Seit September 2015 gibt es auch für neue Heizungen ein Energielabel. Anhand dieses Labels können Verbraucher gleich erkennen, wie effizient das jeweilige Gerät arbeitet. Die Vitovalor wird ebenfalls mit einem Label ausgeliefert. Bei der Wärmeerzeugung erreicht die Vitovalor PT2 je nach Ausführung die Energieeffizienzklasse A++ oder A+++ (Skala von G bis A+++). Bei der Trinkwassererwärmung erreicht die Brennstoffzelle die Energieeffizienzklasse A++ (Skala von G bis A+++) (Zapfprofil XL). Die Vitovalor PA2 hat als Einzelgerät die Energieeffizienzklasse A+++ (Skala von G bis A+++).
Vitovalor – Brennstoffzellenheizungen von Viessmann
Zum Produktprogramm
Themen im Überblick
Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung bildet die Grundlage für das sogenannte Mikro-KWK – die Brennstoffzelle. Bei Viessmann findet sich diese Technik unter der Produktreihe Vitovalor. Aktuell gibt es die Modelle Vitovalor PA2 und Vitovalor PT2, welche die Vitovalor 300-P ablöste, im Produktprogramm. Allen gemein ist ihre spezielle Funktionsweise. Denn neben Strom erzeugt die Brennstoffzelle auch Wärme, die wiederum zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt werden kann. Die Vitovalor Produkte eignen sich besonders gut für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäuser.
Video: Die neuen Brennstoffzellen
Die neueste Generation der Viessmann Brennstoffzellen arbeitet noch effizienter. Erfahren Sie mehr über die Neuheiten.
Das Video informiert über die neuen Brennstoffzellen der Vitovalor Generation D.
Was spricht für die Vitovalor?
Das sind die drei Gründe für die Viessmann Brennstoffzellenheizung:
- Schon heute mit der modernsten Technik Wärme und Strom erzeugen: Setzen Sie auf das zukunftsweisende Heizen mittels Wasserstoff und Erdgas.
- Machen Sie sich unabhängiger von steigenden Strompreisen, indem Sie die Brennstoffzelle zur Stromerzeugung nutzen.
- Heizen Sie effizienter und sparen Sie bis zu 40 Prozent Energiekosten durch die Heizung mit Brennstoffzelle, während Sie gleichzeitig CO₂-Emissionen reduzieren und das Klima schonen!
Aufbau und Funktion der Vitovalor Brennstoffzelle
Wie bei allen Innovationen von Viessmann haben Zuverlässigkeit und Langlebigkeit auch bei den Brennstoffzellen-Heizgeräten oberste Priorität. Dabei haben wir folgende Modelle im Portfolio:
- Vitovalor PT2 (ehemals 300-P)
- Vitovalor PA2
Die Vitovalor PT2 sowie ihr Vorgänger Vitovalor 300-P sind kompakte Brennstoffzellen-Heizgeräte. Neben dem Brennstoffzellenmodul bestehen diese Wärmeerzeuger aus einem Gas-Brennwertgerät, das zur Spitzenlastdeckung dient, einer witterungsgeführten Regelung sowie einem Edelstahl-Warmwasserspeicher. Mit der Vitovalor PA2 kann hingegen ein bestehendes Heizsystem ergänzt werden. Dazu wurde neben einer Systemtrennung ein Abgasanschluss verbaut.
Ein Brennstoffzellenmodul besteht aus den sogenannten Stacks, auf denen sich die Zellen befinden, einem Inverter und einem Reformer, der den benötigten Wasserstoff aus Erdgas extrahiert.
Was passiert, wenn die Brennstoffzelle der Vitovalor PT2 ausfällt?
Beide Einheiten – das Brennstoffzellen-Heizgerät und das Gas-Brennwertgerät – sind über eine gemeinsame Gasleitung verbunden und lassen sich auch getrennt voneinander in Betrieb nehmen. Das bedeutet, dass die Einheit mit dem Spitzenlastkessel auch ohne die Brennstoffzelle betrieben werden kann.
In Kooperation mit Panasonic für die Vitovalor
Für die Entwicklung, Herstellung und Lieferung der Brennstoffzelleneinheit (Polymer-Elektrolyt-Membrane, kurz PEM) ist nach wie vor Panasonic zuständig. In dieser Hinsicht gilt der Konzern immer noch als Vorreiter. Schließlich hat Panasonic bereits 2009 mit dem Verkauf solcher Systeme begonnen und mehr als 100.000 Brennstoffzellen abgesetzt. Als einer der europäischen Markt- und Innovationsführer im Bereich hocheffizienter Heiztechniksysteme hat sich Viessmann der Entwicklung und Fertigstellung des Gas-Brennwertmoduls angenommen. Auch die hydraulische Anbindung sowie der Zusammenbau zum Komplettsystem erfolgt durch Viessmann. Das Ergebnis dieser bis heute andauernden Kooperation ist ein Heizsystem mit herausragender Energieeffizienz und Zuverlässigkeit.
2014 führten beide Unternehmen mit der Vitovalor PT2 (ehemals Vitovalor 300-P) europaweit das erste Brennstoffzellen-Heizgerät mit PEM-Technik für Ein- und Zweifamilienhäuser in den Markt ein.
Weitere Informationen zum Unternehmen sind auf der Webseite von Panasonic zu finden.
Funktionsweise der Vitovalor Brennstoffzellen-Heizgeräte
Sauerstoff und aus Erdgas gewonnener Wasserstoff: Dies sind die beiden Komponenten, die benötigt werden, um mittels des Brennstoffzellen-Heizgerätes Strom und Wärme zu erzeugen.
Die chemische Reaktion dieser beiden Stoffe wird als “kalte Verbrennung” bezeichnet und spielt sich zwischen zwei Elektroden ab. An der Anode wird Wasserstoff hinzugeführt. Anschließend wird dieser von einem Katalysator in negative Elektronen und positive Wasserstoffionen aufgespalten. Die Elektronen wandern über einen elektrischen Leiter zur Kathode, wodurch Strom entsteht. Zeitgleich erreichen die positiv aufgeladenen Ionen durch den Elektrolyten (Ionen-Austausch-Membran) zur Kathode. Dort reagieren sie mit Sauerstoff, wodurch Wärme freigesetzt wird. Der Prozess verläuft sehr schadstoffarm und ist schonend für die Umwelt. Weitere Informationen dazu finden Sie auf der Seite Funktionsweise der Brennstoffzelle.
Video: Die Vitovalor stellt sich vor
Kostensenkung, Umweltentlastung, Autarkiesteigerung: Die Investition in eine neue Heizung, die gleichzeitig Wärme und Strom erzeugt, lohnt sich. In unserem Video erfahren Sie mehr über die Vorteile der Brennstoffzellenheizung von Viessmann.
Das Video zeigt die Eigenschaften und Besonderheiten der Vitovalor.
Erdgas als Voraussetzung für die Vitovalor
Energielieferant der Vitovalor Brennstoffzelle ist Wasserstoff. Wasserstoff ist das häufigste Element in der Natur, er ist Bestandteil aller organischen Verbindungen. Auch Erdgas besteht neben Kohlenstoff aus Wasserstoff. In Reinform kommt es in der Natur allerdings nicht vor. Aus diesem Grund wird für die Brennstoffzelle Erdgas eingesetzt. Als emissionsärmster fossiler Brennstoff eignet es sich gut zur Gewinnung reinen Wasserstoffs. Im Vitovalor wird der Wasserstoff aus dem zugeführten Gas separiert. Dazu werden an erster Stelle die Schwefelverbindungen abgeschieden. Ein vorgeschalteter Reformer wandelt anschließend das Gas durch einen Katalysator in Kohlenmonoxid und Wasserstoff um. In einer anschließenden Gasreinigung erfolgt die Umwandlung von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid. Je nach Bedarf kann die Vitovalor PT2 mit Erdgas H-, E- oder LL-Gas betrieben werden. Die Vitovalor PA2 hingegen ist für den Betrieb mit E-Erdgas voreingestellt und umstellbar auf LL-Erdgas.
Denkt für Sie mit: Der selbstlernende Energiemanager
Das Brennstoffzellen-Heizgerät ist wärmegeführt und stromoptimiert. Der integrierte Energiemanager ist lernfähig und reagiert auf Ihre persönlichen Bedürfnisse. Das heißt: Er schaltet die mit Erdgas und Wasserstoff betriebene Heizung erst dann ein, wenn es sich lohnt – also wenn ausreichend lange Laufzeiten und damit eine entsprechende Stromproduktion und Eigenstromnutzung zu erwarten sind.
Brennstoffzelle Vitovalor Berechnung
Die richtige Planung und Inbetriebnahme der Vitovalor
Die Vitovalor gehört zu den innovativsten Heizgeräten, die aktuell auf dem Markt erhältlich sind. Für die Inbetriebnahme der Vitovalor sind einige Voraussetzungen zu erfüllen:
- Gasanschluss
- Gasqualität: E(H) / LL(L)
- Rücklauftemperatur: < 50 Grad Celsius
- Aufstellhöhe: < 1.000 Meter über NN
- Mindesttemperatur im Aufstellraum: 3 Grad Celsius 3-adrige Netzanschlussleitung
Was ist zu bedenken, bevor Sie eine Viessmann Brennstoffzellenheizung kaufen?
Die Vitovalor ist für eine stromoptimierte Betriebsweise mit möglichst langen Laufzeiten ausgelegt. In Kombination mit einem Gas-Brennwertgerät steht Ihnen bei der Vitovalor PT2 insgesamt eine Wärmeleistung von 30,8 Kilowatt (kW) zur Verfügung. Entscheiden Sie sich hingegen für die Vitovalor PA2 zur Ergänzung einer bestehenden Heizungsanlage, steht Ihnen bei der Kombination mit einem Spitzenlastkessel eine Wärmeleistung von bis zu 60 kW zur Verfügung. Der ideale Einsatzort für die Vitovalor PT2 sind gut gedämmte Ein- und Zweifamilienhäuser mit geringem Wärmebedarf wie Neu- und sanierte Bestandsbauten. Besonders effizient arbeitet das Brennstoffzellen-Heizgerät, wenn die Rücklauftemperaturen sehr niedrig sind, im Idealfall mit einer Fußbodenheizung. Ein effizienter Betrieb mit Heizkörpern bei einer maximalen Rücklauftemperatur von 50 Grad Celsius ist ebenfalls möglich. Das Beistellgerät Vitovalor PA2 kommt neben Ein- und Zweifamilienhäusern auch optimal in Mehrfamilienhäusern und kleinen Gewerbebetrieben zum Einsatz. Da es als Ergänzung zu einer bestehenden Anlage konzipiert sind, eignet es sich besonders gut bei einem Modernisierungsvorhaben.
Räumliche Voraussetzungen für die Vitovalor
Die Vitovalor PT2 besteht aus zwei Einheiten: der von Panasonic entwickelten Brennstoffzelle und dem Gas-Brennwertmodul von Viessmann. Beide Einheiten lassen sich auch getrennt voneinander transportieren oder frei im Raum aufstellen. Als Kompaktheizgerät benötigt die Vitovalor PT2 nur 0,72 Quadratmeter Aufstellfläche. Die erforderliche Mindestraumhöhe beträgt etwa zwei Meter. Stehen beide Einheiten nebeneinander, ergeben sie eine Breite von zusammen 1,20 Meter. Da die Vitovalor PA2 zusätzlich zu einer bestehenden Heizung aufgestellt wird, sind ihre Abmessungen geringer. Die Aufstellfläche liegt bei etwa 0,36 Quadratmeter. Sie ist auch etwas kleiner. Das bedeutet, der Raum sollte mindestens 1,80 Meter hoch sein. In unserer Ratgeber-Sektion finden Sie weitere Tipps zum Kauf einer neuen Heizung.
Video: Einfache Installation einer Brennstoffzelle
Familie Dönges hat sich für das Heizen mit Wasserstoff entschieden. Wir haben Sie bei der Installation des Brennstoffzellen-Heizgeräts begleitet.
Das Video zeigt einen Erfahrungsbericht zur Installation der Brennstoffzellenheizung.
Zusätzliche Stromspeicher-Systeme sorgen für mehr Autarkie
Das Viessmann Stromspeicher-System Vitocharge steigert die Eigenverbrauchsquote im Haushalt deutlich. Produziert die Vitovalor mehr Strom, als gerade benötigt wird, wird dieser in der Regel ins Netz eingespeist. Durch die Kombination der Vitovalor mit dem Stromspeicher-System Vitocharge kann dieser Strom jedoch gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden. Auf diese Weise lässt sich der zusätzliche Bezug von teurem Netzstrom reduzieren. Mehr Informationen dazu finden Sie auf der Seite Energiesysteme für die Vitovalor PT2.
FAQ zur Vitovalor
Hier führen wir ein paar spannende Fragen und die passenden Antworten rund um die Vitovalor auf.
Wasserstoff und Erdgas haben viele ähnliche Eigenschaften. Wasserstoff ist also nicht gefährlicher als Erdgas. In der Vitovalor wird kein Wasserstoff gespeichert. Sämtlicher Wasserstoff wird sofort verbraucht.
Wasserstoff als potentieller Energieträger wurde schon vor über 100 Jahren entdeckt. Bis heute kommt Wasserstoff als Zusatzstoff beim Schweißen zum Einsatz. Auch als Energielieferant für Brennstoffzellen in Fahrzeugen und Schiffen hat sich Wasserstoff bislang ganz ohne Zwischenfälle bewährt. In Japan werden seit 2009 Brennstoffzellenheizungen im Wohnbereich stationär verwendet. Auch hierzulande werden jährlich mehrere hundert Brennstoffzellen-Heizgeräte in Betrieb genommen. Die Technologie hat also eine hohe technische Reife erreicht und wird in Großserie produziert.
Vitovalor PT2 und Vitovalor PA2 gehören zu den sogenannten Niedertemperatur-Brennstoffzellen. Genauer gesagt gehört sie zum Typ NT-PEM, was für die Bezeichnung Niedertemperatur Protonenaustausch-Membran-Brennstoffzelle steht. Theoretisch können NT-PEM-Brennstoffzellen mit Flüssiggas betrieben werden. Der in der Vitovalor eingebaute Reformer ist jedoch für die Wasserstoffgewinnung aus Erdgas optimiert. Der Betrieb mit Flüssiggas ist aus dem Grund nicht möglich.
Mit ihrer im Laufe eines Tages maximal produzierten elektrischen Energie von 18 kWh können sowohl Vitovalor PT2 als auch Vitovalor PA2 den Grundbedarf eines Haushalts abdecken. In Kombination mit dem modularen Stromspeichersystem Vitocharge, das den Strom für den benötigten Zeitpunkt bevorratet, lässt sich der Strombedarf nahezu komplett abdecken. Eine Abmeldung des Stromanschlusses ist aufgrund der Spitzenlast dennoch nicht zu empfehlen. Die Spitzenlast berücksichtigt sehr warme Tage mit geringem Wärmebedarf oder Situationen, in denen innerhalb kurzer Zeit sehr viel Strom benötigt wird. Ohne den vorhandenen konventionellen Strom könnte es in diesen Fällen zu einem Engpass und Komforteinbußen kommen.
Die Investitionskosten für die Brennstoffzelle Vitovalor sind im Vergleich zur Standardtechnik höher. Durch die hohe staatliche Förderung und die jährlichen Energiekosteneinsparungen von bis zu 40 Prozent rechnet sich die Investition für viele Betreiber dennoch. Dank der Stromproduktion macht die Vitovalor ihren Besitzer zudem unabhängiger von steigenden Strompreisen.
Förderung für die Vitovalor
Das Heizen mit einer Brennstoffzelle in Neubauten und bei energetischer Sanierung wird vom Staat gefördert. So reduzieren sich die Kosten für die Anschaffung der Brennstoffzellenheizung für das Eigenheim. Ausführliche Informationen erhalten sie in unserem Beitrag zur Förderung der Brennstoffzellenheizung.
Downloads zur Vitovalor Produktreihe
Im Folgenden finden Sie Datenblätter und Informationen zu Vitovalor PT2, PA2 sowie 300-P zum freien Download.
