Die Brennstoffzelle Galileo für das EFH/ZFH - Erdgas Zürich AG
Die Brennstoffzelle Galileo für das EFH/ZFH - Erdgas Zürich AG
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Intelligente Wärme.<br />
Sauberer Strom.<br />
<strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät <strong>Galileo</strong> 1000 N –<br />
Technologie <strong>für</strong> die Energiewende<br />
«Neue Technologien <strong>für</strong> <strong>Erdgas</strong> und Biogas», <strong>Erdgas</strong> <strong>Zürich</strong><br />
Umweltarena, Spreitenbach<br />
02. Oktober 2013 | Volker Nerlich
<strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät <strong>Galileo</strong> 1000 N –<br />
Technologie <strong>für</strong> die Energiewende<br />
Das Unternehmen Hexis<br />
Das <strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
<strong>Die</strong> Vermarktung von <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
| <strong>Erdgas</strong> <strong>Zürich</strong> «Neue Technologie <strong>für</strong> Erd- und Biogas | 02.10.2013<br />
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Unternehmen HEXIS<br />
Überblick<br />
Firma<br />
Hochtemperatur-<strong>Brennstoffzelle</strong><br />
Umfangreiche Test-Infrastruktur<br />
Produktion<br />
Muttergesellschaft in Winterthur<br />
(CH), Tochtergesellschaft in<br />
Konstanz (D)<br />
~ 33 Mitarbeiter<br />
Unternehmen der Viessmann<br />
Group, Allendorf (D) und der<br />
Stiftung <strong>für</strong> Kunst, Kultur und<br />
Geschichte, Winterthur (CH)<br />
SOFC kleiner Leistung<br />
Vom Pulver zum einsatzfähigen<br />
System<br />
Über 20 Jahre Erfahrung in der<br />
SOFC-Entwicklung<br />
System-und Stackprüfstände<br />
Button Cell, Short Stack, BZ-<br />
System<br />
Material-, Langzeit- und<br />
Prozesstest<br />
Zell-Produktion und Stack-<br />
Montage<br />
Kapazität <strong>für</strong> bis zu 20‘000 Zellen/a<br />
(ca. 300 BZH)<br />
Qualitätskontrolle<br />
Kapazität <strong>für</strong> ca. 5-8 Stacks und<br />
BZM/d<br />
Pilot-Produktion <strong>für</strong> BZH<br />
Kapazität <strong>für</strong> 1-2 BZH/d<br />
CE-zertifizierte Montage und<br />
Endkontrolle<br />
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Unternehmen HEXIS<br />
Systemmontage<br />
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Unternehmen HEXIS<br />
Teil der Viessmann Gruppe<br />
Eckpunkte der Partnerschaft<br />
• HEXIS bleibt als Firma und Marke in der jetzigen<br />
Form bestehen und wird weiter entwickelt<br />
• HEXIS als Kompetenzzentrum <strong>für</strong> Hochtemperatur-<br />
<strong>Brennstoffzelle</strong>n<br />
• «<strong>Galileo</strong> 1000 N» ist die Basis <strong>für</strong> die nähere<br />
Zukunft; gemeinsame Entwicklung eines «HEXIS-<br />
Viessmann»-BZH<br />
• Erster Verkauf an Endkunden ab 2. Hälfte 2013<br />
(Pilotmärkte, Test Kundenakzeptanz) durch HEXIS<br />
mit punktueller Unterstützung von Viessmann-<br />
Vertrieb<br />
• Start Viessmann-Flächenvertrieb mit dem<br />
gemeinsam entwickelten «HEXIS-Viessmann»-<br />
BZH ab 2016<br />
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<strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät <strong>Galileo</strong> 1000 N –<br />
Technologie <strong>für</strong> die Energiewende<br />
Das Unternehmen Hexis<br />
Das <strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
<strong>Die</strong> Vermarktung von <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
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<strong>Brennstoffzelle</strong>n<br />
im Fahrzeug, auf dem Rücken, im Haus, …<br />
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Technologie zur Energiewende<br />
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Technologie zur Energiewende<br />
Massgeschneiderte Entwicklung<br />
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Hochtemperatur-<strong>Brennstoffzelle</strong> im System<br />
HEXIS-SOFC-Funktionsprinzip<br />
Aufbau <strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät<br />
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<strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
Spezifikationen<br />
<strong>Brennstoffzelle</strong><br />
Elektrische Leistung<br />
1 kWel (AC, netto)<br />
Thermische Leistung<br />
1.8 kWth<br />
Elektrischer Wirkungsgrad 30-35 %<br />
Gesamt-Wirkungsgrad 95 % (Hu, T RL = 30 °C)<br />
Betrieb<br />
modulierend<br />
Emissionen<br />
NOx < 30 mg/kWh<br />
Schall < 30 dB(A), 1 m vor dem Gerät<br />
Zusatzbrenner<br />
Thermische Leistung<br />
Betrieb<br />
Gesamtwirkungsgrad<br />
Gesamtes Gerät<br />
Jährliche Betriebsdauer<br />
Grösse<br />
Gewicht<br />
5-20 kWth<br />
modulierend, WWB im Sommer<br />
109 % (Hu, T RL = 30 °C)<br />
5‘000 - 6‘000 h/a<br />
640 x 560 x 1640 mm<br />
170 kg<br />
CE-zertifiziert<br />
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<strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
Merkmale<br />
Umweltschutz und Ressourcenschonung<br />
• Niedrigste Schadstoff- und Lärmemissionen<br />
• Hoch effiziente Brennstoffnutzung durch elektrochemische Energiewandlung<br />
und Kraft-Wärme-Kopplung<br />
• Verbrauchernahe „lastnahe“ Installation der Anlagen und damit geringe<br />
Übertragungs- und Verteilungsverluste.<br />
• Erzeugung von Strom, wenn in der Heizperiode Strom aus Europa importiert<br />
wird, und damit CO 2 -Reduktion (im Vergleich mit Europäischen Strom-Mix)<br />
Kundenbedürfnis<br />
• Bedarfsgerechte Strom- und Wärmebereitstellung<br />
• Abdeckung des Wärmebedarfs, auch bei Stromausfall<br />
• Einfache Installation in vorhandene Haus-Infrastruktur<br />
• Geringer Platzbedarf<br />
Wichtiger Bestandteil einer künftigen dezentralen Energieversorgung<br />
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Einsatz im Einfamilienhaus<br />
Objekt in SH vor/nach der energetischen Sanierung<br />
[Quelle: Lauber IWISA, Hochschule Luzern – Technik & Architektur, 2013]<br />
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Einsatz im Einfamilienhaus<br />
Stromversorgung mit BZ und PV<br />
Dezember 2012<br />
[Quelle: Lauber IWISA, Hochschule Luzern – Technik & Architektur, 2013]<br />
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Einsatz im Einfamilienhaus<br />
Hoher Selbstversorgungsgrad mit BZ<br />
Dezember 2012: Vergleich der CO 2 -Emissionen, der Primärenergieverbrauchs und der Autarkie bei<br />
Europäischem Strom-Mix (UCTE)<br />
[Quelle: Lauber IWISA, Hochschule Luzern – Technik & Architektur, 2013]<br />
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<strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät <strong>Galileo</strong> 1000 N –<br />
Technologie <strong>für</strong> die Energiewende<br />
Das Unternehmen Hexis<br />
Das <strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
<strong>Die</strong> Vermarktung von <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
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Vermarktung <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
Konzept<br />
Vermarktungsidee<br />
Aufstellraum<br />
• Einsatz im Einfamilienhaus zur Abdeckung des<br />
Stromgrund- und kompletten Wärmebedarfs<br />
• Erzeugung von Strom aus günstigem <strong>Erdgas</strong> und<br />
Ersatz vom Strombezug aus dem Netz<br />
Grundvoraussetzung <strong>für</strong> den Betrieb<br />
Pumpen-Warmwasserheizung, Anschluss an Strom- und<br />
<strong>Erdgas</strong>netz, Wärmebedarf 15.000-35.000 kWh/a<br />
Konditionen<br />
<strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät und obligatorische Betriebsgarantie, Preisniveau analog Elektro-Wärmepumpe<br />
mit Erdsonde im Bereich 20 kWth, Vertrieb über Hexis direkt an Handwerk und EVU<br />
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Vermarktung <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
<strong>Brennstoffzelle</strong>n <strong>für</strong> jedes Haus...<br />
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Vermarktung <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
<strong>Brennstoffzelle</strong>n in jedem Keller...<br />
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Vermarktung <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
Einsatzbereich: Beispielhafte Jahresbetriebsergebnisse<br />
Kriterium/Grösse Einheit Kleines<br />
<strong>EFH</strong><br />
Grosses<br />
<strong>EFH</strong><br />
Wärmebedarf (inkl. Warmwasser) kWh/a 16’000 28’000<br />
Betriebsdauer <strong>Brennstoffzelle</strong> (BZ) h 5’400 6’100<br />
Strombedarf Gebäude kWh/a 4’200 5’200<br />
Stromproduktion BZ, netto* kWh/a 4’800 5’800<br />
Stromanteil BZ Eigendeckung Gebäude kWh/a 2’000 2’500<br />
Stromexport ins öffentliche Stromnetz kWh/a 2’800 3’300<br />
Gesamt-Nutzungsgrad <strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät %, Hu 95 95<br />
Elektrischer Wirkungsgrad, AC netto (Nennwert) %, Hu 35 35<br />
* Stromeigenbedarf inkl. Heizungsanlage bereits abgezogen, Stromeinspeisung ins Gebäude<br />
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Vermarktung <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
Förderung, konkret<br />
<strong>Erdgas</strong> <strong>Zürich</strong> unterstützt die Markteinführung von <strong>Galileo</strong> 1000 N mit einem Zuschuss.<br />
• Bei Modernisierung der Gas-Heizungsanlage<br />
• Förderbeitrag<br />
<strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgerät CHF 3’000.-,<br />
• Laufzeit der Förderung: 2013-2014<br />
• Geltungsbereich: Massnahmen, die im Stadtgebiet <strong>Zürich</strong> umgesetzt werden<br />
• <strong>Erdgas</strong> <strong>Zürich</strong> unterstützt durch Kommunikation auf Messen, in Drucksachen und Internet<br />
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Vermarktung <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
Pläne und Massnahmen<br />
• Produktion von <strong>Brennstoffzelle</strong>n-Heizgeräten in Winterthur<br />
• Vertrieb von <strong>Galileo</strong> in der deutsch-sprachigen Schweiz<br />
• Service durch HEXIS ab Winterthur und Tochtergesellschaft in Konstanz<br />
• Installateursschulung <strong>für</strong> 1 Tag ( inkl. Service über 2 Tage)<br />
• Offerten, Planungsunterstützung<br />
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Hexis und <strong>Galileo</strong> 1000 N<br />
Fazit<br />
• Technischer Fortschritt (Lebensdauer, Robustheit, Leistungsfähigkeit) auf dem Weg, über 2 Mio.<br />
Stunden Betriebserfahrung, Gesamtnutzungsgrad ca. 82 % bis 95 % (HU) Markteinführung jetzt<br />
• Feldtest-Erfahrungen mit mehr als 180 BZH Hohe Verfügbarkeit und Bestätigung der technischen<br />
Daten<br />
• Schulung von mehr als 120 Handwerkern in CH, DE und AT Erfolgreicher Aufbau von Wissen und<br />
Erfahrung bei wichtigen Partnern im Markt<br />
• Sehr positives Feedback des Handwerks bezüglich Planung, Installation und Service <strong>Galileo</strong><br />
vergleichbar mit Gas-Brennwertkessel<br />
• Hexis ist Teil der Viessmann Group, dem Innovationsführer in der europäischen Heizungsindustrie <br />
Marktzugang <strong>für</strong> <strong>Galileo</strong> gesichert<br />
• Marktumfeld ändert sich zugunsten Mikro-Wärme-Kraft-Kopplung Mit <strong>Galileo</strong> 1000 N bekommt die<br />
Energiewende die richtige Technologie<br />
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Seite 23
Vielen Dank<br />
<strong>für</strong> Ihre Aufmerksamkeit<br />
HEXIS <strong>AG</strong><br />
Zum Park 5 | 8404 Winterthur | Schweiz<br />
T +41 52 262 82 07 | F +41 52 262 63 33<br />
info@hexis.com | www.hexis.com<br />
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Ersatzfolien<br />
| <strong>Erdgas</strong> <strong>Zürich</strong> «Neue Technologie <strong>für</strong> Erd- und Biogas | 02.10.2013<br />
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Randbedingungen<br />
Umweltschutz: CO 2 -Minderung<br />
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Randbedingungen<br />
Erneuerbare Energien: Verfügbar, aber nicht immer.<br />
Leistung in MW<br />
20000<br />
EEG-Windenergie-Einspeisung onshore in Deutschland im November 2009,<br />
Tagesminima und Tagesmaxima der 1/4-Stunden-Leistungsprofile<br />
Stand: 10.12.2009<br />
20857,6<br />
18000<br />
16000<br />
14000<br />
12000<br />
10000<br />
8000<br />
6000<br />
4000<br />
2000<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30<br />
Datum (November 2009)<br />
Windenergie im Herbst:<br />
Einmal werden im<br />
Monat November die<br />
maximale Leistung von<br />
20‘000 MWel erreicht,<br />
im Mittel etwa 10‘000<br />
MWel.<br />
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Randbedingungen<br />
Stromproduktion und –verbrauch in der Schweiz<br />
<strong>Die</strong> Schweiz importiert im Winter Strom<br />
aus dem Europäischen Ausland, da<br />
nicht genug Strom erzeugt wird.<br />
<strong>Die</strong>ser europäische Strom hat aber eine<br />
höhere CO 2 -Belastung.<br />
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Seite 28
Künftige Energieversorgung<br />
Dezentrale Systeme in einem Verbund der Netze<br />
| <strong>Erdgas</strong> <strong>Zürich</strong> «Neue Technologie <strong>für</strong> Erd- und Biogas | 02.10.2013<br />
Seite 29
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