Brennstoffzellen: Wann rechnet sich die Anschaffung?

Die CFC-Manager schwören jedoch Stein und Bein, mit wachsenden Stückzahlen die Verkaufspreise massiv senken zu können. Europa-Vertriebschef Andreas Ballhausen ist sich sicher: „Ab 2020 kann sich die Brennstoffzelle ohne zusätzliche Förderung am Markt behaupten.“ Schon heute soll sie die Kilowattstunde für rund zwölf Cent erzeugen können, gibt das Unternehmen an. Das liegt etwa 14 Cent unter dem, was Stromkunden derzeit bundesweit durchschnittlich für elektrische Energie an ihren Versorger zahlen.

Lenkdrachen soll Energie gewinnen

Sie sehen aus wie übliche Lenkdrachen, doch sollen sie zukünftig der Gewinnung von Windenergie dienen. Die Technische Universität Delft in den Niederlanden, deren Drache hier zu sehen ist, forscht seit Jahren im Kite Power Projekt an dieser Technologie und hat schon mehrere Prototypen getestet. 2015 könnten laut der Brandenburger Firma Enerkite die fliegenden Kraftwerke auch in Deutschland für Energie sorgen.

Die Drachen fliegen dafür in 300 bis 600 Metern Höhe und zapfen dort die konstanten Windströme für die Stromgewinnung ab. Über ein Seil ist der Drache mit einer mobilen Bodenstation gekoppelt. Die Flugsteuerung sowie der Generator laufen per Autopilot. Im Gegensatz zu großen Windanlagen sind die „Energiedrachen“ flexibel einsetzbar, leise und auch noch günstiger.

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Die USA setzt ebenfalls auf Fluggeräte zur Energiegewinnung, doch diese ähneln eher einem Flugzeug. Windturbinen aus Glasfasern und Karbon machen dabei die Stromgewinnung in der Luft möglich. Die Forschung des kalifornischen Unternehmens Makani Power an der Airborne Wind Turbine wird unter anderem von Google bezuschusst. Die Turbine, die bis zu 600 Meter hoch fliegt, wird von einem Hauptseil gehalten, während die Luftenergie über ein anderes Seil zum Boden gelangt. Dabei fliegt die Windturbine kreisförmig und quer zum Wind, wodurch sie sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht. Der Prototyp kann sogar teilweise selbstständig den Flugmodus wechseln. Das Unternehmen plant die Windturbinen auch auf der See einzusetzen.

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Zumindest auf den Plänen der Konstrukteure bringen diese Windgeneratoren mehr Leistung als konventionelle Windmühlen. Der vertikale "Aerogenerator" wird auf hoher See installiert. Die Stromausbeute liegt bei 10 Megawatt, rund drei Megawatt mehr als die bisher größte Windanlage produziert. Die Spannweite kann nach Angaben des britischen Herstellers Windpower bis zu 230 Meter betragen. Dagegen sehen die bisher üblichen Windmühlen eher schlapp aus - die neuesten Anlagen der konventionellen Bauart sollen nämlich einen Rotorendurchmesser von "nur" 180 Meter haben.

Texte: Miguel Zamorano

Recherche: Andreas Menn

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Schaut wie eine Steinschleuder aus, ist aber ein Lenkdrache. Die Idee: der Kite-Segel der italienischen Firma Kite Gen ist an einem bewegbaren Arm an zwei Seilen befestig und wird dann auf eine Höhe von 800 bis 1000 Metern gebracht. Dort dreht der Winddrachen konstante Achten und treibt so die Turbine an. Der Vorteil: in mehr als 1000 Meter Höhe bläst der Wind konstanter als in Bodennähe. Bei einer Windgeschwindigkeit von 25 km/h läge die Energieausbeute laut Hersteller bei drei Megawatt.

300 Drachen brächten so die Leistung eines Atomkraftwerks - und da der Wind in der Höhe nahezu durchgehend bläst, gäbe es keine großen Ausfallzeiten. Der Haken: Flugzeuge müssten das Gebiet umfliegen. Das scheint bei der hohen Verkehrsdichte am europäischen Himmel und der Größe der Lenkdrachen-Parks nicht praktikabel. Das Modell ist derzeit noch in der Erprobungsphase.

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Auch die M.A.R.S.-Anlage produziert mit Hilfe von Höhenwinden Energie. Das Mageen Power Air Rotor System wird dazu mit Helium gefüllt und steigt nach oben. Bläst der Wind, dreht sich der Ballon um die eigene Achse und treibt den Rotor an. Bis zu ein Megawatt Strom soll so erzeugt werden, das über ein Kabel nach unten fließt.  

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Dieses Modell aus den USA sieht aus wie eine übergroßes Stück menschlicher DNA und heißt daher auch Helix Wind. Diese Turbine dreht sich um die eigene Achse und produziert so Strom. Allerdings nicht viel: nur 4,5 Kilowatt bei einer Windgeschwindigkeit von 18 km/h. Die Windhelix eignet sich also eher für das Eigenheim. Bei einer einzelnen Helix-Länge von sechs Metern sollte man eine enstprechend große Hütte haben.

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Dieses vertikale Modell soll leise sein und sich unauffälliger als die massigen, konventionellen Windmühlen in die Landschaft fügen. Die Anlage des britischen Unternehmens quietrevolution wird auf Dächern oder auf 18-Meter hohen Posten montiert und kann je nach Windgeschwindigkeit bis zu 16 Kilowatt Strom erzeugen. Die "vertical axis wind turbine (VAWT)" ist daher auch für das Eigenheim oder für kleinere Gebäude gedacht.

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Das Einstiegsmodell für Ein- und Zweifamilienhäuser, das Viessmann unter dem Namen Vitovalor 300-P gemeinsam mit dem japanischen Elektronikgiganten Panasonic vertreibt, kostet inklusive Montage sogar zwischen 30.000 und 35.000 Euro. Dennoch sind die Partner zuversichtlich, bis zum Jahr 2020 in Europa eine fünfstellige Zahl an Kellerkraftwerken absetzen zu können. Genauer wollen die Unternehmen sich nicht festlegen.

Viessmann stellt zum Gerät ein kleines Zusatzprogramm bereit, über das Benutzer von Smartphones oder Tablet-PCs ihr Gerät auch aus der Ferne steuern können. Zudem haben sie immer im Blick, wie viel Strom und Wärme es gerade generiert.

Bleibt festzuhalten: Wer sich für die innovative Technik entscheidet, tut zumindest der Umwelt etwas Gutes. Gegenüber einer herkömmlichen Gasheizung und dem Strombezug aus dem Netz hinterlässt die Brennstoffzelle dank der zweifachen Brennstoffausnutzung bei gleicher Energieausbeute rund zwei Drittel weniger CO2-Emissionen. Bei den gegenwärtigen Systempreisen rechnet sich die Anschaffung allerdings nur dann in einem überschaubaren Zeitraum, wenn der Käufer eine ansehnliche staatliche Förderung ergattert.

Weiterer Wermutstropfen: Der Käufer bleibt abhängig von Erdgas, einem fossilen Brennstoff - es sei denn, er steigt auf Biogas um.