Eine sinnvolle Alternative zur Einspeisung ist deshalb der Eigenverbrauch. Jedoch ist der aus Photovoltaik gewonnene Strom ohne Zwischenmodul nur dann verfügbar, wenn er erzeugt wird. Mit Brennstoffzellen öffnen sich neue Wege der Energieeinsparung. Sie bieten eine praktische und sichere Methode, um ungenutzten Strom für den späteren Energieverbrauch zu bevorraten.
Was macht die Brennstoffzelle?
Reine Brennstoffzellendienen dazu, Wasserstoff und Luftsauerstoff in Strom zu verwandeln. Um Wasserstoff energetisch zu nutzen, stehen zwei Wege offen:
- thermisch erzeugte Elektrizität aus Heißdampf
- Brennstoffzelle
Reiner Wasserstoff ist ein brennbares Gas, wie es auch Erdgas oder Aerosole aus Ölen sind. Seine Verfeuerung ist aufgrund seiner hohen Reaktivität zwar etwas schwieriger, grundsätzlich spricht aber nichts gegen diesen Weg. Der Wasserstoff wird verbrannt, die Wärme bringt Wasser zum Verdampfen, welches wiederum eine Turbine nebst angeschlossenem Generator antreibt. Das ist theoretisch möglich, hat aber nicht den besten Wirkungsgrad.
Wasserstoff hat jedoch den Vorteil, dass er sich auch wesentlich eleganter in Strom umwandeln lässt. Mit einer Brennstoffzelle läuft dieser Prozess fast "kalt" ab. Die enormen Wärmeverluste, wie sie bei der klassischen Verfeuerung entstehen, treten damit nicht auf.
Eine Brennstoffzelle ist praktisch eine umgekehrte Elektrolyse-Anlage. Sie lässt sich auch als solche nutzen. Wasserstoff wird gewonnen, indem Wasser durch elektrischen Strom in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff verwandelt wird. Bei der Brennstoffzelle wird der Wasserstoff wieder mit Luftsauerstoff verbunden und die freigewordene Energie wird abgeführt.
Ganz kalt ist dieser Prozess der Stromerzeugung nicht. Als "Abfallprodukt" fällt bei der Brennstoffzelle hochreines Wasser mit einer Temperatur von ca. 50 °C an. Dieses Abwasser lässt sich hervorragend zunächst als Heizmedium nutzen. Sekundär ist es aufgrund seiner Reinheit ideal zum Waschen oder für die Toilettenspülung geeignet. Trinken kann man es jedoch nicht – es ist chemisch identisch mit destilliertem Wasser und hat keine Mineralien oder Salze. Das macht es als Trinkwasser so lange ungeeignet und sogar gefährlich, bis es künstlich remineralisiert wird.
Wie lassen sich Brennstoffzellen zur Energieeinsparung nutzen?
Der aus Photovoltaik oder einer Hauswindanlage erzeugte Strom lässt sich über die Brennstoffzelle zunächst in Wasserstoff umwandeln. Dieser wird dann zu einem späteren Zeitpunkt wieder in Strom zurückverwandelt. So senken sich die Energieverluste, die bei ungenutzter Stromerzeugung der Photovoltaik-Module entstehen. Die Technik ist vergleichsweise aufwendig, da Wasserstoff ein sehr flüchtiges Gas ist. Seine Bevorratung ist deshalb technisch eine große Herausforderung. In Summe lässt sich aber bereits heute mit der verfügbaren Technik eine signifikante Energieeinsparung erzielen und der Energieverbrauch deutlich senken.
Wie kommt man an die eigenen Brennstoffzellen?
Wasserstoff als Energieträger auszubauen ist das erklärte parteiübergreifende Ziel der Bundesregierung. Deshalb wird diese innovative Technologie zur Energieeinsparung gegenwärtig massiv gefördert. Für die eigenen Brennstoffzellen können mehrere Zehntausend Euro an Fördermitteln abgerufen werden. Das macht diese Lösung, um den Energieverbrauch aus fossilen Energien zu senken, im Moment sehr attraktiv. Vor allem Besitzer größerer Photovoltaikanlagen können mit der Ergänzung von Brennstoffzellen interessante Effekte zur Energieeinsparung erzielen.
