Beiträge von ralf_ausB

Hallo, Jochen
Das interessiert mich jetzt doch schon ... die Zickigkeit von Viessmann bezüglich der Hydraulik ...
Ich verstehe eine Brennstoffzelle als ein Teil eines multivalenten Heizkonzeptes für ein Haus und finde es sehr seltsam, wenn genau dieses Konzept wieder durch einen Hersteller eingebremst wird. Solarkollektoren, wasserführende Kamine und ähnliches sollten daneben werkeln können.
Was hatte Viessmann denn für Bedenken geäußert, wenn eine weitere Wärmequelle vorhanden ist? ... das sie nicht aus dem Hause Viessmann ist?

Weiter geht's ...
Die Brennstoffzelle ist am Montag vor zwei Wochen in Betrieb gegangen - zunächst in die Aufwärmphase. Nach fast exakt 48 Stunden hat die Zelle dann in den Wirkbetrieb gewechselt und schiebt seitdem kontinuierlich 1,5 Kwh Strom ins Netz; pro Tag also 36 KW.
Die Zelle erzielt dabei einen elektrischen Wirkungsgrad von 63% (Vergleich modernes Kohlekraftwerk 40-45%, Gaskombikraftwerk 60%) dazu kommen noch etwa 300 Watt nutzbare Abwärme - was etwa 20% der eingesetzten Energie entspricht. Gesamtwirkungsgrad liegt also gerundet bei 80%. Schon sehr fein ...
Die Kosten für eine Kilowattstunde aus dem eigenen Keller bezogen nur auf den Gasbezug liegen etwa um die 9ct - !! Milchmädchenrechnung !! Es fehlen Wartungskosten für die Zelle auf der verteuernden Seite sowie Erstattung der Energiesteuer und Förderung durch BAfA und Einspeisevergütung auf der vergünstigenden Seite.
Das zur Zelle ... Die Heizungsanlage selbst hat von der Brennstoffzelle eher gar nichts gemerkt. Naja, bei 300 Watt Wärmeleistung auch kein Wunder. Wie ich schon weiter oben vermutet habe "verschmiert" die Kühlung der Zelle ein wenig den Pufferspeicher. Soll heißen: Die Temperatur Oben bleibt ohne Entnahme nicht lange konstant, sondern driftet in den unteren Bereich des Puffers ab. Damit fällt die Temperatur Unten im täglichen Betrieb mit Heizung und Warmwasserverbrauch kaum noch unter 35°C.
Für das Laden des Puffers kann das tatsächlich positiv bewertet werden, da die Therme gleich mit hohen Vorlauftemperaturen von ~55°C zu Werke gehen kann. Für mich hieß es noch ein wenig in die Laderegeln des Puffers eingreifen zu müssen, da ich den oberen Pufferbereich für die Warmwasserversorgung etwas genauer und öfter betrachten muss und ich habe mir eine Funktion für den vorzeitigen Beginn eines Ladezyklusses für den Puffer gebastelt - falls man doch mal in die Dusche möchte, wenn der Puffer oben gerade die Komfortzone verlassen hat.
Es haben sich leider noch einige handwerkliche Schludrigkeiten aufgetan, die noch nachgezogen werden müssen. So scheinen im Metall eingestanzte Pfeile für die Anzeige der Durchflussrichtung durchaus interpretationsfähig zu sein. Leider funktionieren die Messgeräte dann irgendwie "anders" ...
... und ich habe im Moment eine wunderbare Schwerkraftheizung für die Vorerwärmung meiner Therme unter dem Dach, da es versäumt wurde eine Schwerkraftbremse in den Ladekreislauf einzubauen. Dies führt zu einem Wärmeleck, was im Moment tatsächlich 30 m3 Gas pro Monat verschlingt!! Ich kann das so prima beziffern, weil der eine Wärmemengenzähler entgegen seiner geplanten Durchflussrichtung eingebaut wurde und nun genau diese Verluste misst. Ein Glück, dass dieser Fehler passiert ist, sonst hätte ich das frühesten und mit viel Glück im Sommer bemerkt, wenn Rohre warm sind, die dann nicht warm sein dürften.
Damit neigt sich das "kleine" Projekt seinem Ende entgegen.
Als vorläufiges Fazit bleibt: Die Brennstoffzelle arbeitet wirklich so leise und effizient wie durch den Hersteller versprochen. Eine schnelle Wirtschaftlichkeit erreicht nur der, der es schafft den erzeugten Strom auch selbst zu verbrauchen (zB wie bei uns noch in Planung durch E-Mobilität) oder der, der die Verringerung seines persönlichen CO2-Fussabdruckes auf der Habenseite verbucht und/oder die Anschaffung der Brennstoffzelle als Wertsteigerung der eigenen Immobilie sieht (was durchaus plausibel ist).
Persönlich bin ich noch skeptischer geworden, was Brennstoffzellen angeht, die hauptsächlich zur Wärmeerzeugung gebaut werden. Die Trägheit durch die Aufheizzeiten lassen erahnen, dass diese Zellen doch in den wärmeren Monaten längere Zeit nicht in Betrieb sind. Mit zu viel Wärme im Haus wird es immer ein Problem geben ... zuviel Strom kippe ich im Notfall ins öffentliche Netz und bekomme etwas mehr als den Gestehungspreis auch zurück. Was mache ich mit zuviel Wärme? Die werde ich nicht los, geschweige denn ich würde finanziellen Ausgleich dafür erhalten ...
Wie immer bei Investitionen werde ich erst am Ende der Lebenszeit der Investition wissen, ob die Entscheidung gut war. Gefühlt würde ich das unter Einbeziehung der nicht monetären Vorteile schon heute behaupten.

... ich tummel mich ja hier im Bereich "Aus Forschung und Technik" ... also mal ein ganz anderes während meines Projektes "Schreibe eine Heizungssteuerung in NodeJS" erlebtes "Forschungsergebnis":
NodeJS ist eine asynchrone Programmiersprache - wie schon gesagt eigentlich sau cooles Zeug - ABER: Mehrere Sensoren auf dem OneWire-Bus mit NodeJS auslesen, kann den Bus überfahren. Anfäglich hatte ich alle Sensoren in node-üblicher Weise parallel abgefragt und mich irgendwann gewundert, dass mal der eine, mal der andere Sensor nicht die erwarteten Daten geliefert hat, sondern alte Messergebnisse aus dem vorherigen Abfragezyklus zurück kamen. Irgendwann kam die Idee, die Temperatursensoren in einer sync-Kaskade abzufragen und damit immer schön nur eine Anfrage gleichzeitig auf dem OneWire-Bus zu haben ... und ja ... das war des Übels Wurzel. Seitdem bin ich (erstmal? ) überzeugt, dass die DS1820-Sensoren stabil und für diesen Zweck allemal ausreichend sind.

Die ersten Versuche Warmwasser zu beziehen, haben dann den nächsten Stein plumpsen lassen. Die FriWa-Station hat einen kleinen aber sehr effektiven Wärmetauscher und es gibt wirklich warmes Wasser in nahezu beliebiger Menge :). Das war mit Temperaturen mit vermutlich etwas über 60° Oben im Puffer.
Grundsätzlich können wir also mit diesem Zustand die Hütte heizen und haben warmes Wasser.
Ich hatte mir von Anfang an vorgenommen, die Regelung und Steuerung der Heizung selbst zu bauen und zu programmieren, um den Spezifika unseres Hauses gerecht zu werden und eine maasgeschneiderte Lösung zu bekommen.
Da ich bereits seit Jahren einen Raspi mit ZWave-Modul betreibe, um kleinere Smarthome-Funktionen umzusetzen und mich der Pi in Punkto Zuverlässigkeit und Stabilität noch nicht enttäuscht hat, lag es für mich nahe auch wieder einen Pi für die Heizung zu nehmen. Mittlerweile in der Gen 3. Für das bisschen Heizungsregelung hat der Pi 3 genügend Kapazitäten ... und vor allem die Anschlussmöglichkeiten, die ich brauche: GPIOs für Relais zum Schalten der Heizungspumpe, sowie zur Ansteuerung einiger LEDs zur Statusanzeige und von Hause aus den One-Wire-Bus für Temperatursensoren, von denen es einige braucht, um nicht mehr "blind" zu sein. Als Sensoren habe ich die DS1820 verbaut ... Vier davon habe ich in Styroportaschen direkt auf den Puffer geklebt und mit etwas Wärmeleitpaste aus dem PC-Bau für den richtigen Kontakt zum Medium gesorgt. Die Sensoren selbst sind nicht sehr messgenau, +/- 1 °C glaube ich, aber für meinen Zweck hier ausreichend. Diese Konstruktion funktionert erstaunlich gut und ich bekomme sinnvolle Daten. Nicht vergessen: Das ist alles mehr oder weniger China-Technik ... also immer genug Ersatz da haben und die Karte im Pi immer schön als Image weglegen, dann ist ein Komplettausfall in 20 Minuten vergessen.
Als Programmiersprache habe ich node.js gewählt ... eine asynchrone Sprache, die Events vesteht. Das das wirklich wichtig für mich ist, habe ich genau dann erkannt, als ich mich entschloss alle Betriebsparameter in einen Redis-Keystore zu legen und die einzelnen Funktionen modulweise zu programmieren. Damit wird es möglich Keys im Redis-Store durch Events zu "überwachen" und völlig autonome Module darauf reagieren zu lassen. Zb gibt es ein Modul, welches nur die Temperatursensoren ausliest und die Ergebnisse in den Store schreibt ... Ein anderes Modul lauscht darauf, dass aktuelle Temperaturen geschrieben werden und schaltet dann bei erreichen eines Schwellwertes die Pufferladung ein. Noch ein anderes Modul schnappt sich die Temperaturen und "legt" sie für die Statistik weg ... So habe ich mir den Puffer visualisert (Bild im Anhang. Zu sehen ist der Temperaturverlauf im Puffer der letzten 60 Minuten ... mit einschalten der Ladung).
Wie man sieht lasse ich den Puffer im Moment bei etwa 3°C Aussentemperatur im oberen Bereich bei etwa 51 °C rumdümpeln ... das reicht immernoch locker für 45°C warmes Wasser zum Duschen und abwaschen.
Schön auf der Kurve zu erkennen ist auch ein Effekt, der mich total überrascht hat (obwohl er eigentlich logisch ist, man darüber als Laie aber nicht nachdenkt): Sobald das Laden des Puffers durch die Therme beginnt, verwirbelt das Wasser im oberen Drittel des Puffers ... das hat den schönen Effekt, dass beinahe SOFORT (dauert etwa drei Minuten) die Vorlauftemperatur (gelbe Kurve) im Heizkreis angehoben ist. Damit geht das Heizen mit Puffer sogar schneller als mit der Therme direkt am Heizkreis ... da hat es immer so 20 Minuten gedauert bis alle Heizkörper genug Temperatur bekommen haben - speziell nach der Nachtabsenkung.
Was auch jetzt schon gut klappt ist die Entlastung der Therme vor dem berüchtigten Takten (was ich vorher ja hatte, da die Therme nicht mehr im tief lastreduzierten Betrieb arbeiten kann). Bei den jetzigen Temperaturen habe ich die Schwellwerte für die Pufferladung so gesetzt, dass ein Ladezyklus etwa 45 bis 60 Minuten dauert. Danach kann bis zu mehr als drei Stunden aus dem Puffer geheizt werden ... und die Therme selbst ist nicht über Vorlauftemperaturen von 55 °C gegangen und die ganze Zeit im optimalen Brennwertbereich gefahren. Ich hoffe, dass die Brennstoffzelle dann diese Intervalle noch verlängert ... mal schauen ...
Fasst es als "Drohung" auf ... ich melde mich wieder

Moin @All ...
Hoffe Ihr hattet alle schöne Weihnachten und wartet nun gespannt, ob das nächste Jahr auch mal wieder erfreulichere Schlagzeilen bereithält.

Ich habe ein wenig Zeit und wollte Euch mal den Stand meines Projektes weitergeben ... Obwohl die Brennstoffzelle immer noch nicht läuft - das liegt aber im Moment am Netzbetreiber bei mir, der seinen Zähler noch nicht gewechselt hat - habe ich in den letzten Tagen eine ganze Menge Erfahrungen sammeln können.
Also zunächst: Die Entscheidung ist zu Gunsten der BlueGen von SolidPower gefallen. Die Zelle steht und ist betriebsbereit.
Die erste Erfahrung: Das Gehäuse ist etwa kühlschrankgroß bringt aber mit Stack knappe 300 Kilogramm auf die Waage ... und wird mit Erschütterungssensoren geliefert ... -> Das war kein Spass den Kasten an seinen Platz zu bringen.
Was wir bislang umgesetzt haben ist der komplette Umbau der alten Heizungsanlage: Der Gasbrennwerttherme unter dem Dach mit 120 Liter Warmwasserspeicher wurde der Heizkreis gekappt und der Warmwasserspeicher geklaut. Die Therme hat an dem Anschluss zur Warmwasseraufbereitung Anschluss an den neuen 1000 Liter Puffer im Keller gefunden (Vorlauf ganz oben rein in den Puffer, Rücklauf ganz unten raus aus dem Puffer - denke also klassisch nach "Lehrbuch"). Der Heizkreis vom Haus entnimmt am Puffer am Abgang MitteOben und führt zurück MitteUnten.
Achso ... Ich habe die vier Ebenen des Puffers Oben, MitteOben, MitteUnten und Unten benannt ... das klang halbwegs logisch und ist nachvollziehbar.
Das Warmwasser wird über eine Frischwasseraufbereitung just-in-time aufbereitet. Vorlauf am Puffer Oben (klar, wärmster Bereich) und Rücklauf Unten.
Alles diese Zu- und Abgänge "tummeln" sich direkt im Wasser der Puffers ... Die Brennstoffzelle wird zukünftig ihre Wärme über einen Wärmetauscher (Schlange im Puffer) über die komplette Höhe des Puffers abgegeben - dies dann allerdings ohne das Wasser im Puffer zu bewegen.

Folgende Befürchtungen hatte ich: Der Einbau des Puffers könnte das Heizen sehr träge machen. Das Warmwasser durch den "Durchlauferhitzer" würde bei niedrigen Puffertemperaturen nicht wirklich warm sein.
Am Abend als der Puffer gefüllt war und die Therme das erstemal den Puffer laden sollte, ermutigte mich mein Heizungsinstallateur noch:" Naja, das ist ja ne Brennwerttherme ... übermorgen könnte dann der Puffer 30° C Grad haben, aber dann merkt man das schon und es wird ein wenig warm im Haus!" ... Wie gut, dass sich dies als enorme Fehleinschätzung herausgestellt hat: Ja, die Therme ist ein Brennwertgerät und achtet auch peinlich genau darauf selbst beim Aufbereiten von Warmwasser - was sie ja bei mit tut, wenn der Puffer geladen wird - die Brennwertvorgaben in der Temperaturspreizung zwischen Vor- und Rücklauf einzuhalten. Die Differenz zwischen Vor- und Rücklauf liegt bei meinem Gerät bei 20 °C. Aber: Wir haben mit der Pufferladung gegen 18:00 Uhr begonnen bei einer Puffertemperatur von winterlichem Leitungswasser, wohl so etwa 5°C und gegen 22:00 Uhr habe ich den Ladevorgang - damals noch manuell beendet, da ich in der Mitte des Puffers bereits 60 °C hatte (mit Backofenthermoter im Mantel ermittelt ... oO). ... Erleichterung ... die Erste.
Nach diesem Erlebnis wurde mit schnell klar, dass ich mich mit der Steuerung wohl beeilen müsste, um etwas mehr "zu sehen" und zu verstehen.
Die ganze Anlage ist bewußt einfach gehalten ... es gibt eine Wärmequelle und eine Pumpe - Schalter an und aus für "Puffer laden" und "Pumpe an zum Heizen". Im letzten Entwurf habe ich sogar noch die Pumpengruppe rausgeworfen, um die Vorlauftemperatur im Heizkreis zu regeln und mich entschieden es zunächst nur mit einem einzigen Regelort zu versuchen: Zeitgesteuerte Thermostate in allen Räumen. Hier bin ich skeptisch, ob ich das beibehalten kann, das wird die Zeit zeigen ...

@HJH
Vielen Dank für die unglaubliche Mühe der Erstellung Deines pdfs.

Ich fühle mich gerade leicht überfordert, das zu verstehen. Werde wohl noch ein paar dutzend Male drüberschauen müssen, um Ansatzweise alles zusammenzubekommen.

Eine Frage hat mich quasi sofort angesprungen ...
In dem Schema geht der Vorlauf des HV ziemlich weit oben in den Speicher. Muss ich das so verstehen, dass die Wärme "obendrauf" gelegt wird und sich nach unten in dem Speicher durchdrückt? Wäre es nicht besser den Ladekreislauf des HVs tiefer in den Speicher zu führen, um mehr Wärme pro Durchlauf in kühleres Wasser zu transferieren? Wenn man die Höhe in etwa dort trifft, wo die höchste Temperatur nach einem "Ladezyklus" beginnt, sollte man am Ende eines Brennzyklus doch wieder eine gute Schichtung haben, oder?
Oder habe ich einfach nur nicht verstanden, dass der Hv genauso über ein Schichtenladerohr lädt wie die Solaranlage in diesem Schema?

Nee ... wartet mal ... Der HV zieht sich das zu erwärmende Wasser ja aus dem Rücklauf ... also bei geschlossenem Heizkreislauf (keine Wärmeanforderung) aus dem unteren Bereich des Speichers. Somit wird oben Platz "frei" für das heiße Wasser aus dem Vorlauf des HV. Nix mit durchdrücken - zumindest nicht so wie ich es eben noch verstehen wollte - eher auffüllen und damit optimale Übertragung der Wärme aus dem HV. Wenn die Heizung Wärmebedarf hat wird (jetzt klar) auch im Speicher immer der Platz "frei" sein, der an zuviel heißem Wasser entsteht, weil es einfach kein "zuviel" geben kann (Hydraulik halt ... is Physik kann ich nicht ) ... Danke für's drüberreden ... schon das Hilft oft.

Legionellen sind hoffentlich kein Thema ... der angesprochene Wärmetauscher ist örtlich unmittelbar vor der FriWa-Aufbereitung und arbeitet genau wie die im Durchlaufverfahren, so dass der Inhalt eigentlich nie abstehen kann ... aber das hinterfrage ich nochmal.

Hau mich, aber nach den ja auch hier wieder bestätigten Diskrepanzen zwischen Datenblättern der Hersteller und Wahrheit traue ich keiner Wärmepumpe über den Weg. Zu dem hat mir mein Nachbar gerade erzählt, was ihm droht, wenn nach relativ kurzer Laufzeit der Anlage (eine Erdwärmepumpe) der Kompressor ersetzt werden muss ... aua, das waren Beträge, die mich doch abschrecken.
Mein Bauchgefühl sagt deutlich "Nein!" zu einer Wärmepumpe ... das Hirn hat sich noch keine gebildet.

So, gestern war nochmal "Machbarkeitsgespräch".
Und siehe da ... sobald man nicht mehr über die Prospektdaten redet, ergibt sich für die Praxis ein ganz anderes Bild:
Aus der Brennstoffzelle - zumindest der BlueGen - kommt maximal ein "laues Lüftchen", was nie und nimmer reicht um auch nur ansatzweise einen Puffer zu laden. Delta T Rücklauf zu Vorlauf 2-3 °C bei 30°C Vorlauf - also der Zellen-Wohlfühltemperatur.
Weiterhin hat sich ergeben, dass die Zelle definitiv vor dem HV "geschützt" werden muss ... Wenn der den Puffer vollballert und auf 80°C durchheizt, schaltet die Zelle bei Rücklauftemperaturen um 60°C quasi ab.
Der Heizungsbauer hat jetzt wie er es sagt mal wieder "eine spannende Denksportaufgabe" mitgenommen und sucht nach einer Lösung, bei der der Rücklauf zur Zelle NICHT aktiv gekühlt werden muss. Ist auch irgendwie widersprüchlich, gewonnene Wärme ungenutzt abführen zu müssen.
Erste Idee ist tatsächlich ein guter Schichtenpuffer, wo sich unten die Zelle austobt und oben der HV.
Eine weitere Idee ist ein kleiner Wärmetauscher als separater Kreis für die Zelle, in dem das kalte Trinkwasser vorgewärmt wird bevor es in die eigentliche Frischwasserstation im Hauptpuffer geht und dort endgültig erwärmt wird. Die Lösung hat imho Charm ... die Zelle wird nie was mit dem HV zu tun haben und durch ihn beeinflusst werden ... und die wenige Wärme, die die Zelle liefert wird trotzdem genutzt. Dann sind wir aber weit weg von der Threadüberschrift, da der HV dann "nur" wieder Primärwärmequelle ist und höchsten ein Bischen "Nebenwärme" mitgenutzt wird... aber Hey! Willkommen in der Realität.

Zitat von nitroxatmer

Ok. Also hast Du die Zelle noch nicht ?

Um eine Planung zu machen braucht man verbindliche technische Parameter.

Richtig ... ist in Planung ... nicht mal das System steht zu 100% fest.
Technische Parameter werden von der Firmen teilweise noch wie Staatsschätze gehütet ... man will der Konkurrenz ja keinen zu tiefen Einblick gewähren. Siehe meine eigentliche Meinung "Es ist noch zwei Jahre zu früh".

Ähhh ... oO ... habe ich jetzt unwissentlich Deinen Beitrag editiert, nitroxatmer? ... hatte nur die Kommentarfunktion probiert ...

Na, jedenfalls noch ein "Ja!" bei Stromausfall versorgt sich die Zelle selbst mit dem nötigen Strom ... sie produziert ja genug davon. Aber sie geht sofort in einen "ungewöhnlichen" Betriebszustand, aus dem sie nur langsam und träge wieder herauskommt, um evt. Schäden zu erkennen und weitere zu vermeiden.

Mit der vollständigen Abkopplung meines Heimes vom öffentlichen Netz, wenn genug "interner" Strom da ist, habe ich auch schon geliebäugelt und ebenso mit einem größeren Stromspeicher, um die Phasen des "Inselbetriebs" möglichst lang zu bekommen. Aber alles der Reihe nach.

Das Problem bei dieser Zelle - konkret das System BlueGen von SolidPower - ist halt, dass es NIE reichen wird, um die Hütte ganzjährig warm zu bekommen. Dafür ist die Zelle nicht zum heizen ausgelegt.
Nicht das es falsch verstanden wird: Die Brennstoffzellen, die es jetzt für den eigentlichen Markt gibt, sind seit Jahren im Rahmen des Ene.field-Programms bei Endverbrauchern gelaufen und (End)Entwickelt worden. Unsicher im Sinne von Ausfallsicherheit oder instabilen System oder wie von Software her bekannt Bananenware kurz nach Alpha-Stadium sollte nicht vorkommen. Bestimmt gibt es noch Kinderkrankheiten, die aber vermutlich nur Details betreffen und dem eigentlichen Betrieb nicht im Wege stehen - damit beruhige ich mich jedenfalls bei der Planung .

... und ja eigentlich sollte der HV in der Lage sein, den Puffer voll zu laden. Allerdings habe ich einen Konflikt gefunden, von dem ich noch nicht weiß, ob es wirklich einer ist.
Folgendes: Die Brennstoffzelle fühlt sich am wohltsten, wenn die Rücklauftemperatur bei 30° C liegt. Ich habe noch keine Info bekommen, wie hoch die Rücklauftemperatur maximal sein kann. Im Moment gilt erstmal nur: Je höher die Rücklauftemperatur, desto geringer wird der Wirkungsgrad.
Der HV fängt aber erst an sinnvoll zu sein, wenn die Rücklauftemperatur > 55° ist.
So, jetzt bin ich zu uninformiert, um zu wissen wie sich so ein Schichtenpufferspeicher mit 1500 Litern verhält. Kann ich da im unteren Bereich Temperaturen um die 30° haben und oben 80° plus?
Auf jeden Fall bedeutet es, dass ich zwei getrennte Ladekreisläufe brauche. Vermutlich würde der HV "in der Mitte" von dem Speicher angeschlossen, damit er der Zelle nicht das "kühle" Wasser unten klaut und per Rücklaufanhebung von "oben" seine 55° bekommt.
Sind die 55° Rücklauftemperatur für den HV eigentlich "nur" Korrosionsschutz oder steckt da noch mehr Thermodynamik drin? Könnte man den HV nicht wie bei einem Brauchwasserspeicher durch eine Opferanode schützen und damit die Rücklauftemperatur senken?

Zitat Jürgen:
"Dann würde ich zuerst doch einen HV aussuchen und den Platz die Anbindung alles schon mit vorsehen."
... eigentlich denke ich im Moment genau anders herum. Meine alte Therme kann durchaus noch laufen ... nur wird sie nie mehr in den Brennwertbereich kommen, da der Brenner schon zu weit zugesetzt ist, um weniger als 40% Last zu fahren und ich selten mehr als 30% gebraucht habe. Daher könnte ich die Therme noch hängen lassen und den Ladekreislauf für das Warmwasser an den kommenden neuen Puffer anschließen. Warmwasser wird immer bei 100% Leistung bereitet ... da fällt der Defekt an der Therme also nicht auf und sie könnte noch ein bis zwei Jahre laufen und die jetzt nötige Investitionssumme für Zelle und HV über ein paar Jahre splitten - ABER ich will natürlich nicht in zwei Jahren wieder ALLES umbasteln und jetzt schon möglichst umfassend die endgültige Lösung mitdenken.
Also am liebsten wäre mir: Jetzt Zelle und endgültigen Puffer dazustellen sowie alle Anschlüsse vorbereiten und Steuerung anpassen. Wenn die Therme von der Wand fällt, oder ich keine Lust mehr auf "röhrenden Hirsch" habe, HV kaufen.

Um nach dem Kopieren des Threads mal die Kurve zur Überschrift zu bekommen, nochmal der Hinweis auf die hohe Trägheit der Brennstoffzellen und als Überlegung mal in den Raum stellen: Was passiert, wenn das System mal "hart" runterfällt; bei einem Stromausfall zb oder der Unterbrechung der Gasversorgung. Soweit ich das bislang erlesen habe, können die Zellen bei einem Ausfall der Stromanbindung in einen "Selbsterhaltungsbetrieb" wechseln, in dem zumindest die Temperatur der Zelle gehalten wird, um Schäden zu verhindern. Danach muss der Zellenstack wieder kontrolliert, also langsam angefahren werden. Wenn der primäre Brennstoff ausfällt, wird es wohl noch länger dauern, da der Stack erstmal wieder einen konsistenten Zustand erreichen muss. Vermutlich durch komplettes Abkühlen. Möglicherweise kommt es hierbei zu Schäden.
... In diesen Zeiten möchte man sicher eine zweite, möglichst robuste Wärmequelle im Haus haben. Deshalb bin ich beim HV in den Überlegungen gelandet.

Noch allgemeine Infos: Der Zellenstack produziert Gleichstrom, der genau wie bei Fotovoltaik in einem Wechselrichter für das Netz aufbereitet werden muss. Die Hersteller integrieren den Wechselrichter wohl immer in die Geräte.
Brennstoffzellen werden durch die Bafa im Rahmen des BHKW-Programmes gefördert.
Der ins Netz eingespeiste Strom wird durch das EEG vergütet.

Durch die kontinuierliche Stromproduktion sollten Brennstoffzellen eigentlich zu Lieblingen der Netzbetreiber werden, da sie Grundlasten erzeugen und das auch noch dezentral, also die ja angeblich durch die Regenerativen so stark gequälten Netze entlasten.
Die Energieversorger werden sie im Gegenzug vermutlich verteufeln... Warten wir die ersten Schlagzeilen ab.

Alles was ich schreibe beruht auf angelesenen Erkenntnissen und ist sicher nicht erschöpfend oder in der Praxis von mir erlebt.

So ganz weiß ich nicht, wohin der thread gehen wird ...
Wie wäre es mit "Brennstoffzelle als Grundwärmequelle"
oder mehr pathetisch "Uralte Holzheiztechnik als Retter der kommenden Brennstoffzellenheizung"
Wobei hier noch gar nicht klar ist, ob das funktioniert... Ich bin allerdings recht optimistisch...
oder ne klare Warnung als Start "Brennstoffzellen als Heizung niemals monovalent betreiben!"

edit: Das pezielle Thema Brennstoffzelle wurde kopiert nach "aus Forschung unf Technik" Brennstoffzellen als Heizung niemals monovalent betreiben

Moderator Jürgen

Zur Brennstoffzelle ...
Es gibt da mehrere Varianten, wie man da herangehen kann und jeder Hersteller macht es ein wenig anders ... klar, es gibt noch keinen richtigen Massenmarkt, der etabliert ist. Geht gerade erst los mit der Produktion in gößeren Stückzahlen. Daher hätte ich gern auch noch 1-2 Jahre gewartet. Nur leider ist unsere Therme anderer Meinung und stirbt gerade den Tot des zugesetzten Brenners.
Es gibt die "Einfach rein und fertig"-Lösungen in Form von Kombigeräten. Dort sind Brennstoffzelle und Spitzenlastbrenner in Form eines Gasbrennwertgerätes vereint. Puffer dazugestellt und dann zusehen, dass es irgendwie klappt. Diese Systeme sind für die Heizung "optimiert" und die Brennstoffzelle wird in den warmen Monaten abgeschaltet. Dann ist alles wie mit einer normalen Gastherme. Der durch die Zelle erzeugte "Nebenbei"-Strom ist nur ein netter Nebeneffekt. Die Gebäudespezifik bleibt in den Systemen, wie immer bei vorgedachten Lösungen von der Stange, außen vor.
Die andere Variante liegt darin, das Hauptaugenmerk auf die optimierte Stromerzeugung zu legen und eine einzelstehende Brennstoffzelle zu stellen und den Rest der Anlage daran anzupassen - was ich gerade versuche. Der Vorteil liegt in einer ganzjährigen, kontinuierlichen Stromerzeugung und einer gelieferten Grundlast an Wärme. Wenn es dann noch gelingt den selbsterzeugten Strom möglichst umfassend selbst zu nutzen, dann kommt man schnell in Bereiche einer Amortisation weit unter 10 Jahren. Für die Nutzung des Stromes haben wir die Umstellung auf E-Mobilität geplant. Hier gibt es noch reichlich Detailfragen, zB muss ich den Ladestrom ja auf die gerade gelieferte Leistung der Zelle begrenzen, sonst kauf ich ja wieder Strom dazu. Am Ende wird es wohl einen haufen Stromzähler geben und Einiges was automatisiert geregelt werden muss.
So jetzt noch was zu den Zellen selbst. Die Dinger sind furchtbar Träge und haben Anlaufzeiten von mehreren Tagen (!!) und wollen dann nicht abgeschaltet werden. Die Erzeugung von Strom findet durch die Umwandlung von Erdgas, was in der Zelle vorher in reinen Wasserstoff aufbereitet wurde, statt. Dies kann in Hochtemperaturzellen oder bei niedrigeren Temperaturen stattfinden. Naturgemäß wird die Hochtemperaturzelle für den Heizzweck besser sein.
Die Zellen selbst können in gewissen Grenzen in der Leistung modulieren, so dass man eigentlich eine recht Hohe Flexibilität erreichen können sollte, wenn die Hersteller ausreichend Regelungs- und Anpassungsmöglichkeiten liefern würden. Der Wirkungsgrad von echten 85% bis teilweise an die 90% ran (Herstellerangaben - Vorsicht!) sollte schon aufhorchen lassen.
Im Moment sind mir eigentlich nur 3 Typen von Brennstoffzellen bekannt:
Die Hexis AG hat eine selbstentwickelte Zelle am start ... ist aber von Viessmann gekauft worden, die eigentlich ein anderes System von Panasonic einsetzen. Diese Zelle liefert ordentlich Wärme und bietet einen guten Output an Strom. Durch die Kooperation mit Viessmann sehe ich ein Problem mit konzerninterner Konkurrenz und kann nicht beurteilen, ob beide Systeme nebeneinander in einer Firma bestehen können. Was überlebt ist unklar ...
Die meisten bekannten Marken setzen bei den Brennstoffzellen auf Panasoniczellen, die zwar recht bescheidene Leistungswerte haben, dafür aber schon seit Jahren in Japan im Echtbetrieb laufen.
Das dritte System kommt von Solidpower und ist ebenfalls eine Eigenentwicklung mit Blick auf die optimierte Stromproduktion. Diese Zelle ist als "Beistellgerät" konzipiert.
Eigen ist allen, dass die Hersteller noch nicht genügend Daten über ihre Produkte haben und sich den Betrieb meist vorbehalten - sprich sie wollen einen Wartungszugang zu den Zellen und die Möglichkeit einzugreifen, sollte mal was komplett aus dem Ruder laufen. Der Kunde "bezahlt" also auch hier mit Daten. Sollte man Wissen und vorher für sich abwägen, ob das ein Ausschlussgrund sein könnte.

Zur Brennstoffzelle ...
Es gibt da mehrere Varianten, wie man da herangehen kann und jeder Hersteller macht es ein wenig anders ... klar, es gibt noch keinen richtigen Massenmarkt, der etabliert ist. Geht gerade erst los mit der Produktion in gößeren Stückzahlen. Daher hätte ich gern auch noch 1-2 Jahre gewartet. Nur leider ist unsere Therme anderer Meinung und stirbt gerade den Tot des zugesetzten Brenners.
Es gibt die "Einfach rein und fertig"-Lösungen in Form von Kombigeräten. Dort sind Brennstoffzelle und Spitzenlastbrenner in Form eines Gasbrennwertgerätes vereint. Puffer dazugestellt und dann zusehen, dass es irgendwie klappt. Diese Systeme sind für die Heizung "optimiert" und die Brennstoffzelle wird in den warmen Monaten abgeschaltet. Dann ist alles wie mit einer normalen Gastherme. Der durch die Zelle erzeugte "Nebenbei"-Strom ist nur ein netter Nebeneffekt. Die Gebäudespezifik bleibt in den Systemen, wie immer bei vorgedachten Lösungen von der Stange, außen vor.
Die andere Variante liegt darin, das Hauptaugenmerk auf die optimierte Stromerzeugung zu legen und eine einzelstehende Brennstoffzelle zu stellen und den Rest der Anlage daran anzupassen - was ich gerade versuche. Der Vorteil liegt in einer ganzjährigen, kontinuierlichen Stromerzeugung und einer gelieferten Grundlast an Wärme. Wenn es dann noch gelingt den selbsterzeugten Strom möglichst umfassend selbst zu nutzen, dann kommt man schnell in Bereiche einer Amortisation weit unter 10 Jahren. Für die Nutzung des Stromes haben wir die Umstellung auf E-Mobilität geplant. Hier gibt es noch reichlich Detailfragen, zB muss ich den Ladestrom ja auf die gerade gelieferte Leistung der Zelle begrenzen, sonst kauf ich ja wieder Strom dazu. Am Ende wird es wohl einen haufen Stromzähler geben und Einiges was automatisiert geregelt werden muss.
So jetzt noch was zu den Zellen selbst. Die Dinger sind furchtbar Träge und haben Anlaufzeiten von mehreren Tagen (!!) und wollen dann nicht abgeschaltet werden. Die Erzeugung von Strom findet durch die Umwandlung von Erdgas, was in der Zelle vorher in reinen Wasserstoff aufbereitet wurde, statt. Dies kann in Hochtemperaturzellen oder bei niedrigeren Temperaturen stattfinden. Naturgemäß wird die Hochtemperaturzelle für den Heizzweck besser sein.
Die Zellen selbst können in gewissen Grenzen in der Leistung modulieren, so dass man eigentlich eine recht Hohe Flexibilität erreichen können sollte, wenn die Hersteller ausreichend Regelungs- und Anpassungsmöglichkeiten liefern würden. Der Wirkungsgrad von echten 85% bis teilweise an die 90% ran (Herstellerangaben - Vorsicht!) sollte schon aufhorchen lassen.
Im Moment sind mir eigentlich nur 3 Typen von Brennstoffzellen bekannt:
Die Hexis AG hat eine selbstentwickelte Zelle am start ... ist aber von Viessmann gekauft worden, die eigentlich ein anderes System von Panasonic einsetzen. Diese Zelle liefert ordentlich Wärme und bietet einen guten Output an Strom. Durch die Kooperation mit Viessmann sehe ich ein Problem mit konzerninterner Konkurrenz und kann nicht beurteilen, ob beide Systeme nebeneinander in einer Firma bestehen können. Was überlebt ist unklar ...
Die meisten bekannten Marken setzen bei den Brennstoffzellen auf Panasoniczellen, die zwar recht bescheidene Leistungswerte haben, dafür aber schon seit Jahren in Japan im Echtbetrieb laufen.
Das dritte System kommt von Solidpower und ist ebenfalls eine Eigenentwicklung mit Blick auf die optimierte Stromproduktion. Diese Zelle ist als "Beistellgerät" konzipiert.
Eigen ist allen, dass die Hersteller noch nicht genügend Daten über ihre Produkte haben und sich den Betrieb meist vorbehalten - sprich sie wollen einen Wartungszugang zu den Zellen und die Möglichkeit einzugreifen, sollte mal was komplett aus dem Ruder laufen. Der Kunde "bezahlt" also auch hier mit Daten. Sollte man Wissen und vorher für sich abwägen, ob das ein Ausschlussgrund sein könnte.

Hallo liebe Mitglieder,

ich plane eine neue Heizungsanlage. Hier die Eckdaten für die neue Anlage:

Wie wird Dein Haus im Moment beheizt?

Zur Zeit heizen wir mit einer Gasbrennwerttherme

Wie groß ist die zu beheizende Wohnfläche m² (Bitte nur Ziffern eingeben)?

120

Steht das Haus in kalter hochgelegenen Gegend,oder Flachland?

Das Haus steht am Stadtrand von Berlin in einem geschützten Waldstück.

Einschätzung der Wärmedämmung des Hauses (sehr gut/gut/mittel/schlecht/ oder wird demnächst)(Fenster/Türen/Keller/Boden)?

Das Haus ist 2000 als Niedrigernergiehaus in Holzbauweise gebaut worden.
Die Wärmedämmung ist sicher gut bis sehr gut.

Wie hoch war dein bisherige Energieverbrauch lt/m³/KWh (Öl,Gas,Strom) im Jahr?

Gasverbrauch pro Jahr liegt bei etwa 15000 KWh - in kalten Jahren bis zu 17000 (bislang 1x)

Stückholz? (Je nach Außentemp und Puffer Volumen 1 max 2 x am Tage heizen und wenn Kessel nach x Stunden leer ist nachfüllen) Holz muß gekauft werden > ins Grundstück transportieren > auf entsprechende Länge gesägt > gespalten > gestapelt > jenach Holzart mind. 2 - 3 Jahre trocknen jedes Jahr für sich
Pellet? (Die Beschickung des Kessel funktioniert automatisch über Förderschnecke. Man muß trotzdem täglich kontrollieren) Ein Vorratsbunker der trocken sein muß in der Nähe des Kessels - Alternativ gibt es gr. BigBags
Solar geplant?

Die Beheizung des Spitzenlastbrenners sollte nicht öfter als 1x am Tag an kalten Tagen nötig werden.
Geheizt wird mit Stückholz.
Lagerfläche auf dem Grundstück ist ausreichend - selbst für das Ablagern von Frischholz.

Hast Du schon eigene Vorstellungen über welchen Kessel Typ (Stückholz/Holzbrikett, Pellet etc.) und wie viel KW Heizleitung der neue Kessel haben soll?

Zu Typ des Kessels habe ich noch keine Vorstellung. Da hoffe ich auf Vorschläge. Grob überschlagen hat unser Häuschen eine Heizlast von max. 5 KW. Daher denke ich, dass ein 20KW-Kessel reichen sollte. Die geplante Brennstoffzelle wird eine Grundlast von 700 Watt thermischer Energie im optimalen Betriebsbereich liefern und im etwas ineffizienterem maxmimale Bereich 1000 Watt rund um die Uhr.

Wie soll Die WarmWasser Bereitstellung er folgen, Wärmetauscher im Puffer; Externen WW Puffer;Externer Wärmetauscher oder anders?

Warmwasser soll durch einen Hygienespeicher im Durchlaufverfahren erzeugt werden.

Man rechnet für das Puffer Volumen ab 55 lt/Kw. Die BAFA verlangt für die Kessel 55 lt/Kw. Der ideale Wert liegt bei 100 lt/Kw. Gedanken gemacht über das Fassungsvermögen (lt.) der dazu benötigten Puffer?

Meine derzeitige Überlegung - ohne tiefgehendes Wissen über die hier im Forum versteckten Schätze - geht von einem 1500 Liter Puffer aus ... als Kompromiss zwischen Bequemlichkeit und Platzbedarf im Keller. Eigentlich mag ich nicht über einen zweiten Tank nachdenken ... wenn es allerdings sehr zu knapp ist mit 1500 Litern muss ich wohl. Hier brauche ich klar noch Beratung.

Ist die nötige Stellfläche dafür vorhanden einschließlich der Puffer/Ausdehnungsgefäß/Pumpen etc.?

Ja, Fläche ist da.

Hast Du schon mit Deinem zuständigen Schornsteinfegermeister darüber gesprochen?

Nicht über HV ... aber er weiß, dass eine Brennstoffzelle kommt und die Anlage komplett umgemodelt wird. Sehe aber kein Problem ...

Hast Du schon bei einem Heizungsbauer ein Angebot machen lassen?

Nein ... wir sind in der groben Planung und Machbarkeitsabschätzung ... Ihr dürft also aus dem Vollen schreiben.

Hast Du schon "genügend" (abhängig von der Kessel Kw) Holz getrocknet
auf dem Grundstück zu liegen? Hast Du genügend Fläche im Grundstück zur Lagerung des Holzes?
Bedenke Holz muß zwischen 2 und 3 Jahre an der Luft (oben abgedeckt) trocknen können. Jede Holzlieferung getrennt lagern (Verwechslungsgefahr)

Holz für den Start ist ausreichend vorhanden und auch kurzfristig zu beschaffen.

Weitere Informationen:

Ich wage mich mal an ein scheinbar noch recht neues Konzept zur Beheizung unsere Wohnraumes.
Dazu ist geplant eine Brennstoffzelle als Grundlasterzeuger zu betreiben und die fehlende Differenz durch einen Holzvergaserkessel in Spitzenzeiten bereitzustellen.
Die Brennstoffzelle läuft 24h am Tag und kann systembedingt nicht mal schnell ab- und angeschaltet werden. Eine geringe Modulation der Leistung ist kurzfristig möglich.
Die thermische Leistung der Zelle liegt zwischen 360 W und 1000W ... also nicht wirklich viel, aber auch nicht zu vernachlässigen, wenn ich von meiner max. Heizlast von unter 5 KW ausgehe. Grob geschätzt wird die Zelle etwa 1/3 der Heizung an "normal" kalten Tagen um den Gefierpunkt schaffen. In den Sommermonaten gehe ich davon aus, dass die Zelle komplett ausreicht, um den Warmwasserbedarf (4 Personen "Nur-Duscher") zu decken.
Was ich also brauche ist ein Kessel, der lange mit niedriger Leistung brennt, um optimal die Brennstoffzelle zu unterstützen und nicht zu viel Puffer in zu kurzer Zeit "vollmacht". Andererseits brauche ich natürlich ein ausreichendes Puffervolumen, um die Heizintervalle möglichst lang zu halten. Dazu noch dies: Wir heizen unser Haus auch derzeit schon teilweise komplett mit einem Kaminofen im Wohnzimmer (14KW Spitze, wird aber immer weit darunter gefahren). Der Ofen wäre mein Notfall-Anker, wenn ich die Anlage mal "zu kalt" gefahren habe und plötzlich Wärme brauche.
Was ich dringend brauche sind Gedanken und Nachfragen zu diesem Konzept ... und Empfehlungen zu Kesseln.
Auch komplettes in Frage stellen wäre denkbar ... da aber nicht vernachlässigen, dass ich eine gehörige Protion "Öko" in mir trage und das heizen mit einem regenerativen Träger einen ordentlichen "Denkbonus" bekommt
Noch ein Datum, was beim nachdenken evt. wichtig ist: An wirklich kalten Tagen unter -10° C außen reicht eine Vorlauftemperatur von 49° C, um es sehr behaglich zu haben.
Keine Fussbodenheizung, Flächenheizkörper.
Ich freue mich über Ideen und bislang nicht aufgedeckte Fallen in diesem Konzept.

Vielen Dank