Dezentrale Energieversorgung

Die effizienteste Verstromung von Wasserstoff findet in einer Wasserstoff-Brennstoffzelle statt. Die chemische Reaktion von Sauerstoff mit dem Wasserstoff zu Wasser liefert dabei Strom und Wärme. Beide Reaktionspartner werden über die Elektroden kontinuierlich zugeführt, so dass auch kontinuierlich Strom und Wärme produziert werden. Die Brennstoffzelle erzeugt also elektrische Energie direkt aus der Energie der zugeführten Gase und kann daher hohe Wirkungsgrade erreichen. Bei Brennstoffzellenheizungen liegt der Wirkungsgrad bezogen auf die erhaltene elektrische Energie bei 60 %. Durch die gleichzeitige Nutzung der Wärmeenergie wird der Gesamtwirkungsgrad einer Brennstoffzelle auf 95 % gesteigert.

Die dezentrale Erzeugung von Strom und Wärme in Privathaushalten mit Wasserstoff mittels Brennstoffzellen könnte die elektrische Grundversorgung und Wärmeproduktion flächendeckend übernehmen. Brennstoffzellenheizungen sind derzeit in der Anschaffung deutlich teuer als herkömmliche Heizanlagen. Ihr Einbau wird aber in Deutschland und in Japan staatlich subventioniert und in der EU gefördert.

Die Betriebskosten sind aufgrund der guten Energieeffizienz und der möglichen Erlöse beim Einspeisen ins Netz vergleichsweise gering. Brennstoffzellenheizungen werden vor allem in Japan verwendet. Dort wurden aufgrund der langjährigen Subventionen bis zum April 2019 etwa 305.000 solcher Systeme installiert. Gemessen an der Zahl der eingesetzten Systeme ist die Brennstoffzellenheizung daher seit einigen Jahren die bedeutendste Anwendung von Brennstoffzellen. Diese ökonomische Betrachtung wird durch die Einführung der CO2-Steuer deutlich verbessert, wenn nicht sogar umgekehrt.