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Ein perfektes Produkt, das keiner kauft

2014

Das eigene Kraftwerk im Keller – technisch ist es heute kein Problem mehr. Mit der Brennstoffzelle lässt sich nicht nur super effizient heizen, sondern gleichzeitig auch noch Strom erzeugen. Die Hersteller sind schon so weit, doch die Markteinführung stockt.

Ein Mann mit weißem Kittel mischt nach einem Geheimrezept eine keramikhaltige Paste zusammen, die ein wenig wie erhitzte Erdnussbutter anmutet. Die einzelnen Inhaltsstoffe hat er bei verschiedenen internationalen Zulieferern bestellt, damit die unter keinen Umständen nachvollziehen können, was darin enthalten ist. Ein Siebdrucker trägt die Paste dünn auf eine CD-große Scheibe auf.

Der Mann befindet sich im Keller eines unscheinbaren Bürogebäudes mitten in einem Wohngebiet des schweizerischen Städtchens Winterthur. Das Gebäude beherbergt eine internationale Schule, nur drei Etagen stehen dem Unternehmen Hexis zur Verfügung. Rund 40 Mitarbeiter arbeiten hier und in Konstanz an der Entwicklung, Produktion und Vermarktung des Brennstoffzellenheizgerätes „Galileo 1000 N“. In einer Etage sind die Büroräume untergebracht, im Erdgeschoss montieren Techniker die etwa kühlschrankgroße Anlage sowie den Brennstoffzellen-Stack, einen Stapel aus rund 60 Zellen. Im Keller entsteht das Herzstück der Technik: die Brennstoffzelle – diese mit der Paste beschichtete, dann getrocknete und gesinterte, also stark erhitzte, Scheibe. Sie soll es möglich machen, dass künftig Privathaushalte über ihr eigenes, kleines „Kraftwerk im Keller“ verfügen.

Die Technik ist da, aber die Marktbedingungen sind schwierig

Doch so rosig sind die wirtschaftlichen Aussichten für Brennstoffzellenheizgeräte bislang noch nicht. Denn die Geräte sind derzeit noch so teuer, dass es sich kaum lohnt, eines anzuschaffen. Dabei ist die Brennstoffzellentechnik ein Hoffnungsträger der Energiewende. Denn mit ihr wird die Stromerzeugung im eigenen Heizungskeller möglich, und wir werden weniger abhängig vom Netzausbau – wenn, ja, wenn die Technik irgendwann für den Privatmann erschwinglich wird.

Jeder Haushalt mit Gasanschluss wäre zumindest potentiell dafür geeignet, denn der Brennstoff für die Technik ist gewöhnliches Erdgas. Im Brennstoffzellen-Stack verbinden sich in einem chemischen Prozess Wasserstoff und Sauerstoff miteinander – dabei entstehen Wasser, Wärme und Strom. So können Verbraucher auf der einen Seite ihr Haus heizen, auf der anderen Seite verfügen sie über zusätzlichen, selbst produzierten Strom. Diesen Vorgang bezeichnet die Branche als Kraft-Wärme-Kopplung, kurz KWK. Damit nutzen die Brennstoffzellenheizgeräte etwa 95 Prozent der ihnen zugeführten Energie aus. Zum Vergleich: Ein herkömmliches Stromkraftwerk nutzt nur 40 bis 50 Prozent.

Dennoch tut sich Deutschland noch etwas schwer. An vielen Orten forschen Wissenschaftler zwar an der Brennstoffzelle und der deutschlandweite Feldtest, wie die Technik in Haushalten funktionieren könnte, geht bald zu Ende. Aber für die Markteinführung sind politisch noch immer kaum Weichen gestellt. Währenddessen ziehen andere Länder, vor allem Japan und die Vereinigten Staaten, an der Bundesrepublik vorbei. Ihre Einführungsprogramme begannen schon vor ein paar Jahren, die Technik ist in ihren Märkten längst angekommen.

Die Forschung an der Brennstoffzelle ist nicht nur fürs Heizen relevant

Im Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) sitzt derweil eine junge Frau an einem Bildschirm. Sie tippt eine Formel ein und modelliert so eine Brennstoffzelle, die sie sich in einer 3D-Simulation am Monitor ansehen kann. Im Maschinenpark lässt ein Mann im weißen Laborkittel und mit blauen Gummihandschuhen ein solches Modell real werden: Mit vorsichtigen Griffen baut er einen ganzen Stack zusammen, nicht größer als ein herkömmlicher Blumentopf, den er als industriellen Prototypen später testen wird.

Im ZSW forschen insgesamt 40 Mitarbeiter an der Brennstoffzelle. Nicht nur für Heizungen sondern auch für Elektroautos, die in Zukunft ebenfalls ihren Strom über die Technik beziehen sollen. „Viele unserer Aufträge kommen direkt aus der Wirtschaft, meist sollen wir für Unternehmen ein konkretes Problem lösen“, sagt Werner Tillmetz, Vorstandsmitglied vom ZSW. Dann erforschen er und seine Mitarbeiter etwa, wie genau die porösen Kohlestoffelektroden in den Stacks das erzeugte Wasser transportieren. Mit dem Ergebnis lässt sich womöglich die Brennstoffzelle optimieren, indem das Wasser schneller abfließt.

Aber auch über Förderungen kann das Zentrum nicht klagen, sagt Tillmetz. Mit dem Nationalen Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) stellten 2008 die damalige Bundesregierung gemeinsam mit der Industrie 1,4 Milliarden Euro für die Forschung über zehn Jahre zur Verfügung. „Hoffentlich erweitert die neue Regierung das Programm“, sagt Tillmetz, doch eigentlich ist er sich dessen sicher.

In Japan und Korea hat die Innovation schon längst gezündet

Was ihn stattdessen umtreibt, ist die Markteinführung der Brennstoffzelle. Zur Zeit sei sie noch viel zu teuer für den Endkunden, weil es keine Massenfertigung gebe. „Es braucht enorme finanzielle Anstrengungen, um eine entsprechende Industrie aufzubauen“, sagt er – und es wundert ihn nicht, dass sich die deutschen Unternehmen zurückhalten angesichts dessen, dass in Ländern wie Japan und Korea die Regierungen durch attraktive Markteinführungsprogramme die Hersteller bei der Pionierarbeit im Wärmemarkt unterstützen.

In Japan etwa hat der Staat schon 2010 begonnen, den Herstellern pro Gerät 10.000 Euro zuzuschießen, weshalb die Anlagen schon damals für nur rund 15.000 Euro verkauft werden konnten. Und das Programm trägt Früchte: In Japan wurden schon rund 50.000 Brennstoffzellenheizgeräte installiert. Eine Zahl, von der deutsche Hersteller nur träumen können. „Wenn Deutschland nicht mit einer entsprechenden Förderung nachzieht, bleiben wir mal wieder nur Forschungsweltmeister“, sagt Tillmetz.

Auch das Schweizer Unternehmen Hexis hat mit diesem Problem zu kämpfen. Rund 24.000 Euro kostet das Gerät „Galileo“ den Endkunden, plus die Kosten für Installation und Zubehör. „Ein vergleichbarer herkömmlicher Heizkessel – der aber natürlich nicht zusätzlich Strom erzeugt – kostet lediglich etwa 4500 Euro“, sagt Hexis-Vertriebsleiter Volker Nerlich. Dementsprechend niedrig sind die Verkaufszahlen, seit Hexis die Markteinführung in der deutschsprachigen Schweiz und Deutschland begonnen hat. „Wir sind noch viel zu teuer“, räumt Nerlich ein. Deshalb arbeitet Hexis mit der deutschen Initiative Brennstoffzelle zusammen, die von der Bundesregierung bis 2020 intensive Investitionen fordert, die dann langsam heruntergefahren werden sollten.

Der Einsatz läuft bei einigen Kunden erfolgreich, das Interesse ist groß

Bei Friedrich Reck in Neustadt an der Weinstraße steht schon seit Februar 2012 einBrennstoffzellenheizgerät im Keller. Allerdings gehört es ihm nicht. Es ist Teil des deutschlandweiten Feldtests „Callux“, der vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur bezuschusst und vor Ort vom Mannheimer Energieunternehmen MVV Energie umgesetzt wird. Für diesen Versuch haben sich Energieversorgungsunternehmen und Brennstoffzellen-Entwickler mit Privathaushalten zusammengetan, um herauszufinden, wie die Technik auf dem Markt ankommen wird und welche Hürden es für die Einführung noch zu meistern gilt. Insgesamt rund 500 Geräte wurden deutschlandweit dazu in Haushalten installiert. Eines davon bei Familie Reck.

Für die MVV Energie hat das 1974 erbaute Haus der Recks die idealen Voraussetzungen: Einen Erdgasanschluss, einen geräumigen Keller, der sogar direkt von außen zugänglich ist – und der Hausherr Friedrich Reck ist unkompliziert und hat Spaß an technischen Neuerungen. Der 66 Jahre alte Rentner war im Internet auf die Möglichkeit gestoßen, beim Feldtest mitzumachen, und hatte sich beworben. „Ich war sicher: Das ist die Zukunft des Heizens“, sagt er.

Seit der Installation des Brennstoffzellen-Gerätes hat er sich mehrfach am Telefon den Fragen der Marktforscher gestellt und ansonsten wenig Stress gehabt. Während seine Gasrechnung etwa so hoch ist wie vorher auch, sind die Kosten für Strom gesunken, und für die Technik musste er nichts bezahlen. „Eigentlich hat von Anfang an alles funktioniert.“ Es war lediglich einmal der Zähler kaputt, und ein anderes Mal gab es Störungen bei der Telekommunikation – denn die Anlage ist für Fernwartung und Datenauswertung direkt mit dem Hersteller und dem Versorgungsunternehmen verbunden.

Überhaupt sei der Feldversuch bislang gut verlaufen, sagt Doris Wittneben, Innovationsmanagerin bei MVV Energie. Seit 2008 hätten die teilnehmenden Unternehmen mehrere Gerätegenerationen getestet, ihre Leistungen verbessert und die Kundenzufriedenheit gesteigert. „Der Markteinführung steht technisch eigentlich nichts mehr im Weg“, sagt Wittneben. „Jetzt kommt es darauf an, auch preislich konkurrenzfähige Geräte auf den Markt zu bringen.“ Eine Herausforderung, die von der Politik ihrer Meinung nach gelöst werden könnte.

Damit spricht auch sie an, was Werner Tillmetz vom ZSW ebenfalls umtreibt: Dass die Brennstoffzellenheizgeräte für den Endkunden noch immer kaum bezahlbar sind – selbst wenn es grundsätzlich eine Nachfrage für die Technik gibt. Friedrich Reck etwa versichert, dass er sich umgehend ein eigenes Brennstoffzellenheizgerät kaufen würde, wenn das jetzige zur Materialprüfung an den Hersteller zurückgeht – unter der Voraussetzung, dass es für ihn ökonomisch sinnvoll ist.

 

Fotos: Hexis AG (Teaser), MVV Energie (Header)

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