Es könnte auch ein nettes kleines Einkaufscenter sein, das da mit seiner Glasfassade zwischen den Häuserblocks von Krefeld-Fischeln steht. Kein Passant würde vermuten, dass in dem neuen Gebäude die Energietechnik der Zukunft getestet wird. "Wir wollten, dass die Anwohner das Brennstoffzellen-Kraftwerk akzeptieren", sagt Arno Gedigk von der Fernwärmeversorgung Niederrhein, die das Brennstoffzellen-Kraftwerk in Krefeld seit Januar 2005 betreibt. Ein Architekt wurde engagiert, der die Anlage modern und unauffällig gestalten sollte - mit Erfolg. "Den Nachbarn gefällt das Kraftwerk", sagt Ingenieur Gedigk.
Zum ersten Mal in Europa wird in Krefeld getestet, ob eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle über längere Zeit eine Wohnsiedlung mit Wärme und Strom versorgen kann. Zuvor hatten kleinere Brennstoffzellen in Modellversuchen Energie für einzelne Gebäude geliefert. Die Anlagen waren jedoch anfällig und mussten oft repariert werden. Das Krefelder Kraftwerk läuft dagegen nahezu störungsfrei, und es läuft leiser als erwartet. "Wir haben gezeigt, dass Brennstoffzellen Wohngebiete mit Energie versorgen können", sagt Arno Gedigk.
In Krefeld erzeugt eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle aus Wasserstoff Strom, mit dem sich im Jahr 430 Haushalte versorgen lassen. Zusätzlich liefert die Zelle im Winter die Heizenergie für 40 und im Sommer für 300 Haushalte. Der Wasserstoff, mit dem die Zelle betrieben wird, entsteht bei der chemischen Umwandlung von Erdgas. Bei einer Betriebstemperatur von 650 Grad verknüpft die Brennstoffzelle energiegewinnend Wasserstoff mit Sauerstoff an Elektroden und erzeugt Gleichstrom, der später in Wechselstrom umgewandelt wird.
Das Kraftwerk stößt im Vergleich zu der vorher in dem Wohngebiet verwendeten Heizkesselanlage 1400 Tonnen weniger Kohlendioxid (CO2) im Jahr aus - so viel Treibhausgas setzen sonst 140 Menschen durch Verkehr, Konsum und Energieverbrauch pro Jahr frei. "Auch der Schadstoffausstoß ist im Vergleich zu gängigen Systemen gering", sagt Angelika Heinzel, Leiterin des Zentrums für Brennstoffzellentechnik in Duisburg. Anders als bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe ist das Endprodukt der chemischen Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff reines Wasser. Allerdings entsteht bei der Umwandlung von Erdgas in Wasserstoff auch CO2.
Nur Massenproduktion lässt Preise sinken
"Ein Hindernis bleibt der fehlende Markt für die Anlagen", erklärt Horst Mertikat von der RWE-Tochter Fuel Cells, die am Krefelder Projekt beteiligt ist. In Europa ist die Nachfrage nach Hochtemperaturzellen gering. Die meisten Hersteller kommen aus den USA. Mit der Münchner MTU gibt es in Deutschland bislang nur einen Produzenten. Neben Krefeld ist eine weitere Brennstoffzelle des Unternehmens in Hamburg im Einsatz, wo Strom und Wärme für Gebäude der neuen Hafencity erzeugt werden. Zwar will MTU weitere Hochleistungszellen auf den Markt bringen. Doch die Stückzahlen sind vorerst gering. Preise von zwei Millionen Euro für die Brennstoffzelle verhindern die Massenherstellung.
"Ohne Förderung können bislang keine Anlagen betrieben werden. Nur über die Massenproduktion werden die Preise sinken", sagt Angelika Heinzel. Experten prognostizieren, dass sich frühestens ab 2010 in Europa ein Markt für Hochtemperatur-Brennstoffzellen entwickeln wird. Das Beispiel Krefeld zeigt das Kostenproblem: 3,2 Millionen Euro waren nötig, um die Anlage in Betrieb zu nehmen. 900.000 Euro übernahm allein die nordrhein-westfälische Landesregierung.
Die Nachfrage nach umweltfreundlichen Brennstoffzellen-Kraftwerken dürfte jedoch steigen, wenn die Laufzeiten verbessert werden. Die Krefelder Anlage wird maximal noch drei Jahre arbeiten, danach ist das Herz der Anlage erneuerungsbedürftig. "Eine Laufzeit von zehn Jahren wäre ideal", sagt Angelika Heinzel. Im Kompetenznetzwerk für Brennstoffzellen der nordrhein-westfälischen Landesregierung arbeiten Ingenieure daran, die Laufzeiten zu verlängern.
60 Millionen Euro hat NRW seit 2000 in die Entwicklung von Brennstoffzellen gesteckt, die zum Exportschlager werden sollen. "Wir sind bundesweit führend", sagt Frank Koch, Leiter des Kompetenznetzwerks. Verschiedenste Systeme wurden entwickelt: Brennstoffzellen versorgen nicht nur Gebäude mit Energie, sondern treiben auch Gabelstapler, Lastenfahrräder oder Notstromsysteme an. Solche Produkte sollen in den nächsten beiden Jahren auf den Markt kommen.
Die größten Hoffnungen weckt aber der Energiesektor. Die Debatte um die Energieformen der Zukunft habe das Interesse an neuen Entwicklungen angefacht, sagt Angelika Heinzel. Auch Frank Koch ist sicher: ¸¸Brennstoffzellen werden künftig eine bedeutende Rolle in der Energieversorgung spielen." In Ahlen und Köln werden Brennstoffzellen bereits erfolgreich mit Klärgasen angetrieben. Die Landwirtschaft könnte davon besonders profitieren, da Hochtemperatur-Brennstoffzellen auch mit Biogas betrieben werden können, das durch die Vergärung von Bioabfall und Gülle oder die Vergasung von Pflanzen entsteht.
"Tropfen auf den heißen Stein, aber der Anfang ist gemacht"
RWE Fuel Cells will ab Juni im schwäbischen Leonberg zum ersten Mal eine Brennstoffzelle mit einer Biogasanlage kombinieren. "Der Biogasbereich ist vielversprechend. Hier gibt es viele Unternehmensanfragen", sagt Horst Mertikat von Fuel Cells. Entwickelt sich ein Markt für leistungsstarke Brennstoffzellen, könnten Biogase zunehmend in den besonders effizienten Brennstoffzellen verbrannt werden. Die Zahl der Biogasanlagen in Deutschland ist bereits auf 2700 gestiegen, seitdem mit der Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes 2004 die Einspeisung von Strom aus Biogas stärker als bisher gefördert wird. Nach Schätzungen des Wuppertal-Instituts für Klima, Umwelt und Energie ließe sich mittelfristig bis zu einem Fünftel des deutschen Stromverbrauchs mit Strom aus Biogasanlagen abdecken.
Während Biogasanlagen Realität geworden sind, bleibt das Wasserstoffauto noch ein Zukunftstraum. "Die Technik funktioniert im Prinzip", sagt Angelika Heinzel. Doch der Bau eines flächendeckenden Wasserstoff-Tankstellennetzes und die Konkurrenz zur marktführenden Benzin- und Ölindustrie bleiben große Hindernisse für das Brennstoffzellen-Mobil. Auf dem "Hydrogen-Highway" in Kalifornien können Autofahrer demnächst mühelos Wasserstoff tanken; für Deutschland ist ein ähnliches Projekt geplant. Erste Praxisbeispiele gibt es auch: "Daimler hat eine Flotte von 100 Brennstoffzellen-Fahrzeugen", berichtet Angelika Heinzel. "Ein Tropfen auf den heißen Stein, aber der Anfang ist gemacht."