Intelligente Wärme. Sauberer Strom.

Brennstoffzellensysteme von HEXIS kombinieren
Spitzentechnologie mit umweltschonender Effizienz.

HEXIS


Wer oder was ist HEXIS?

HEXIS ist ein Unternehmen, das sich an den beiden Standorten Winterthur (CH) und Konstanz (DE) ausschliesslich mit der Entwicklung der Herstellung und dem Service von Brennstoffzellen und Brennstoffzellen-Systemen in der stationären Anwendung und im kleinen Leistungsbereich beschäftigt.

 

In welchem Verhältnis stehen HEXIS und Viessmann zueinander?

HEXIS ist Teil der Viessmann Group. Viessmann hat nach einer anfänglichen 50-prozentigen Beteiligung im Juni 2015 HEXIS komplett übernommen. HEXIS ist das Kompenetenzzentrum Hochtemperatur-Brennstoffzelle innerhalb der Viessmann Group. Der Vertrieb dieser SOFC-basierten mikroKWK-Heizsystemen erfolgt ausschliesslich über Viessmann.

 

 

Brennstoffzellen-Heizgerät


Was ist eine Brennstoffzelle?

Eine Brennstoffzelle ist ein elektrochemischer Energiewandler. Es handelt sich dabei genauer gesagt um eine galvanische Zelle, in der die Reaktionsenergie eines kontinuierlich zugeführten wasserstoffreichen Brennstoffs und Oxidationsmittels, nämlich Luft-Sauerstoff, hocheffizient in Strom und Wärme umgewandelt wird. Damit ist eine Brennstoffzelle prädestiniert, um im Bereich der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) eingesetzt zu werden.

 

Was bedeutet SOFC genau?

SOFC ist die Abkürzung des englischen Begriffs "Solid Oxide Fuel Cell". Das bedeutet Festoxid-Brennstoffzelle. In SOFC wird eine Keramik - in der Regel aus Zirkoniumoxid - als Elektrolyt eingesetzt. SOFC werden auch als Hochtemperatur-Brennstoffzellen bezeichnet, da sie bei Betriebstemperaturen von bis zu 1000 °C arbeiten.

 

Was ist ein Brennstoffzellen-Heizgerät?

Ein Brennstoffzellen-Heizgerät ist ein vorkonfektioniertes aber dennoch im Haus flexibel einsetzbares mKWK-Gerät, das unter einer Verkleidung einen Brennstoffzellen-Stapel und einen Gas-Zusatzbrenner sowie gegebenenfalls Trinkwasser- und Heizwasserpufferspeicher beherbergt.

 

Wo wird ein Brennstoffzellen-System primär eingesetzt?

Ein Brennstoffzellen-System wird typischerweise in Ein- und kleinen Mehrfamilienhäusern zur Modernisierung der Heizungsanlage eingesetzt. In der Regel ist der Gebäude-Wärmebedarf die Auslegungsgrösse, um festzustellen, ob ein Brennstoffzellen-Heizgerät eingesetzt werden kann. Es benötigt einen Strom- und Erdgasanschluss, eine Internetverbindung sowie eine zentrale Pumpen-Warmwasser-Heizung.

 

Wie sieht eine typische Installation im Haus aus?

Ein Brennstoffzellen-Systemwird in der Regel zusammen mit einem Kombispeicher oder wahlweise einem Heizwasserpufferspeicher und einem Trinkwasserspeicher im Keller des Hauses eingesetzt, genau dort, wo früher der konventionelle Wärmerzeuger wie ein Heizkessel oder eine elektrische Wärmepumpe standen.

 

Warum setzt Viessmann auf 2 verschiedene Brennstoffzellen-Typen?

Beide Typen weisen unterschiedliche Betriebs-Charakteristika auf, welche auch sinnvoll am Markt in ihren passenden Objekten installiert werden können. Vitovalor 300-P typischerweise in Objekten mit bis zu 20‘000 kWh Wärmebedarf pro Jahr, das Viessmann-SOFC-System typischerweise in Gebäuden mit höheren jährlichen Gebäude-Wärmebedarfen.

 

Ist die Brennstoffzelle eine Eigenentwicklung von HEXIS oder gibt es auch Partner?

Die Brennstoffzelle, hier eine SOFC (Solid Oxide Fuel Cell), ist eine Eigenentwicklung von HEXIS und damit von Viessmann. Ergänzend dazu gibt es auch Partner aus Wissenschaft und Industrie, die HEXIS bei Forschung und Entwicklung unterstützt haben.

 

Ein Brennstoffzellen-System erzeugt Strom und Wärme. Kann damit der Anlagenbetreiber unabhängig vom Energieversorger werden?

Ein Brennstoffzellen-System bietet dem Anlagenbetreiber eine Teil-Autarkie, d.h. er oder sie kann einen hohen Anteil des im Haus benötigten Stroms selbst erzeugen und verbrauchen. Aufgrund der Notwendigkeit von Methan (aus Erdgas oder erneuerbaren Gasen) muss das Gerät an das Gasnetz angeschlossen sein. Der nicht selbst erzeugte Strom wird über das Netz der öffentlichen Versorgung bezogen. Im Haus nicht benötigter Strom wird in das Netz zurückgespiesen. Dennoch nimmt die Abhängigkeit von steigenden Strompreisen ab, da ein Brennstoffzellen-System einen grossen Teil des Strombezugs vom Netz ersetzt.

 

Welcher Brennstoff wird bei einem Brennstoffzellen-System üblicherweise eingesetzt?

Ein Brennstoffzellen-System wird üblicherweise mit Erdgas oder Bio-Erdgas betrieben.

 

Kann ein Brennstoffzellen-System auch mit Flüssiggas betrieben werden?

Aktuell werden die von HEXIS entwickelten und produzierten Modelle auf Basis SOFC ausschliesslich mit Erdgas (E, LL) oder Bio-Erdgas aus dem Netz der öffentlichen Versorgung betrieben.

 

Kann das Gas für Brennstoffzellen-System auch in einem Tank gespeichert werden?

Flüssiggas (LPG, Inhalt: Propan/Butan) kann in HEXIS Brennstoffzellen-Systemen aktuell nicht eingesetzt werden.
Bisher kann nur Flüssiggas in Tanks dem Endkunden angeboten werden.

 

Wie wird ein Brennstoffzellen-System von Viessmann betrieben, wärme- und/oder stromgeführt?

Ein Brennstoffzellen-System mit HEXIS-Technologie wird aktuell wärmegeführt betrieben. Seine Fähigkeit, die erzeugte elektrische und thermische Leistung zu variieren, ermöglicht eine bedarfsgerechte Betriebsweise. Typischerweise nimmt das Brennstoffzellen-System automatisch zu Beginn der Heizperiode den Brennstoffzellen-Betrieb auf und stellt sich genauso automatisch zum Ende der Heizperiode wieder ab. Durch seine Modulationsfähigkeit kann bei entsprechender Wärmeabnahme im Sommer auch ein ganzjähriger Betrieb sichergestellt werden. Sollte der Wärmebedarf einmal so niedrig sein, dass die Wärmeabnahme von der Brennstoffzellen nicht mehr sichergestellt ist, schaltet das Brennstoffzellen-System ganz aus und startet selbstständig bei wiederkehrenden Wärmebedarf.

 

Wie wird die elektrische Leistung der Brennstoffzelle geregelt?

Die elektrische Leistung der Brennstoffzelle wird über einen Energiemanager geregelt, der den Volumenstrom des zugeführten Erdgases beeinflusst.

 

Welche Lebensdauer hat das Brennstoffzellen-System?

Ein Viessmann-Brennstoffzellen-System ist auf eine Lebensdauer von etwa 20 Jahren ausgelegt, wobei darin nach im Rahmen eines Vollwartungsvertrages alle Tätigkeiten und Ersatzteile abgedeckt sind, die zum effizienten Betrieb des Brennstoffzellen-Systems notwendig sind. Dies gilt sowohl für die PEMFC- als auch für die SOFC-basierten Brennstoffzellen-Systemen von Viessmann.

 

Welche Lebensdauer hat die Brennstoffzelle?

Die Frage setzt voraus, dass klar ist, was unter der Lebensdauer der Brennstoffzelle verstanden wird. Viessmann und HEXIS verstehen sie so, dass das Brennstoffzellen-Modul (BZM) im Rahmen eines mehrjährigen Vollwartungsvertrages ausgetauscht wird, wenn das BZM eine definierte Grenzwerte unterschreitet. Der Anlagenbetreiber braucht sich somit um die Beantwortung der Lebensdauer-Frage keine Gedanken zu machen.

 

Werden in HEXIS-Brennstoffzellen nicht auch teure oder kritische Materialien wie Platin eingesetzt?

HEXIS setzt ausschliesslich Brennstoffzellen vom Typ SOFC ein. In diesen wird kein Platin oder ähnliches als Katalysator eingesetzt.

 

Wie lang ist die Start der Brennstoffzelle? Wie lange dauert es, bis ein HEXIS-SOFC-System beim ersten Start Strom produziert?

SOFC sind Brennstoffzellen, die generell nicht schnell starten. Bei der HEXIS-SOFC dauert es von der Inbetriebnahme bis zur ersten Stromproduktion etwa 14 Stunden.

 

Kann ein SOFC basiertes Brennstoffzellen-System auch in Gebäuden mit hohen Heizsystem-Temperaturen eingesetzt werden? Gibt es eine Grenze bezüglich der Rücklauftemperatur?

Ja, SOFC-basierte Brennstoffzellen-Systeme sind dafür besonders gut geeignet. Die maximale Rücklauftemperatur liegt bei 75 °C.

 

Wie lange ist die Regenerierungszeit der Zelle?

Die HEXIS-Brennstoffzelle benötigt keine Regenerationszeit. Das Betriebsverhalten von SOFC unterscheidet sich deutlich von der einer PEMFC.

 

Wie sicher ist die obligatorische Internetverbindung via DSL?

Viessmann/HEXIS unternehmen alles, um die grösstmögliche IT-Sicherheit zu gewährleisten und die Daten der Kunden zu schützen. Die IT-Netzwerkarchitektur wurde von einem externen Dienstleister diesbezüglich kritisch untersucht und als überdurchschnittlich gut eingestuft. Beispielsweise haben wir eine obligatorische 2-Faktor Authentifizierung, wie es auch bei Bankgeschäften der Fall ist.
 

Wie wird das Brennstoffzellen-Heizgerät bzw. das Brennstoffzellen-Modul fachgerecht entsorgt?

Die ausgedienten Brennstoffzellen-Heizgeräte werden von HEXIS zurückgenommen und durch einen professionellen Entsorger behandelt.
 

Ist eine Brennstoffzelle gefährlich?

Nein, die Brennstoffzelle ist nicht gefährlich, da das Brennstoffzellen-System als Ganzes sicherheitstechnisch nach den relevanten Regeln und Normen geprüft und zertifiziert wurde. Ausserdem wurde das Brennstoffzellen-System im Labor und Feld ausführlich getestet.
 
 

 

VERMARKTUNG


Ist Galileo schon am Markt verfügbar?

Diese Vermarktutungsphase ist abgeschlossen. Alle Geräte, die HEXIS gebaut hat, sind inzwischen verkauft worden und werden während der geplanten Lebensdauer vom Anlagenbetreiber mit Unterstützung von HEXIS bestimmungsgemäss genutzt. Dies wird vertraglich abgestützt durch eine Betriebsgarantie, wie der Vollwartungsvertrag von HEXIS genannt wird.

 

Gibt es einen Nachfolger von Galileo?
Ja, HEXIS entwickelt und produziert eine Brennstoffzellen-Einheit, die künftig von Viessmann in ein Brennstoffzellen-Produkt integriert und vermarktet werden wird.

 

Mit welchen Einsparungen kann ich dabei rechnen?

Durch den Einsatz eines Brennstoffzellen-Systems kann die Stromrechnung im Einfamilienhaus halbiert werden. Darüber hinaus gibt es eine finanzielle Vergütung für den in das Netz der öffentlichen Versorgung eingespeisten Strom in Deutschland durch das jeweils aktuelle KWK-Gesetz. Einsparungen liegen hierbei ausschliesslich auf Seiten des elektrischen Stroms.
 

Wird die Investition in eine Brennstoffzellen-Heizung vom Staat oder Energieversorgungsunternehmen finanziell gefördert?

Der Bund, unterstützt den Einsatz der Hocheffizienztechnologie Brennstoffzelle. So gibt es finanzielle Förderung wie z.B. in Deutschland durch die KFW unter dem Programm 433 oder über das KWK-Gesetz (Förderung des erzeugten Stroms pro kWh).

01/04/2018

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