Heizung ohne Kohle, aber mit Kraft-Wärme-Kopplung

Im Sommer braucht man keine Heizung, aber es ist eine gute Zeit, sie auszutauschen.
Schon Ende des 19. Jahrhunderts hoffte man, Kohle und Dampfmaschinen ersetzen zu können. '1875 schrieb Jules Verne in seinem Buch „Die geheimnisvolle Insel“ üer die Brennstoffzelle: „Das Wasser ist die Kohle der Zukunft. Die Energie von morgen ist Wasser, das durch elektrischen Strom zerlegt worden ist. Die so zerlegten Elemente des Wassers, Wasserstoff und Sauerstoff, werden auf unabsehbare Zeit hinaus die Energieversorgung der Erde sichern.“
https://de.wikipedia.org/wiki/Brennstoffzelle

Kraft-Wärme-Kopplung ist die gleichzeitige Erzeugung von elektrischem Strom und Wärme, die in der Regel für die Gebäudeheizung verwendet wird.
Der große Vorteil der KWK ist die Verringerung des Brennstoffbedarfs. Brennstoff ist hier für ein Einfamilienhaus in Potsdam Erdgas. Langfristig soll es aus Erneuerbaren Energien erzeugt sein, wie aus Biomasse oder Synthesegas. Dann ist diese Energieversorgung klimaneutral.
Zunächst wird das Erdgas von noch verbliebenen Spuren von Schwefel gereinigt, dann in einem Reformer bei Temperaturen zwischen 700 und 800 °C und in einem Reaktor bei 250 bis 300 °C Kohlenmonoxid mithilfe von Platinkatalysatoren entfernt bzw. Wasserstoff abgetrennt. Dieser wird der Brennstoffzelle mit Polymerelektrolytmembran zugeführt und in einer "kalten Verbrennung" mit Sauerstoff der Luft oxidiert. Die chemische Energie wird dabei in elektrische und thermische Energie umgewandelt.
Der elektrische Wirkungsgrad beträgt mehr als 35 %, der thermische 56 %, in der Summe also über 90 %. (Diese Werte sind ähnlich denen eines Blockheizkraftwerkes mit Verbrennungsmotor für die Stromerzeugung.)
Der wesentliche Teil der Anlage ist nur ca. 1 m hoch und findet leicht in einem kleinen Technikraum Platz, wie die Abbildung zeigt.

Das Endspiel um die Kohle hat begonnen. Eine weitgehende Abkehr von den fossilen Energieträgern Kohle, Öl und Erdas wird dringender denn je. Im Bundestagswahlkampf 2017 hat Merkel noch erklärt, Deutschland werde das CO2-Minderungsziel bis 2020 einhalten. Erst nach der Wahl hat sie eingestanden, dass das Ziel nicht zu erreichen wäre. Folglich müssen die Anstrengungen vergrößert werden.
In einer aktuellen Leiststudie der Deutschen Energie-Agentur heißt es:
"... Die Steigerung der Energieeffizienz und der Ausbau der erneuerbaren Energien sind Grundvoraussetzungen für den Erfolg. In beiden Bereichen reicht das bisherige Tempo nicht aus. Bei einem jährlichen Wirtschaftswachstum von einem Prozent rechnet die dena-Leitstudie mit einer Reduzierung des Endenergieverbrauchs bis 2050 im Vergleich zu 2015 um bis zu 64 Prozent im Gebäudesektor, bis zu 52 Prozent im Verkehr und bis zu 18 Prozent in der Industrie. Vor allem in der Industrie macht sich bemerkbar, dass die Energieeffizienz zwar deutlich zunimmt, gleichzeitig aber das Wirtschaftswachstum zu einer höheren Nachfrage führt....
...Der erneuerbare Wasserstoff und die auf ihm aufbauenden Energieträger wie Methan und synthetische Öle machen es möglich, erneuerbaren Strom zu speichern und international zu handeln. Die dena-Leitstudie rechnet damit, dass Deutschland seinen Bedarf zum großen Teil mit Importen decken wird – zum Beispiel aus Nordafrika, weil dort die Produktionskosten günstiger und die Flächenpotenziale größer sind. Aber auch Deutschland hat Potenziale, die stärker genutzt werden sollten. Um die Entwicklung des Marktes anzustoßen, sollte Deutschland bis 2030 Kapazitäten für die Herstellung von erneuerbarem Wasserstoff im Umfang von 15 Gigawatt aufbauen...."
https://www.dena.de/newsroom/meldungen/dena-leitst...

"Eine schnelle Reduktion der Treibhausgasemissionen ist notwendig, wenn Regierungen sowohl die Kosten der Klimastabilisierung begrenzen wollen – als auch die Menge des CO2 möglichst klein halten wollen, das mit viel technischem Aufwand nachträglich aus der Atmosphäre wieder herausgeholt werden soll. Dazu müssten die Emissionen im Jahr 2030 mindestens 20 Prozent unter dem liegen, was die Länder im Rahmen des Pariser Klimaabkommens zugesagt haben, so eine neue Studie – eine Erkenntnis, die für die beim UN-Klimagipfel in Polen geplante globale Bestandsaufnahme Ende des Jahres unmittelbar relevant ist. Die Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre durch technische Verfahren wie Kohlenstoffabscheidung und unterirdische Speicherung (CCS) oder die verstärkte Nutzung von Pflanzen zum Absaugen von CO2 ist mit einer Reihe von Risiken und Unsicherheiten verbunden..."
https://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteil...