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Picea: Energiezentrale mit Brennstoffzelle und Wasserstoff-Saisonspeicher

Das Kompaktsystem verbindet Brennstoffzelle, Elektrolyse, Wasserstoffspeicher, PV-Anlage und Warmwasserspeicher sowie Batterie und Heizung miteinander.

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Das Ziel ist klar: Autarkie für Einfamilienhäuser und sogar Mehrfamilienhäuser. Die Zutaten sind Photovoltaik auf dem Dach und das Kompaktgerät Picea von Home Power Solutions. Dieses kombiniert eine Brennstoffzelle und einen Elektrolyseur sowie einen Wasserstoffspeicher und eine Batterie miteinander. Verbunden wird das System mit der Photovoltaikanlage und einem Warmwasserspeicher. So will das Berliner Cleantech-Startup Home Power Solutions frischen Wind auf den Markt für Neubau und Sanierung von Gebäuden mit hohem Autarkieanteil bringen.

Der Verkauf von Photovoltaikanlagen findet heute überwiegend in Kombination mit einem Batteriespeicher statt. Damit kann ein gewöhnlicher Haushalt seinen Autarkiegrad von 35 Prozent ohne Speicher auf 70 Prozent mit Speicher verdoppeln. Die letzten 30 Prozent Autarkie sind schwierig oder teuer zu erreichen: Die Überdimensionierung der Photovoltaikanlage im Sommer müsste zusätzlich angehoben und insbesondere die Speicherkapazitäten starke von den üblichen 7 oder 10 Kilowattstunden abweichen. Wirtschaftlich erschwinglich ist das nicht – das Netz als Notspeicher im Winter ist günstiger. Allerdings liefert dieses überwiegend Kohlestrom während der Wintermonate.

Wer dies nicht möchte, sollte sich einmal mit dem System von Picea befassen. Heute gab das Cleantech-Unternehmen aus Berlin, das u.a. von einem ehemaligen Heliocentris-Manager geführt und im Aufsichtsrat vom langjährigen EnBW-Chef Hans-Peter Villis unterstützt wird, dass es bereits mehr als 800 Anfragen für diese Art der Energiezentrale gebe. Das Paket kostet „ab 54.000“ Euro – angesichts der integrierten Komponenten ein überschaubarer Preis. Damit ist der elektrische Energiebedarf im Haus allerdings gedeckt – zusätzlich notwendig ist eine Photovoltaikanlage, eine klein dimensionierte Heizung und ein Warmwasserspeicher.

So funktioniert Picea im Sommer

Die Abbildung zeigt, wie das Picea-System im Sommer am Tag arbeitet. Es nutzt die erzeugte Sonnenenergie direkt im Haus oder speichert sie in der Batterie. Per Elektrolyse wird Wasserstoff erzeugt, der entweder zwischengespeichert (über die Brennstoffzelle?) den Warmwasserspeicher auf Temperatur hält. Kern ist also zweierlei: Es gibt einen Kurzzeitspeicher, nämlich die Batterie. Und der Wasserstoff dient als kurzfristiger Wärmespeicher sowie saisonübergreifend als Reserve für den Winter. Damit soll den Herstellerangaben zufolge „100 Mal mehr“ Speicher-Kapazität vorhanden sein als nur mit einem Stromspeicher (Alles über Stromspeicher hier).

Picea speichert PV-Überschüsse als Wasserstoff

In der Nacht im Sommer ist die Situation recht einfach: Aus der Batterie soll der Strombedarf des Hauses weitgehend gedeckt werden.

Was macht Picea im Winter?

In den Wintermonaten spielt die Brennstoffzelle eine größere Rolle, denn die Kraft-Wärme-Kopplung dient dann dazu, die Winterlücke der Photovoltaik zu schließen. Kohlestrom wird nicht mehr benötigt.

Im winter braucht Picea die Brennstoffzelle, um die Winterlücke zu schließen.

Aus dem Wasserstoff-Saisonspeicher wird als das Gas entnommen, um mit der Brennstoffzelle Strom und Wärme zu produzieren. Der Strom wird, zusammen mit dem Strom der Photovoltaikanlage, entweder direkt verbraucht oder aber in der Batterie zwischengespeichert. Die Abwärme der Brennstoffzelle wird in den Hauskreislauf zurückgeführt und hilft bei der Warmwasserbereitung. Dabei ist zu beachten: Ein gewöhnliches Heizungssystem ist dennoch nötig – die Brennstoffzelle wird also nicht wärmegeführt betrieben.

Cleanthinking-Einschätzung

Picea ist durchaus eine interessante Option, weil es sich um ein Kompaktgerät handelt, das viele Bedürfnisse eines Hausbesitzers deckt. So dient es beispielsweise auch als Lüftungsanlage, soll weitgehend wartungsarm sein und die unterschiedlichen Modi sollen vollautomatisch funktionieren. Allerdings ist der Aufwand, um letztlich stromautark zu werden doch ziemlich groß. Das System integriert eine stromerzeugende Heizung mit der Brennstoffzelle, deren Wärmeerzeugung ersetzt aber keine gewöhnliche Heizung. Damit ist aus Sicht der Sektorkopplung nur ein geringer Nutzen vorhanden.

Das System von Home Power Solutions soll ab sofort bestellbar und ab viertem Quartal lieferbar sein. In einem Jahr werden wir noch einmal schauen, inwieweit ein wirtschaftliche Betrieb bei Referenzen möglich geworden ist.

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