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Multitalent für die Energieversorgung der Zukunft

Fachhochschule Köln untersucht im Praxistest die Einsatzmöglichkeiten eines effizienten Minikraftwerks.


Ein privates Kraftwerk im Keller des Eigenheims? Mit einer modernen Brennstoffzelle könnte künftig jeder Hausbesitzer zum Energieerzeuger werden. Die sogenannten Mikro-Blockheizkraftwerke wandeln Erdgas vor Ort sauber und umweltschonend in Strom und Wärme um. Da sie außerdem nicht größer als eine Waschmaschine sind und nahezu geräuschlos arbeiten, verheißen Energieexperten den kleinen Kellerkraftwerken eine große Zukunft.

Im Labor für Heizungstechnik des Institutes für Technische Gebäudeausstattung der Fachhochschule Köln steht diese Zukunft derzeit auf dem wissenschaftlichen Prüfstand. In einem auf zwei Jahre angelegten Forschungsvorhaben untersuchen Prof. Dr.-Ing. Klaus Sommer und sein Team die Praxistauglichkeit einer Brennstoffzelle unter Realbedingungen. Im Mittelpunkt der Untersuchung steht die »BlueGEN«-Brennstoffzelle des australisch-deutschen Herstellers Ceramic Fuel Cells GmbH mit Sitz in Heinsberg bei Aachen.

Das Mikro-Blockheizkraftwerk nutzt Erdgas als Brennstoff und wandelt diesen elektrochemisch in Strom und Wärme um. Besonderheit der BlueGen-Anlage ist dabei der besonders hohe elektrische Wirkungsgrad von bis zu 60 Prozent. Der Strom kann im Gebäude genutzt oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. Die bei der Stromerzeugung entstehende Abwärme dient als Zusatzheizung für Wohnräume und Warmwasserbereitung. Durch die doppelte Nutzung des Brennstoffs kommt das Gerät auf einen hohen Gesamtwirkungsgrad von über 80 Prozent und spart aktiv CO2 ein: Im Vergleich zur herkömmlichen, getrennten Strom- und Wärmeerzeugung senkt BlueGen den CO2-Ausstoß um bis zu 50 Prozent. Ein weiterer Vorteil: Durch die Energieerzeugung vor Ort entstehen keine Transportverluste. Die BlueGEN-Anlage kann maximal zwei Kilowatt Strom und ein Kilowatt Wärme erzeugen.

Der Fokus des vom KlimaKreis Köln geförderten Forschungsprojekts liegt auf der bestmöglichen Integration dieser Mikro-KWK-Anlage in die gebäudetechnische Infrastruktur von Einfamilienhäusern. »Wir wollen ermitteln, wie sich die neue Technik am besten in die Heizungs- und Energieversorgungssysteme integrieren lässt«, erklärt Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Klaus Sommer vom Institut für Technische Gebäudesausrüstung der Fachhochschule Köln. Dazu haben die Forscher in ihrem Labor reale heizungstechnische Installationen etabliert, die den Energieverbrauch eines Einfamilienhauses simulieren. Das Projekt ist auch Gegenstand von Master- und Bachelorarbeiten im Studiengang Energie- und Gebäudetechnik mit den Schwerpunkten Technische Gebäudeausrüstung, Elektrische Gebäudesystemtechnik und Green Building Engineering. Geplant sind auch kooperative Doktorarbeiten mit Universitäten im In- und Ausland. »Die Fachhochschule Köln hat ihre Forschungen in zehn Clustern gebündelt. Das Brennstoffzellen-Projekt passt hervorragend zum Forschungscluster »Wasser – Energie – Umwelt« betont Prof. Dr. Klaus Becker, Vize-Präsident für Forschung und Wissenstransfer der Fachhochschule Köln.

»Die dezentrale Erzeugung von Strom und Wärme in kleinen Anlagen spielt in den Konzepten für die Energieversorgung in der Zukunft eine wichtige Rolle. Dabei setzt man auf die Brennstoffzellen große Hoffnungen, die hier in der Fachhochschule Köln mit Fakten belegt werden. Wir freuen uns, dass der KlimaKreis Köln und die RheinEnergie mit diesem Projekt dazu beitragen kann, die Praxistauglichkeit dieser Zukunftstechnologie wissenschaftlich zu untersuchen«, sagte Dr. Matthias Dienhart, Geschäftsführer des KlimaKreises Köln und Leiter der Abteilung energiewirtschaftliche Grundsatzfragen bei der RheinEnergie.


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