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Energieautarkes Mehrfamilienhaus: Rundherum gute Erfahrungen

Positiv sind bislang die Erfahrungen mit dem weltweit ersten energieautarken Mehrfamilienhaus, das die »Umwelt Arena AG« 2016 im Kanton Zürich errichtet hat. Als Teil des Energieversorgungssystems kommt eine PEM-Brennstoffzelle der Proton Motor Fuel Cell GmbH aus Puchheim bei München zum Einsatz.

Mehrfamilienhaus in Brütten Bildquelle: © Proton Motor Fuel Cell GmbH

Das Mehrfamilienhaus im Schweizer Ort Brütten muss weder thermische noch elektrische Energie von außen beziehen, es verfügt über keine Zuleitungen für Strom oder Wärme aus den Verteilnetzen. Die Energie wird im Neun-Familienhaus komplett solar erzeugt und in Kurz- und Saisonal-Speichern für die sonnenarmen Zeiten des Jahres bereitgestellt. Für die Langzeitspeicherung wird elektrolytisch Wasserstoff erzeugt und gespeichert. Im Bedarfsfall wird er über eine Brennstoffzelle der Proton Motor Fuel Cell GmbH in thermische und elektrische Energie umgewandelt. Ein thermischer Langzeitspeicher und eine Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie sowie eine Wärmepumpe, die die bei der Elektrolyse entstehende Wärme mitnutzt, komplettieren das Energieversorgungssystem.

Die Proton Motor Fuel Cell GmbH realisiert im energieautarken Mehrfamilienhaus die Rückverstromung des gespeicherten Wasserstoffs sowie die Einspeisung der elektrischen Energie in den Gleichstrom-Kreislauf des Gebäudes. Die Prognosen hinsichtlich Energieproduktion und Verbrauch erfüllten sich in den vergangenen Jahren auch in sehr kalten Wintern. Die neun Familien benötigten nur die Hälfte an Energie in Relation zum durchschnittlichen Jahresverbrauch pro Wohnung. 

Im   Mehrfamilienhaus   Brütten   kommt   ein   schrankbasiertes   Brennstoffzellensystem PM Cube S8 zum Einsatz. Das Herzstück dieses Schrankes bildet ein für stationäre Anwendungen ausgelegtes  PM-Module  S8  mit  einer  elektrischen  Ausgangsleistung  bis  zu  6,2  kW.  Über  die  im  PM  Cube  S8  integrierte  Leistungselektronik  wird  der erzeugte Gleichstrom  an  den  Batteriespeicher  abgegeben,  der  als  zentraler,  elektrischer  Speicher dient.  Der elektrochemische Prozess in der Brennstoffzelle, der Gleichstrom und Wärmeenergie erzeugt, ist im Gegensatz zur klassischen Verbrennung (bis auf Wasser) emissionsfrei. Das PM Module S8 liefert zwischen 1,6 und 7,8kW Leistung, im Spannungsbereich zwischen 38 und 115VDC sowie Ausgangsströme bis 150A.

Neben der elektrischen Energie  entsteht bei der Reaktion  in  der  Brennstoffzelle  ein  erheblicher  Anteil  an  thermischer  Energie.  Durch  die  wassergekühlte  Stacktechnologie  von  Proton  Motoren  wird auch diese  genutzt.

Proton Motor bietet komplette Brennstoffzellen und Brennstoffzellen-Hybridsysteme aus eigener Fertigung – von der Entwicklung über die Produktion bis hin zur Realisierung kundenspezifischer Lösungen. Dabei liegt der Fokus auf stationären Anwendungen wie z.B. Back-up-Power und Energiespeicherlösungen sowie auf mobilen Lösungen wie Back-to-Base Anwendungen. Zum Einsatz können die Lösungen auch im maritimen sowie im Rail-Bereich.