Multitalent für die Energieversorgung der Zukunft

Ein privates Kraftwerk im Keller des Eigenheims? Mit einer modernen Brennstoffzelle könnte künftig jeder Hausbesitzer zum Energieerzeuger werden. Die sogenannten Mikro-Blockheizkraftwerke wandeln Erdgas vor Ort sauber und umweltschonend in Strom und Wärme um. Da sie außerdem nicht größer als eine Waschmaschine sind und nahezu geräuschlos arbeiten, verheißen Energieexperten den kleinen Kellerkraftwerken eine große Zukunft.

Im Labor für Heizungstechnik des Institutes für Technische Gebäudeausstattung der Fachhochschule Köln steht diese Zukunft derzeit auf dem wissenschaftlichen Prüfstand. In einem auf zwei Jahre angelegten Forschungsvorhaben untersuchen Prof. Dr.-Ing. Klaus Sommer und sein Team die Praxistauglichkeit einer Brennstoffzelle unter Realbedingungen. Im Mittelpunkt der Untersuchung steht die »BlueGEN«-Brennstoffzelle des australisch-deutschen Herstellers Ceramic Fuel Cells GmbH mit Sitz in Heinsberg bei Aachen.

Das Mikro-Blockheizkraftwerk nutzt Erdgas als Brennstoff und wandelt diesen elektrochemisch in Strom und Wärme um. Besonderheit der BlueGen-Anlage ist dabei der besonders hohe elektrische Wirkungsgrad von bis zu 60 Prozent. Der Strom kann im Gebäude genutzt oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. Die bei der Stromerzeugung entstehende Abwärme dient als Zusatzheizung für Wohnräume und Warmwasserbereitung. Durch die doppelte Nutzung des Brennstoffs kommt das Gerät auf einen hohen Gesamtwirkungsgrad von über 80 Prozent und spart aktiv CO2 ein: Im Vergleich zur herkömmlichen, getrennten Strom- und Wärmeerzeugung senkt BlueGen den CO2-Ausstoß um bis zu 50 Prozent. Ein weiterer Vorteil: Durch die Energieerzeugung vor Ort entstehen keine Transportverluste. Die BlueGEN-Anlage kann maximal zwei Kilowatt Strom und ein Kilowatt Wärme erzeugen.

Der Fokus des vom KlimaKreis Köln geförderten Forschungsprojekts liegt auf der bestmöglichen Integration dieser Mikro-KWK-Anlage in die gebäudetechnische Infrastruktur von Einfamilienhäusern. »Wir wollen ermitteln, wie sich die neue Technik am besten in die Heizungs- und Energieversorgungssysteme integrieren lässt«, erklärt Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Klaus Sommer vom Institut für Technische Gebäudesausrüstung der Fachhochschule Köln. Dazu haben die Forscher in ihrem Labor reale heizungstechnische Installationen etabliert, die den Energieverbrauch eines Einfamilienhauses simulieren. Das Projekt ist auch Gegenstand von Master- und Bachelorarbeiten im Studiengang Energie- und Gebäudetechnik mit den Schwerpunkten Technische Gebäudeausrüstung, Elektrische Gebäudesystemtechnik und Green Building Engineering. Geplant sind auch kooperative Doktorarbeiten mit Universitäten im In- und Ausland. »Die Fachhochschule Köln hat ihre Forschungen in zehn Clustern gebündelt. Das Brennstoffzellen-Projekt passt hervorragend zum Forschungscluster »Wasser – Energie – Umwelt« betont Prof. Dr. Klaus Becker, Vize-Präsident für Forschung und Wissenstransfer der Fachhochschule Köln.

»Die dezentrale Erzeugung von Strom und Wärme in kleinen Anlagen spielt in den Konzepten für die Energieversorgung in der Zukunft eine wichtige Rolle. Dabei setzt man auf die Brennstoffzellen große Hoffnungen, die hier in der Fachhochschule Köln mit Fakten belegt werden. Wir freuen uns, dass der KlimaKreis Köln und die RheinEnergie mit diesem Projekt dazu beitragen kann, die Praxistauglichkeit dieser Zukunftstechnologie wissenschaftlich zu untersuchen«, sagte Dr. Matthias Dienhart, Geschäftsführer des KlimaKreises Köln und Leiter der Abteilung energiewirtschaftliche Grundsatzfragen bei der RheinEnergie.

Die Fachhochschule Köln ist die größte Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Deutschland. 17500 Studierende werden von rund 420 Professorinnen und Professoren unterrichtet. Das Angebot der elf Fakultäten und des Instituts für Tropentechnologie umfasst rund 70 Studiengänge, jeweils etwa die Hälfte in Ingenieurwissenschaften bzw. Geistes- und Gesellschaftswissenschaften: von Architektur über Elektrotechnik und Maschinenbau, Design, Restaurierung, Informationswissenschaft, Sprachen und Soziale Arbeit bis hin zu Wirtschaftsrecht und Medieninformatik. Neu hinzugekommen sind im Herbst 2009 die Angewandten Naturwissenschaften. Zur Hochschule gehört neben Standorten in Köln-Deutz und in der Kölner Südstadt auch der Campus Gummersbach; im Aufbau ist der Campus Leverkusen. Die Fachhochschule Köln ist Vollmitglied in der Vereinigung Europäischer Universitäten (EUA), sie gehört dem Fachhochschulverbund UAS 7 und der Innovationsallianz der nordrhein-westfälischen Hochschulen an. Die Hochschule ist zudem eine nach den europäischen Öko-Management-Richtlinien EMAS und ISO 14001 geprüfte und zertifizierte umweltorientierte Einrichtung.

Der KlimaKreis Köln ist ein Zusammenschluss der wichtigsten Kompetenz- und Verantwortungsträger aus dem Raum Köln in Sachen Klimaschutz. Das im Januar 2009 von der RheinEnergie AG gegründete Gremium tritt an, innovative und beispielgebende Modell- und Demonstrationsprojekte rund um den Klimaschutz zu fördern, um deren Realisierung in der Region zu ermöglichen. Über die konkrete Förderarbeit hinaus wird der KlimaKreis Köln seine Verantwortung als regionale Plattform rund um das Thema Klimaschutz in Köln wahrnehmen. Ziel ist es, konkrete Maßnahmen zu entwickeln und umzusetzen, um mit allen gesellschaftlichen Gruppen sowie den Bürgerinnen und Bürgern gemeinsam weitere Initiativen anzustoßen und in einen aktiven Austausch einzutreten.

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