detaillierte Frage
Dieses FAQ betrifft Bilanzierungen nach GEG sowie nach DIN V 18599: 2018-09 (Wohngebäude).
Hintergrund:
Brennstoffzellen sind KWK-Anlagen, welche die chemische Energie eines Brennstoffs direkt in Elektrizität und Wärme umwandeln.
Der Strom und die Wärme wird durch eine chemische Reaktion ohne einen Verbrennungsprozess erzeugt (kalte Verbrennung). Im Gegensatz zu anderen KWK-Anlagen benötigt eine Brennstoffzelle weniger Prozessstufen bei der Strom- und Wärmeerzeugung und arbeitet daher äußerst effizient.
Der Berechnungsansatz von Brennstoffzellen ist in DIN V 18599-9: 2018-09 beschrieben.
Für die energetische Bewertung wird gemäß DIN V 18599-9 nur die Wärme bewertet, die zur Deckung des Wärmebedarfs des Gebäudes genutzt wird (Heizwärme-, Trinkwarmwasserbedarf, etc.).
Ein kombiniertes System aus KWK-Anlage und Spitzenlast-Wärmeerzeuger ist bei der Anlagenbewertung als Gesamtsystem zu behandeln.
Umsetzung in ZUB Helena:
Die Verwendung von Brennstoffzellen steht nur beim Berechnungsverfahren DIN V 18599 (Ausgabe 2018) zur Verfügung.
Eingabe Wohngebäude:
Gehen Sie in die Anlagentechnik und legen Sie zunächst eine Wärmeerzeugereinheit an. Wählen Sie in der Registerkarte Allgemein bei Art des Systems indirekt aus.
Legen Sie anschließend in der Wärmeerzeugereinheit 1 einen neuen Wärmeerzeuger an.
Gehen Sie auf den Wärmeerzeuger und treffen Sie in der Zeile Erzeuger die Auswahl dezentrale KWK. Wählen Sie anschließend den Energieträger aus (in diesem Beispiel Erdgas).
Anschließend gehen Sie in die Registerkarte KWK-Anlagenparameter und treffen bei Art der KWK die Auswahl KWK-System mit Brennstoffzelle.
Anschließend können Sie die Berücksichtigung der Stromproduktion auswählen. Sie haben die Wahl zwischen
Im nächsten Schritt müssen Brennstoffzellen-Kennwerte (Produktwerte nach DIN EN 50465 (VDE 013 310)) sowie zusätzliche Kennwerte (Herstellerangaben) eingegeben werden.
Exkurs: Erläuterung der Eingabeparameter
Die Berechnungsparameter des Bewertungsverfahrens sind den Produktunterlagen des Herstellers zu entnehmen.
Im nächsten Schritt legen Sie in der Wärmeerzeugereinheit 1 den zweiten Wärmeerzeuger an (in diesem Beispiel einen Brennwertkessel).
Sollten die beiden Wärmeerzeuger auch Trinkwarmwasser zur Verfügung stellen, setzen Sie bei dem Brennwertkessel 1 und der dezentralen KWK-Anlage in der Registerkarte Allgemein das Häkchen bei auch Erzeuger für Trinkwarmwasser. ZUB Helena legt im Abschnitt Trinkwarmwasser automatisch eine Erzeugereinheit und die beiden Wärmeerzeuger an.
Hinweis: Diese Informationen werden von der ZUB Systems GmbH kostenlos bereitstellt. Die Ausführungen stellen insbesondere keine Rechtsberatung dar. Jede Form der Haftung und Gewährleistung für die technische oder sachliche Richtigkeit ist ausgeschlossen.
ZUB | Wilhelm Liese
Brennstoffzellen sind KWK-Anlagen, welche die chemische Energie eines Brennstoffs direkt in Elektrizität und Wärme umwandeln.
Der Strom und die Wärme wird durch eine chemische Reaktion ohne einen Verbrennungsprozess erzeugt (kalte Verbrennung). Im Gegensatz zu anderen KWK-Anlagen benötigt eine Brennstoffzelle weniger Prozessstufen bei der Strom- und Wärmeerzeugung und arbeitet daher äußerst effizient.
Der Berechnungsansatz von Brennstoffzellen ist in DIN V 18599-9: 2018-09 beschrieben.
Für die energetische Bewertung wird gemäß DIN V 18599-9 nur die Wärme bewertet, die zur Deckung des Wärmebedarfs des Gebäudes genutzt wird (Heizwärme-, Trinkwarmwasserbedarf, etc.).
Ein kombiniertes System aus KWK-Anlage und Spitzenlast-Wärmeerzeuger ist bei der Anlagenbewertung als Gesamtsystem zu behandeln.
Umsetzung in ZUB Helena:
Die Verwendung von Brennstoffzellen steht nur beim Berechnungsverfahren DIN V 18599 (Ausgabe 2018) zur Verfügung.
Eingabe Wohngebäude:
Gehen Sie in die Anlagentechnik und legen Sie zunächst eine Wärmeerzeugereinheit an. Wählen Sie in der Registerkarte Allgemein bei Art des Systems indirekt aus.
Legen Sie anschließend in der Wärmeerzeugereinheit 1 einen neuen Wärmeerzeuger an.
Gehen Sie auf den Wärmeerzeuger und treffen Sie in der Zeile Erzeuger die Auswahl dezentrale KWK. Wählen Sie anschließend den Energieträger aus (in diesem Beispiel Erdgas).
Anschließend gehen Sie in die Registerkarte KWK-Anlagenparameter und treffen bei Art der KWK die Auswahl KWK-System mit Brennstoffzelle.
Anschließend können Sie die Berücksichtigung der Stromproduktion auswählen. Sie haben die Wahl zwischen
- Verfahren A: Bilanzierung von Brennstoff und Strom
- Verfahren B: Bilanzierung Primärenergiefaktor der Wärme
Wichtiger Hinweis: Für die Berechnung BEG-Effizienzhaus ist bei der Bilanzierung eines KWK-Systems mit Brennstoffzelle die Bilanzierung nach Verfahren B vorgegeben.
Im nächsten Schritt müssen Brennstoffzellen-Kennwerte (Produktwerte nach DIN EN 50465 (VDE 013 310)) sowie zusätzliche Kennwerte (Herstellerangaben) eingegeben werden.
Exkurs: Erläuterung der Eingabeparameter
| Bezeichnung | Formel-zeichen | Einheit | Quelle |
| Elektrischer Netto-Wirkungsgrad im Betrieb der Brennstoffzelle zu Beginn der Nutzungsdauer bei θRL = 30°, heizwertbezogen | ηel,CHP,BOL | [-] | Produktkennwert nach DIN EN 50465 (VDE 0130-310) (ηel,CHP_100 Sup_0) |
| Gesamtwirkungsgrad der Brennstoffzelle zu Beginn der Nutzungsdauer bei θRL = 30°, heizwertbezogen | ηCHP,BOL | [-] | Produktkennwert nach DIN EN 50465 (VDE 0130-310) (ηCHP_100 Sup_0) |
| elektrische Leistung der Brennstoffzelle zu Beginn der Nutzungsdauer bei θRL = 30 °C |
Pel,CHPBOL | [kW] | Produktkennwert nach DIN EN 50465 (VDE 0130-310) (Pel) |
| thermische Leistung der Brennstoffzelle im Warmwasser-betrieb zu Beginn der Nutzungsdauer, höchstens bei θRL = 50 °C, bei 100 % elektrischer Leistung der BZ |
Pw,th,CHP,BOL | [kW] | Produktkennwert in Anlehnung an DIN EN 50465 (VDE 0130-310) bei max. θRL = 50 °C |
| Eigenstromverbrauch der Brennstoffzelle für einen Start-Vorgang unter typischen Betriebsbedingungen (Kaltstart oder Stand-by-Betrieb), in kWh/Vorgang |
Wf,CHP | [kW/Vorgang] | Herstellerangabe |
| maximal mögliche kontinuierliche Betriebszeit der Brennstoffzelle innerhalb 24 h |
dCHP | [h/(24h)] | Herstellerangabe |
| maximal zulässige Rücklauftemperatur zum Brennstoffzellen-Modul, konstruktionsbedingte Grenztemperatur als Abschaltkriterium |
θGrenz | [°C] | Herstellerangabe |
| minimal zulässige thermische Leistung als Abschaltkriterium für Brennstoffzellen mit eingeschränktem Taktverhalten |
Pmin | [kW] | Herstellerangabe |
| Volumen des Wärmespeichers | VPS | [l] | Herstellerangabe bzw. entsprechend der geplanten technischen Ausführung |
Die Berechnungsparameter des Bewertungsverfahrens sind den Produktunterlagen des Herstellers zu entnehmen.
Im nächsten Schritt legen Sie in der Wärmeerzeugereinheit 1 den zweiten Wärmeerzeuger an (in diesem Beispiel einen Brennwertkessel).
Sollten die beiden Wärmeerzeuger auch Trinkwarmwasser zur Verfügung stellen, setzen Sie bei dem Brennwertkessel 1 und der dezentralen KWK-Anlage in der Registerkarte Allgemein das Häkchen bei auch Erzeuger für Trinkwarmwasser. ZUB Helena legt im Abschnitt Trinkwarmwasser automatisch eine Erzeugereinheit und die beiden Wärmeerzeuger an.
Hinweis: Diese Informationen werden von der ZUB Systems GmbH kostenlos bereitstellt. Die Ausführungen stellen insbesondere keine Rechtsberatung dar. Jede Form der Haftung und Gewährleistung für die technische oder sachliche Richtigkeit ist ausgeschlossen.
ZUB | Wilhelm Liese