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- Das mit Erdgas H betriebene Brennstoffzellen-Heizgerät Vitovalor 300-P hat im reinen KWK-Betrieb eine elektrische Leistung von 750 W, einen elektrischen Wirkungsgrad von 37 % (H<sub>i</sub>) und eine thermische Leistung von 1 kW.
- Der zum System gehörende Gas-Brennwertheizkessel moduliert bei höherem Leistungsbedarf zwischen 5,5 und 19 kW. Das System kann mit nur einer Abgasleitung installiert werden.
- Die Standzeit des Brennstoffzellen-Stacks wird mit 60 000 h (bei 4000 An- und Abschaltvorgängen), also rund zehn Jahren, angegeben. Die Degradation soll in dieser Zeit maximal 15 % betragen.
Die Viessmann Group und Panasonic Corporation haben gemeinsam eine KWK-Anlage mit einem PEM-Brennstoffzellenmodul (Polymer Elektrolyt Membran / Protonenaustauschmembran) mit einer elektrischen Leistung von 0,75 kW und einer thermischen Leistung von 1 kW entwickelt. Viessmann zeichnet für die Integration der Brennstoffzelle in das Gesamtsystem verantwortlich. Die mit Erdgas (E, darin ist die deutsche Gruppe H enthalten) betriebene Brennstoffzelle wurde vom Kooperationspartner in Japan seit 2009 bereits über 34 000 Mal (unter dem Namen „ENE-Farm“) installiert und hat sich dort bewährt. Das System wird seit April 2014 von Viessmann unter dem Namen Vitovalor 300-P angeboten.
Komplettsystem bis 20 kW Heizlast
Vitovalor 300-P besteht aus zwei Modulen mit einheitlichem Design Abb. 1: Der Brennstoffzelleneinheit (125 kg) und einer für die Einbringung teilbaren Heizkesseleinheit (165 kg) mit 170-l-Pufferspeicher und 46-l-Trinkwarmwasserspeicher. Mit einer modulierenden Heizleistung der Kesseleinheit von 5,5 bis 19 kW ist das System für Ein- und Zweifamilienhäuser konfiguriert und kann im Tagesverlauf bis zu 15 kWh elektrische Energie erzeugen. Der elektrische Wirkungsgrad des Brennstoffzellenmoduls wird mit 37 % und des Gesamtwirkungsgrad mit 90 % (beide Hi) angegeben. Die Rücklauftemperatur des Heizsystems muss kleiner 40 °C sein.
Benutzer von Tablet-PCs oder Smartphones erhalten über die App Vitotrol Informationen zum Systemstatus. Das System kann zudem ferngesteuert werden. Außerdem lassen sich Daten zur Stromerzeugung, zur Wirtschaftlichkeit und zum Umweltnutzen abrufen sowie Wartungsinformationen anzeigen. Die Kommunikation erfolgt über die Schnittstelle Vitocom 300, Typ LAN3.
Stack-Lebensdauer von zehn Jahren
Die beiden Module beanspruchen zusammen eine Aufstellfläche von nur 0,65 m2 (HBT: 1667 × 480 × 516 mm und 1932 × 600 × 595 mm); mit dem Abgas-Systempaket ist im Aufstellbereich eine Höhe von mindestens 2,23 m erforderlich. Das Gesamtsystem benötigt wie ein Gas-Heizkessel einen Gasanschluss, eine Verbrennungsluftzufuhr und hat ein gemeinsames Abgassystem. Durch die komplett integrierte Hydraulik sowie die Puffer- und Trinkwarmwasserspeicher ist das Brennstoffzellen-Heizgerät ähnlich einfach wie ein Gas-Brennwertkompaktgerät zu installieren. Zur Abrechnung der staatlich geförderten KWK-Stromerzeugung und zur Energiesteuerrückerstattung verfügt Vitovalor 300-Püber integrierte Strom-, Gas- und Wärmemengenzähler. Der Stromanschluss muss mit einem bidirektionalen Stromzähler ausgestattet sein.
Die Einrichtung zur Entschwefelung des Erdgases für die Brennstoffzelle ist wartungsfrei. Die Standzeit des Brennstoffzellen-Stacks Abb. 2 wird mit 60 000 h (bei 4000 An- und Abschaltvorgängen) angegeben, was einer Stack-Lebensdauer von zehn Jahren entspricht. In dieser Zeit soll der elektrische Leistungsverlust (Degradation) maximal 15 % der Nennleistung von 750 W betragen. Die Lebensdauer der kompletten Einheit wird mit 20 Jahren angegeben. Als Listenpreis wurde auf den Frühjahresmessen ein Preis von 30 000 Euro genannt, der Installationspreis dürfte etwas höher liegen.JV
2 Für den Brennstoffzellen-Stack wird eine Standzeit von 60 000 h angegeben.
