffproduktion von mehr als 50.000 Kubikmetern pro Stunde. Kürzlich hatte das Unternehmen Europas größten Single-Stack-Alkali-Druck-Elektrolyseur zur Regelung des Stromnetzes und Erzeugung von grünem Wasserstoff nach Tirol ausgeliefert und installiert. „Mit dem von IHT entwickelten alkalischen Druck-Elektrolyseur haben wir uns für ausgereifte und zuverlässige Technologie entschieden“, sagt Nils Aldag, CEO von Sunfire. „Der Unternehmenskauf ist ein Bestandteil unserer Wachstumsstrategie, um unsere globale Marktposition zu stärken und weiter auszubauen.“
Die Kunden von Sunfire können nun zwischen der SOEC-basierten Hochtemperaturelektrolyse oder der Alkali-Elektrolyse wählen oder beide kombinieren – ob im industriellen Umfeld oder auf der grünen Wiese, auch die kurzfristige Bereitstellung von Anlagen in der Größenordnung von 100 Megawatt ist möglich.
Durch die Ergänzung des Produktportfolios und die zusätzlichen Anwendungsgebiete deckt Sunfire die gesamte Wertschöpfung der Wasserstofftechnologie ab. Der Einsatz in Umgebungen mit begrenzter Dampfverfügbarkeit wird mithilfe eines Hybridkonzeptes – bestehend aus Alkali- und SOEC-Technologie – realisiert. Die auf dem Lurgi-Prinzip basierende Technologie von IHT wurde 1950 entwickelt und hat sich in der Praxis über Jahrzehnte bewährt.
Die Alkali-Elektrolyseure verzeichnen eine Stack-Lebensdauer von mehr als 90.000 Betriebsstunden. Sie arbeiten bei einem Betriebsdruck von bis zu 30 bar ohne nachgeschaltete Kompression und haben eine Betriebslaufzeit von über 20 Jahren. Zudem sind die Anlagekosten der alkalischen Elektrolyseure im Vergleich zu anderen auf dem Markt verfügbaren Technologien sehr günstig.
Sunfires SOEC-basierte Hochtemperaturelektrolyse wurde 2010 entwickelt und unlängst als weltweit größter Elektrolyseur an das Flachstahlwerk Salzgitter ausgeliefert. Die Technologie eignet sich insbesondere für Umgebungen mit industrieller Abwärme in Form von Wasserdampf.
Dieser wird effizient in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Somit benötigt die SOEC-Elektrolyse im Vergleich zu anderen Technologien deutlich weniger erneuerbaren Strom für die Herstellung von grünem Wasserstoff. Sunfire hat rund 230 Mitarbeiter.
Hexis
Viessmann verkauft Anteile von Hexis an M-Power aus Dresden
Die Zukunft des Schweizer Herstellers von Brennstoffzellen Hexis ist gesichert: Seit Mitte 2020 gehört Hexis zur M-Power GmbH mit Sitz in Dresden, deren Muttergesellschaft H2E Power Systems Private Ltd ein indisches Unternehmen mit Sitz in Pune ist. Zuvor gehörte Hexis zu Viessmann.
Der Verkauf beinhaltet die künftige Zusammenarbeit von Hexis mit dem bisherigen Eigentümer bei der Lieferung von Modulen für Festoxidbrennstoffzellen (SOFC). Wie Viessmann angekündigt hatte, setzt das Familienunternehmen auf die Systemintegration der Module in die eigenen Energiesysteme. Viessmann baut auch die Brennstoffzellen von Panasonic in seine stromerzeugenden Heizgeräte ein.
„Mit Viessmann haben wir einen künftigen Ankerkunden”, sagt Siddharth R. Mayur, Gründer und CEO von H2E Power und M-Power: „Neben dem Markt für Immobilien, Gewerbe und Öko-Wasserstoff wollen wir das Produktportfolio auf die Landwirtschaft, Öl und Gas sowie Telekommunikation ausweiten. Mit unserer Vision, dem deutschen und schweizerischen Ingenieurwesen und indischem Unternehmertum wollen wir das erste globale SOFC-Unternehmen aufbauen.”
Die SOFC nutzen einen Festoxidelektrolyten, um Sauerstoffionen von der Kathode zur Anode zu leiten. Sie arbeiten bei hohen Temperaturen zwischen 700 und 900 Grad Celsius.
Zusätzlich arbeitet M-Power an Elektrolyseuren. Die Festoxidelektrolysezelle (Solid Oxide Electrolyser Cell: SOEC) ist die umgekehrte Betriebsart der SOFC. Dabei erzeugt der SOEC-Stack durch die Elektrolyse von Wasser reinen Wasserstoff, indem er Strom und Wärme aufnimmt.
Die Elektrolyse ist aufgrund des hohen Wirkungsgrades und des relativ geringen Energieeinsatzes eine Methode zur Erzeugung des Wasserstoffs. Die Betriebsbedingungen sind ähnlich wie bei der SOFC.
Insgesamt lief das Geschäft mit Brennstoffzellen für Viessmann „auch in 2020 äußerst positiv“, wie Produktmanager Alexander Dauensteiner bestätigt. „Die Brennstoffzellen weisen neben der Wärmepumpe nach wie vor die mit weitem Abstand höchsten Zuwachsraten auf. Zusätzlich wird das ab Februar 2021 deutlich vereinfachte Antragsverfahren im Programm KfW 433 für weiteren Rückenwind sorgen.“