Vortrag von Kai Klinder, NOW GmbH - Initiative CO2

Innovation statt Depression! 

Warum für Wirtschaft und Klimaschutz die 

Hocheffizienztechnologie Brennstoffzelle 

unverzichtbar ist. 

HTI-Partnertreffen | Markt-Schwaben | 19.02.2009 | Kai Klinder, NOW | 

Kai Klinder | NOW | HTI | 19.02.2009 | 1

Das Allgemeine Unwohlsein 

Es scheint so, dass wir nur noch von unlösbaren Problemen 

umzingelt sind, wie …. 

� die Wirtschaft stürzt von einem Tief in das nächste, 

� die Klimakatastrophe schreitet unaufgehalten voran, 

� Staats- und Wirtschaftsstrukturen zerbrechen, 

� Egoismus greift um sich, 

� Gesellschaft, Politik und Medien geben wenig Halt und 

tragen eher zur allgemeinen Verunsicherung bei. 


Was wir eigentlich bräuchten 

1. Innovationen, die im Hochlohnland Deutschland 

Arbeitsplätze in der Realwirtschaft schaffen. 

2. Innovationen, die uns von fossilen Ressourcen 

unabhängiger machen. 

3. Innovationen, die die globale Klimaerwärmung 

verhindern. 

4. Ein Denkklima, das innovativem Denken Raum gibt. 

…. und mehr Mut, etwas zu wagen! 


…. und warum das so schwer ist: 


Alles ist miteinander vernetzt 

(C) Christina Klinder 

Städtebau 

Medien 

Gesundheitswesen 

Industrie 

Umwelt 

Ökosystem 

Politik 

Klima 

Entsorgung 

Ernährung 

Energie-und 

Wasserversorgung 

Verkehr 


Alles ist miteinander vernetzt 


� Kein System steht für sich 

allein, alle (Regel-)Systeme sind 

miteinander vernetzt. 

� Beispiel: In einer Kommune sind 

Fabriken, Energieversorgung, 

Abfallentsorgung, Arbeitsplätze, 

Nahrungsmittelproduktion, 

Geldflüsse u.v.a.m. miteinander 

vernetzt. 

� Jedes Teilelement (Fabrik) ist 

ein eigener Regelkreiskomplex, 

der mit anderen verbunden ist. 


Aber wir verstehen die Vernetzung nicht 


Städtebau 

Medien 

Gesundheitswesen 

Industrie 

Umwelt 

Ökosystem 

Politik 

Klima 

Entsorgung 

Ernährung 

Energie-und 

Wasserversorgung 

Verkehr 


Aber wir verstehen die Vernetzung nicht 


� In jedem Teilelement (z.B. 

Industrie) überblicken die 

beteiligten Menschen nur 

ihren „Bereich“. Sie denken 

linear, “problemfokussiert“. 

� Jeder Beteiligte verfolgt persönlicheOptimierungskriterien, 

z.B. 

Gewinnmaximierung. 

� Dabei werden die 

Auswirkungen auf andere 

Bereiche bewusst oder 

unbewusst ignoriert. 


Und so sieht das in der Praxis aus: 


Energieversorgung 

RWE-Chef Jürgen Großmann 

„Heute auf Kohle zu 

verzichten, schafft morgen 

Versorgungslücken. Die Welt 

setzt auf Kohle, jedenfalls 

bei 70 Prozent aller derzeit 

im Bau befindlichen 

Kraftwerke“ 

Handelsblatt-Interview 04.2008 


Finanzwelt 

Quelle: SZ 

Ackermann, 

Deutsche Bank AG 

"Der Wettbewerb um 

höhere Renditen hat die 

Menschheit weitergebracht. 

Diesen Wettbewerb sollten 

wir auf keinen Fall 

aufgeben.“ 

Antwort auf Forderung von Bundespräsident 

Köhler, die Wirtschaftselite müsse wieder 

lernen, "was Maß und Mitte ist, was 

Bodenhaftung bedeutet.“ 10.2008 


Autoindustrie 

Porsche Werbung Dez. 2008 

„Sportwagen, 

Familienkutsche, 

Zugmaschine in einem. 

Verschwendung kann man 

Ihnen wirklich nicht 

vorwerfen.“ 

310 g CO2 pro km, 

12,9 l/100 km Normverbrauch 

18,3 l/100 km innerstädtisch Quelle: Porsche 


Industrieverbände 

Quelle: SZ 

Ludwig Georg Braun 

DIHK 

Klimaschutz bedeutet weniger 

Lebensqualität, ".. in der 

Konsequenz bedeutet Klimaschutz 

zum Beispiel Einschränkung der 

Mobilität und damit Einschränkung 

von Lebensqualität. “ 

Reaktion auf den Energiegipfel Juli 2007 gegenüber Welt 

Online 


Was muss also anders werden? 


Grundsätzlicher Lösungsansatz: 

Komplexität akzeptieren und integrieren 

� Generationen-übergreifend planen 

� „Quartalsdenken“ abschaffen. 

� Gewinn ist was nachhaltig Nettogewinn schafft. 

� Managerprämien für Umsatzsicherheit und nicht für Umsatzhöhe. 

� Auswirkungen auf andere Bereiche monetär bewerten 

� Luft, Wasser, Boden ist eine teure Ressource. 

� Klimafolgenkosten in die Produktkosten einrechnen. 

� Krankheitsvermeidung ist preiswerter als Krankenpflege. 

� Staat kompensiert Nachteile des nachhaltigen Handelns 

� CO2-Steuer finanziert nachhaltige Produkte und Verfahren. 


Lösungsansatz Umweltintegration 

� Wir brauchen nicht weniger, 

sondern mehr Klimaschutz 

� Klimaschutzprodukte sind die 

Produkte der Zukunft 

� Mit nachhaltigem Klimaschutz kann 

man nachhaltig Geld verdienen 

© Landesregierung Schleswig-Holstein 2009 

© BMU/Christoph Busse/transit 2009 


Wie aber konkret ansetzen? 


Beispiel: 

Innovative Energieversorgung 

Gesucht wird eine Basisinnovation, die … 

� Wärme, Strom, Mobilität liefern kann 

� Erneuerbare Energieressourcen nutzen kann 

� Hocheffizient Energie wandeln kann 

� Klimafreundlich ist 

� Produktnutzen verbessert und global einsetzbar ist 

� Die Wirtschaftskraft nachhaltig stärkt 

� Mit bisherigen Strukturen kompatibel ist 

Eine dieser Basisinnovationen ist die Brennstoffzelle 


Vorteile von Brennstoffzellen 

1. Der effizienteste Energiewandler 

2. Kraft-Wärme-(Kälte-)Kopplung 

3. Flexibel im Treibstoff (CH 4, H 2, Ethanol,… ) 

4. Für Massenfertigung 

5. Emissionsarm 

6. Leise 

Quelle Schunck Quelle Schunck 

Quelle BASF 

Die Brennstoffzelle ist nachhaltig und hilft 

Energie-, Umwelt- und Wirtschaftsprobleme zu lösen 

Quelle BASF 


Ökologische und ökonomische 

Vorteile der Brennstoffzelle 

� Mobile Anwendung 

� BZ-Fahrzeuge sind Elektrohybride. 

Lokal emissionsfrei, effizient. 

� Automobilindustrie löst damit veralteten Produkte ab. 

� BZ-Elektrohybride vernetzen Strom und Mobilität. 

� Stationäre Anwendung 

� 30-40% Primärenergieeinsparung mit Erdgas. 

� 100% CO2- und Fossil-neutral mit Biogas. 

� Doppelte Effizienz bei Stromgewinnung. 

� Schneller Aufbau von dezentraler Versorgung möglich. 


Deutschland hat kompetente Zulieferer 

Quelle Proton Motor 

Quelle Schunck 

Quelle Schunck 

Die Brennstoffzelle ist nachhaltig und hilft 

Energie-, Umwelt- und Wirtschaftsprobleme zu lösen 

Quelle BASF 

Quelle BASF 


Gleichteile und Skaleneffekte 

Quelle Proton Motor 

Bei Brennstoffzellensystemen ist die Zahl der Gleichteile hoch 

-> Starke Skaleneffekte bei kleinen Stückzahlen erzielbar 


Effizienzvorteile bei kleinen KWK-Anlagen 

Bei gleicher Endenergie (Strom, Wärme) 1/3 weniger Primärenergie 

selbst bei relativ niedrigen elektrischen Wirkungsgraden. 


Aktuelle Laborwerte Feb. 2009 

� 390 kg/MWh CO 2-Einsparung 

gegenüber dem 

deutschen Netz 

(620kg CO 2/MWh) 

� Bei 15 MWh pro Jahr 

Einsparungen zwischen 

4-6 Tonnen CO 2. 

Quelle: CFCL 


Australien/Deutschland 

Ceramic Fuel Cells (CFCL) 

� SOFC mit Dampfreformierung 

� 1- 2 kWel auf Basis Erdgas 

� Erste Anlagen seit 2006 im Feldtest 

� 2007 Technologieänderung 

von Keramik auf Metall-Bipolarträger 

� Produktion in Heinsberg (NRW) im 

Aufbau 

� Kooperation 

mit Bruns, Satingen 

Quelle: CFCL, NOW 


BZH in Deutschland 

Hausenergieanlagen bei Baxi Innotech 

� 1,5 kW-PEM in Beta-Pilotfertigung 

� Einzelanlagen im Feldtest 

� ISH 2009: Vorstellung „Gamma“ 

Quelle Baxi 



Hausenergieanlagen bei Vaillant 

� 60 Niedertemperatur-PEM BZHs in 2000 – 2006 erprobt 

� 2008 in Entwicklung: 

� 4,6 kW HT-PEM BZH 

Partner PlugPower 

� 1 kW-SOFC für EFH 

Partner Staxera/IKTS 

� Vorteile der SOFC und 

Hochtemperatur-PEM: 

geringere Anforderung an 

Reformat, leichtere 

Wärmeauskopplung 

Quelle Vaillant Group 



Hausenergieanlagen bei Viessmann 

� NT-PEM mit 2 kW in Entwicklung 

� Einzelgeräte im Feldtest 

Quelle Viessmann 



Hausenergieanlagen bei RBZ Glaubitz 

� 1. Generation mit NT-PEM und 

4 kW erfolgreich erprobt 

� 2. Generation, Typ Inhouse 5000 

mit 5 kW im Bau, Feldtest 2009 

Quelle RBZ GmbH 


BZH in der Schweiz/Deutschland 

Hausenergieanlagen bei Hexis 

� SOFC mit 1 kWel 

� 5 Generationen von Zellstapeln und 

3 Kleinserien seit 2000 im Feldtest 

� Produktionsstart Serie in 2014 geplant 

Quelle Hexis 


BZH in Japan 

Matsushita Electric (Panasonic) 

� NT-PEM mit 1 kW in Entwicklung 

� 1 kWel auf Basis „Citygas“ (NG) 

� Kleinserie seit 2006 im Feldtest, 

„large-scale test“ gestartet 

� Etael: 39% bei 750 W, 38% bei 1 kW 

� Betrieb als Brauchwassererwärmer, 

4,7 kWth, 200 l pro Familie und Tag 

� Zielwert Lebensdauer: 

10 a, 40.000 h bei 4.000 Starts 

� Produktionsstart Serie in 2010 geplant 

Quelle Panasonic 


BZH in USA 

Beispiel PlugPower 

� NT-PEM mit 5,5 kWel 

� Batterie und optionale 

Wärmeauskopplung 

� Kleinserie im Verkauf 

� LNG und NG 

� System mit Hochtemperatur 

PEM in 

Entwicklung 

Quelle NOW 

Quelle PlugPower 


20 kW SOFC System von Wärtsilä 

� 20 kWel APU 

� 46% elektr. Wirkungsgrad 

� 80% Gesamtwirkungsgrad 

� Erdgas, Methanol 


MCFC 250 kWel BHKW 

Beispiel MTU Onsite Energy, München 

� Mehr als 20 Installationen in 

Europa 

� Kumulierte Betriebserfahrung 

von ca. 44 Jahren 

� KWK, KWKK, 

Gleichstromanwendungen 

� Erdgas, Biogas, Klärgas, 

Methanol 

� 45 – 47% el. Wirkungsgrad 

Quelle MTU Onsite Energy 2008 


Und wo hilft die Politik? 


Nationales Innovationsprogramm 

Wasserstoff und Brennstoffzellen 

Das NIP wird 

unterstützt von 

� 200 M€ Förderung 

Schwerpunkt FuE 

BMWi, NOW, PtJ-Jülich 

� 500 M€ Förderung 

Schwerpunkt Erprobung 

BMVBS, NOW, PtJ-Berlin 

� 700 M€ Eigenbeitrag 

der Industrie 

� 1.400 M€ Gesamtbudget 

� Beginn 23.06.2008 

� Ende 31.12.2016 

NIP: Strategische Allianz der Bundesrepublik Deutschland mit der BZ-Industrie 


Zielsetzung des NIP 

Mit den Fördermitteln maximalen Nutzen generieren: 

� Zeit zum Markteintritt verkürzen, neue Märkte schaffen. 

� Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands stärken. 

� HighTech-Kompetenzen aufbauen. 

� Arbeitsplätze schaffen und Rückfluss erzeugen. 

… und nicht zuletzt: 

� Energie einsparen und Klima schützen. 

� Koordination der Vorhaben durch NOW schafft Synergien. 


NIP 

Was kann gefördert werden? 

Grundsätzlich Hardware, Personalkosten, Betriebskosten: 

� Technik, die für die Durchführung des Projekts zwingend sind 

und die mit der im Projekt eingesetzten Technologie 

unmittelbar zusammen hängen. 

� Nichttechnische Aufwendungen, die zur Absicherung der 

Technologie oder zur Schaffung von notwendigen 

Rahmenbedingungen erforderlich sind. 

� Betriebskosten für den praktischen Testbetrieb. 

� Planungs-, Management-, Kommunikationskosten. 


CEP II 

Leuchtturm Clean Energy Partnership 

� Weiterbetrieb und Ausbau der PKW-Flotte 

� Einführung einer mit Wasserstoff betriebenen Busflotte 

� Aufbau und Betrieb von H 2-Tankstellen 

� 2 Standorte (Berlin, Hamburg) 


CALLUX 

Leuchtturm Hausenergie 

� Installation von über 800 Geräten in 5 Regionen 

� Kooperation namhafter Heiztechnik-Hersteller mit 

Energiedienstleistern, Instituten, Handwerk und Nutzern 

� Synergien durch gemeinsames Demonstrieren, Entwickeln, 

RCS, Qualifizieren, Kommunizieren 


Leuchtturm NEEDS 

New ecologic energy decentrally supplied 

� Bis zu 60 Hochtemperatur-BZ, 200-700 kW, Eta el=47% 

� Kombinationen mit Biogasanlagen, Gaswäsche, Organic- 

Rankine-Anlagen (ORC), Wärmenutzung, Kälteerzeugung 

� Kooperation von Brennstoffzellen- und Anlagen-Herstellern 

mit Betreibern und Energiedienstleistern 


Nicht weil die Dinge schwierig sind, 

wagen wir sie nicht. 

Sondern die Dinge sind schwierig, 

weil wir sie nicht wagen. 

Seneca 


� NOW GmbH 

Nationale Organisation Wasserstoffund 

Brennstoffzellentechnologie 

� Fasanenstrasse 5 

� 10623 Berlin 

� Kai Klinder 

� Fon +49 30 311 6116 60 

� Cell +49 173 6455 430 

� Email kai.klinder@now-gmbh.de 

� Web www.now-gmbh.de

Vortrag von Kai Klinder, NOW GmbH - Initiative CO2

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