Brennstoffzelle mit Batterie kombinieren?

  • Hallo,

    bin neu im Thema, habe mich aber schon von diversen Firmen beraten lassen und einiges hier im Forum gelesen...

    Ich habe ein paar Fragen, denen bisher (warum auch immer) jeder Berater ausgewichen ist:

    Brennstoffzelle in Kombination mit einer Batterie? Die erste (und meist auch letzte) Aussage dazu ist, es lohnt sich nicht. Aber es werden immer nur sehr oberflächliche Zahlen genannt - also Antwort unbefriedigend.

    Ich habe z.B. gerade ein Angebot für einen Vitovalor PT2 vorliegen. Dort rechnet man mir immer noch einen zusätzlichen Strombezug von 1650 kWh sowie eine Überstromeinspeisung (8 cent) von 142 EUR im Jahr vor.

    Frage: Wäre es technisch einfach möglich, diesen Bezug (z.B. während der Regenerationszeiten) mit einer Batterie abzufangen? Wie gesagt, es geht erstmal um die technische Machbarkeit, nicht um den wirtschaftlichen Aspekt.

    Nächste Frage: Kann ich die BZ einfach abschalten, oder muss die kontinuierlich laufen? Denn wenn die Batterie voll geladen ist, könnte ich mir vorstellen, dass ich gerade im Sommer, die gesamte Anlage abschalte, bis ich wieder Strom zum Nachladen der Batterie brauche. Warmwasser müsste dann über Heizstab, Durchlauferhitzer o.ä. kommen. Ich habe noch nichts gerechnet, aber ich könnte mir vorstellen, dass dabei ein Wechselbetrieb von 3-4 Tagen ON und 2-3 Tagen OFF rauskommt (realistisch?).

    Letzte Frage: Was passiert, wenn der Strom ausfällt? Antwort des Beraters, die Anlage geht aus (muss), weil ich bei Stromausfall nichts einspeisen darf! Wie ist das, wenn ich eine Batterie habe? Kann die Anlage dann weiterlaufen - ich speise ja nichts ein, sondern lade nur meine Batterie? Die Frage, ob bei (worst case: flächendeckendem) Stromausfall nicht auch die Gaslieferung eingestellt wird, mal außen vor gelassen.

    Bin gespannt auf eure Meinungen...

  • Verbrauchsdaten

    Jährlicher Stromverbrauch: 5500 kWh

    Jährlicher Brennstoffverbrauch: 3000 L


    Derzeitige Heizung

    Energieträger der Heizung: Öl

    Alter und Typ der der Heiztechnik: Bj. 96, Warmwasser und Heizung

    Ist bereits eine Solarthermie vorhanden: nein

    Vorhandener Heizungspufferspeicher und Größe: nein

    Art der Warmwasserbereitung und Vorratsvolumen: über Heizkessel, Volumen n.b.

    Gibt es ein besonderes Strom-/Wärmeverbrauchsverhalten: nein

    Hydraulischer Abgleich durchgeführt: n.b.

    Temperaturen der Heizkreise + Art der Heizkörper: in den vier SZ sind herkömliche Heizkörper, im Rest des Hauses (also WZ, Küche, Bäder, Flure) ist Fußbodenheizung (die Fußbodenheizungen hängen am selben Kreislauf wie die Heizkörper, werden aber mit Rücklaufbegrenzer "klein" gehalten)


    Immobilie und Rahmendaten

    Beheizte Fläche, Anzahl Bewohner:135 qm, 4 Personen

    Art und Baujahr der Immobilie: EFH, Bj. 64, (Außenwandstärke 45 cm)

    Erfolgte Modernisierungen: neue Fenster/Türen, neue Aufdachisolierung, Fußbodenheizungen

    Weitere geplante Modernisierungen: Heizungsanlage

    Zweiter Abgasstrang für BHKW frei: ja

    Erdgasanschluss vorhanden oder möglich: ja

    Zusammenschluss von Nachbarhäusern möglich: nein

  • Stromausfall heisst zwangsläufig für BHKWs abschalten. Als Netzersatz geht bei einigen motorischen, aber nicht bei Brennstoffzelle. Zum Start muß immer ein Stromnetz eingangsseitig vorhanden sein (230 v/50hz).

    Die BSZ soll möglichst lange durchlaufen.

    Die el. Leistung beträgt nur ca 750 W, das ist nicht viel. Im Haus hat man ständige Verbraucher wie Kühlschränke, Gefriertruhe, Computer und auch die Geräte mit stand-by. Noch ein wenig Licht, dann sind schnell 300-400 W weg. Also viel zum Batterieladen gibts da nicht. Anders siehts zB beim Dachs 2,9 aus.

  • Wenn ich mich recht erinnere kann SMA zwar in der Insel starten, zumindest die Sunny Island, aber nicht unterbrechungsfrei umschalten. Die 10ms die Victron braucht sollte die BSZ nicht merken.


    Beim Multiplus ist die Netztrennung sogar schon integriert. Hat der inzwischen wieder eine gültige Zulassung?


    heizper: du solltest auch berücksichtigen das du dann im Inselfall (zumindest ohne unverhältnissmäßig großen Aufwand) nur ein Einphasiges Netz hast, und die pro Stunde zur Verfügung stehenden 750 Watt auch sehr schnell ausgereizt sind. Wenn es dir nur um ein Paar Kühlgeräte geht ok, aber Kochen wirst du damit nicht können, oder nur einmal am Tag und das sehr eingeschränkt aus der Batterie...

    2005 Dachs HR 5.3 mit Kondenser 51.000 Betriebsstunden

    2007 Dachs RS 5.0 mit Kondenser 32.000 Betriebsstunden

    2008 PV 12,9 kWp Süd 30° Volleinspeisung

    2019 BYD 13,8 kW und 3 x Multiplus II-48 3000 35-32

    2019 PV 9,8 kWp Ost West 10° Überschusseinspeisung

  • Moin,

    Wäre es technisch einfach möglich, diesen Bezug (z.B. während der Regenerationszeiten) mit einer Batterie abzufangen? Wie gesagt, es geht erstmal um die technische Machbarkeit, nicht um den wirtschaftlichen Aspekt.

    mal unabhängig von der Frage was "einfach" heißt: Es ist möglich, und zwar mit Standardlösungen ohne besondere Klimmzüge. Die Speicherung von (Wechsel-)Strom aus einem BHKW oder einer Brennstoffzelle ist ja nichts anderes als wenn man eine Batterie hinter dem Wechselrichter einer existierenden PV-Anlage nachrüstet.

    Nächste Frage: Kann ich die BZ einfach abschalten, oder muss die kontinuierlich laufen?

    Eine Vitovalor kann sich bei mangelndem Wärmebedarf (d.h. weniger als 24*1,1=26,4 kWh Wärmeverbrauch pro Tag) genau einmal am Tag ausschalten. Ein paar Tage am Stück geht sicher auch: Die BZ muss ja z.B. auch damit klar kommen, dass eine Familie mal im Sommer drei Wochen in Urlaub fährt und in dieser Zeit niemand duscht. Monatelanges Abschalten (z.B. weil eine Solarthermie im Sommer die Wärmeversorgung abdeckt) scheint ihr dagegen zu schaden.


    Ein Stromgeführtes Abschalten ist m.W. nicht vorgesehen, schon gar nicht von Hand. Die Optimierung der Laufzeiten soll der Energiemanager übernehmen, indem er die tägliche Laufzeit der BZ nach Möglichkeit so legt, dass sie in die Zeit des höchsten Stromverbrauches fällt.

    wenn die Batterie voll geladen ist, könnte ich mir vorstellen, dass ich gerade im Sommer, die gesamte Anlage abschalte, bis ich wieder Strom zum Nachladen der Batterie brauche. Warmwasser müsste dann über Heizstab, Durchlauferhitzer o.ä. kommen.

    Ich tu mich schon schwer mit der Vorstellung, unter was für Umständen ein solcher Zustand überhaupt eintreten könnte. Zweitens wird das technisch schwierig und dürfte jedenfalls – falls man es durch händische Eingriffe erzwingt – der Lebensdauer der Brennstoffzelle nicht gerade zuträglich sein. Aber abgesehen davon ist mir völlig rätselhaft, warum man so etwas machen sollte, selbst wenn es die technischen Probleme nicht gäbe. Jedenfalls kann ich weder ökonomische noch ökologische Vorteile erkennen. Auch falls Du eine PV-Anlage hast oder installieren wolltest, würde aus ökonomischen Gründen immer vorrangig der BZ-Strom in die Batterie eingespeist. Und mit der BZ allein wirst Du selbst eine 4 kWh-Batterie kaum jemals vollständig laden können (siehe Ausführungen unten).

    Letzte Frage: Was passiert, wenn der Strom ausfällt?

    Grundsätzlich gilt: Wenn die BZ kein Netz hat, geht sie aus. Wie von Alikante beschrieben, kann man mit einem gewissen Aufwand eine BZ mit einer Batterie so verschalten, dass sie bei Netzausfall als Insel betrieben werden kann. Machen würde ich das aber nur, wenn Stromausfälle oder -Abschaltungen so häufig vorkommen, dass es wirklich lästig wird: In Deutschland also wohl derzeit noch nicht.

    Brennstoffzelle in Kombination mit einer Batterie? Die erste (und meist auch letzte) Aussage dazu ist, es lohnt sich nicht. Aber es werden immer nur sehr oberflächliche Zahlen genannt - also Antwort unbefriedigend.

    Also mal un-oberflächliche Zahlen:


    Nimmt man 8 Monate im Jahr (Heizperiode) ein Durchlaufen der BZ an (5.550 Bh) und 4 Monate im Jahr 10Bh/d für Warmwasser (1.220 Bh), so kommt man auf insgesamt knapp 6.800 Betriebsstunden mit einer Stromerzeugung von 5.100 kWh/Jahr. Recht viel mehr dürfte nicht drin sein. Davon werden wie im Angebot ca. 3.850 kWh direkt selbst verbraucht (halte ich für eine realistische Schätzung) und es bleiben 1.250 kWh Überschuss-Strom übrig. Angenommen der geht vollständig in die Batterie, so bleiben davon nach (optimistischen!) 15% Lade-/Entlade- und Wechselrichter-Verlusten ca. 1.060 kWh nutzbarer Strom übrig. Bei einem Bezugsstrompreis von 27 ct/kWh sparst Du somit ca. 286 EUR im Jahr ein. Gleichzeitig verzichtest Du aber auf ca. 4 ct/kWh Einspeisevergütung, macht 50 EUR, so dass eine Netto-Einsparung von ca. 236 EUR/Jahr übrig bleibt.


    Die Speichergröße sollte bei max. 4 kWh (nutzbar) liegen: Mehr macht keinen Sinn, weil Du eine größere Batterie mit Deinem bisschen Überschuss-Strom gar nicht voll laden kannst. Setzt man jetzt (optimistisch!) 1.000 EUR/kWh brutto einschl. WR und Einbau an, so landest Du bei 4.000 EUR Kosten. Mit den o.g. 236 EUR/Jahr Einsparung brauchst Du dann ca. 17 Jahre bis Du das Geld für den Speicher wieder hereingespart hast. Tot ist der Speicher bis dahin (nach einigen tausend Zyklen) wahrscheinlich noch nicht, aber ob sich das "lohnt", solltest Du besser selbst beurteilen.


    Gruß, Sailor

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 14 qm Flachkollektoren seit 2004 (Vorgänger 8 qm 1979-2003)