Die Brennstoffzelle in der Praxis

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Die Brennstoffzelle in der Praxis
30. März 2012

Die Brennstoffzelle in der Praxis
Vom Forschungsprojekt zur Markteinführung

1. Praxisworkshop „Brennstoffzelle“ - Kompetenz für die neue Technologie im Heizungskeller
Freitag 30.03.2012, Landesmesse Stuttgart

Alexander Dauensteiner, Vaillant GmbH
Die Brennstoffzelle in der Praxis
Übersicht

Die Vaillant Group

Das Vaillant Brennstoffzellen-Heizgerät

Wasserstoff und Brennstoffzellen: Industrie und Politik gehen gemeinsam voran

Vom Forschungsprojekt in den Markt:
Ein Marathonlauf und die Frage „wie viele Kilometer denn noch“?

Diskussion

                                                                         2
Die Brennstoffzelle in der Praxis
Die Vaillant Group
Die Brennstoffzelle in der Praxis
Die Vaillant Group auf einen Blick

– Die Vaillant Group ist ein international aktiver Konzern mit den Schwerpunkten Heiz- und Klimatechnik.
– Als einer der weltweiten Markt- und Technologieführer entwickelt und produziert das Unternehmen
  maßgeschneiderte Produkte, Systeme und Dienstleistungen für Heizen, Kühlen und warmes Wasser.
– Im Geschäftsjahr 2010 erwirtschaftete der Konzern mit rund 12.400 Mitarbeitern einen Umsatz von rund
  2,3 Mrd Euro.
– Seit seiner Gründung 1874 befindet sich das Unternehmen in Familienbesitz.

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Die Brennstoffzelle in der Praxis
Produkte und Technologieführerschaft
                                      Kraft-Wärme-Kopplung
                                                                     Pelletkessel
          Klima / Lüftung

                                                                             Speicher
      Solarsysteme

                                        Wärmepumpen

Bodenstehende
Heizgeräte                                                           Regelungen
(Gas und Öl)         Wandhängende
                     Gas-Heizgeräte                     Weltneuheit
                                                        Zeolith-Gas-Wärmepumpe      5
Die Brennstoffzelle in der Praxis
Das Vaillant Brennstoffzellen-Heizgerät
Die Brennstoffzelle in der Praxis
Effiziente Energienutzung mit Kraft-Wärme-Kopplung

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 Primärenergie-Effizienz

                                                                  145%

                                                115%

                                75%

                                                                                                   Entwicklung

                            Heizkessel         Gas-          Mikro-KWK mit       Mikro-KWK mit
                           im Bestand        Brennwert         Gasmotor          Brennstoffzelle
                                            Gerät + Solar

                              Kraft-Wärme-Kopplung ist die effizienteste Technologie
                                            im Hausenergiebereich
                                                                                                     7
Die Brennstoffzelle in der Praxis
Brennstoffzellen-Heizgerät

Forschung und Entwicklung seit 1998

  1998    2001    2002      2005      2008    2010      2011   2011

                 Vaillant arbeitet seit 14 Jahren konsequent
                   an der Brennstoffzelle als Heizsystem
                                                                      8
Die Brennstoffzelle in der Praxis
SOFC Brennstoffzellenheizgerät

 Entwicklung eines 1kW mikro-KWK Systems
 Fokus auf robusten Systemaufbau:
      Verzicht auf eine Wasseraufbereitung
      Stackmodul mit elektrolytbasierten Zellen
      Start- / Stopfähigkeit
      Optimale Abstimmung: Effizienz vs. Systemkomplexität

 Herbst 2011: Start der Feldtests in

   Fokus liegt auf robustem Systemaufbau. Start in Callux im letzten Jahr
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Die Brennstoffzelle in der Praxis
Startschuss für Brennstoffzellen-Heizgerät

– EnBW und Vaillant Group nahmen am 27. Januar 2012 das
  erste Feldtestgerät offiziell in Betrieb
– Die Installation erfolgt im Rahmen des von der
  Bundesregierung geförderten Brennstoffzellen-Praxistests
  Callux
– Ausbau der Innovationsführerschaft im Bereich Kraft-
  Wärme-Kopplung
– Derzeit 13 Anlagen von Vaillant in Betrieb

     Start des Vaillant Brennstoffzellen-Heizgerätes erfolgte in Karlsdorf
                                                                             10
Wasserstoff und Brennstoffzellen: Industrie
und Politik gehen gemeinsam voran
Wie vieles begann: Von der HFP zur JTI

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                                                                                             2007 – heute:
                                                                The Fuel Cell & Hydrogen Joint Undertaking

 1    2003 – 2006:
      European Hydrogen and Fuel Cell Technology Platform

     PPP für Wasserstoff und Brennstoffzellen auf Europäischer Ebene
                                                                                            12
Deutsche Aktivitäten

 Die NOW ist …
 Die NOW GmbH Nationale Organisation Wasserstoff und Brennstoffzellentechnologie wurde 2008 von der Bundesregierung,
 vertreten durch das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), gegründet. Die Aufgabe der NOW ist
 die Koordinierung und Steuerung zweier Förderprogramme des Bundes: das Nationale Innovationsprogramm Wasserstoff- und
 Brennstoffzellentechnologie (NIP) sowie das Programm Modellregionen Elektromobilität des BMVBS.

  Deutschland geht mit der Gründung der NOW durch 4 Ministerien voran
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Deutsche Aktivitäten

 Das NIP ist …
 Die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie wird künftig eine
 wesentliche Rolle bei Fragen der Mobilität und Energieversorgung spielen.
 Um den weiteren Ausbau der Technologien zu gewährleisten, haben Bund,
 Industrie und Wissenschaft gemeinsam in strategischer Allianz 2006 das
 Nationale Innovationsprogramm Wasserstoff- und
 Brennstoffzellentechnologie (NIP) initiiert. Das NIP soll die
 Marktvorbereitung von Produkten dieser zukunftsgerichteten Technologie
 entscheidend beschleunigen.

      NIP definiert Maßnahmen und Roadmap für die Marktvorbereitung
                                                                             14
Deutsche Aktivitäten für die Hausenergieversorgung

           CALLUX ist der bundesweit größte Praxistest von
              Brennstoffzellenheizgeräten im Eigenheim
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Vom Forschungsprojekt in den Markt:
Ein Marathonlauf und die Frage „wie viele
Kilometer denn noch“?
Vom Forschungsprojekt in den Markt
          Gründung der Ceramic Fuel Cells Limited (CFCL)

                                                        Vaillant startet Entwicklung von Brennstoffzellen-Heizgeräten

 1991   1992

 Forscher und Entwickler der Sulzer AG initiieren das
 Projekt «HEXIS»
                                                        1998    1999

                                                                  Gründung der Baxi Innotech in Hamburg
                                                                                                                        ?

               Technologieentwicklung für Innovationen benötigt Zeit
                                                                                                                        17
Vom Forschungsprojekt in den Markt

   Grundlagen-        F&E
                                      Labor        Feldtest               Markt
    forschung      Anwendung

                                                              Technische Reife
                                                              Kosten?
Die Phase vom technisch entwickelten Produkt zum
Markt ist eine der größten Herausforderungen

     Von der Grundlagenforschung zum Markt ist es ein weiter Weg
                                                                                  18
Vom Forschungsprojekt in den Markt

                Herausforderung:
                In der Markteinführungsphase des Produktlebenszyklus
                besteht nur eine geringe Nachfrage bei gleichzeitig relativ
                hohen Produktkosten.

                   Kosten

                                                                              Stückzahl
       Kosten

                   Volumen

                                           Zeit

     Von der Grundlagenforschung zum Markt ist es ein weiter Weg
                                                                                          19
Vom Forschungsprojekt in den Markt

                                                       Marktanreizprogramm
                                                            Förderung ähnlich
                                                            Impulsprogramm

                                        BZHregio
                                  Marktvalidierung großer
                                       Stückzahlen

                CALLUX
             Demonstration und
             Markvorbereitung

  2011      2012        2013     2014       2015            2016       2017     2018

         Roadmap für stationäre Hausenergieversorgung mit BZH
                                                                                 20
Fazit

1. Brennstoffzellen-Heizgeräte stellen den nächsten Technologiesprung in der Mikro-KWK dar und
   können eine bedeutende Rolle im Rahmen der Energiewende spielen

2. Deutsche Hersteller von Brennstoffzellen-Heizgeräten sind europaweit führend

3. Die deutsche Politik fördert die Entwicklung der hocheffizienten Technologie in einer klar
   definierten Roadmap

4. Die Entwicklung hochinnovativer Technologien und Produkte benötigt Zeit. Hier sind Ausdauer
   und Geduld gefragt

5. Die nächsten ca. 3 Jahre werden für eine erfolgreiche Markteinführung von entscheidender
   Bedeutung werden

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