Die KfW fördert mit dem Programm 433 die Eigenstromerzeugung mit einem Brennstoffzellen-System. Eine Brennstoffzelle für die stationäre Anwendung in einem Wohn- oder Gewerbegebäude erzeugt Strom und Wärme in einem Gerät. Damit gehört die Brennstoffzelle zu den Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Dezentrale KWK-Anlagen werden auch Blockheizkraftwerke genannt. Gegenüber der Stromerzeugung in zentralen Kraftwerken und der Wärmeerzeugung, die in der Regel an das Wohnobjekt gebunden ist, findet eine über 30 % bessere Ausnutzung des eingesetzten Brennstoffes statt. Bei der Umwandlung von chemischer Energie (z.B. Erdgas) in elektrische Energie entsteht immer auch Wärme. Durch die gekoppelte Erzeugung von Wärme und Strom wird der eingesetzte Brennstoff effizient genutzt. Für den kleinen Leistungsbereich in Ein- und Zweifamilienhäusern sind heute schon geeignete Anlagen verfügbar.
Neben den verbrennungstechnischen KWK-Anlagen mit einem Otto-Motor oder einem Stirlingmotor wird bei einer Brennstoffzelle das Erdgas chemisch genutzt. Die Komponenten einer Brennstoffzellen-Anlage sind ein Reformer, der das eingesetzte Erdgas in ein wasserstoffreiches Prozessgas umwandelt, die Brennsotffzellenstapel (Stacks), die den Gleichstrom elektochemisch erzeugen, sowie Wecheslrichter, interne Steuereinheit und Wärmeüberträger.
Die Polymermembran-Brennstoffzelle (PEMFC) ist eine Niedertemperaturbrennstoffzelle. Für die chemische Reaktion brauch die PEMFC reinen Wasserstoff oder eine wasserstoffreiches Prozessgas. Der Elektrolyt besteht aus einer Kunstofffolie und ist durchlässig für Protonen (h+-Ionen). Über die Anode werden die Elektronen abgeführt. Dabei dissoziieren H2-Moleküle an der Anodenseite und es werden 2 Elektronen abgegeben, die zu je zwei Protonen oxidieren. Die H+-Ionen wandern durch die Membran auf die Kathodenseite. Die freigewordenen Elektronen fließen durch einen externen Stromleiter und erzeugen eine elektrische Spannung. Unter Zuführung von Sauerstoff O2 reagieren auf der Kathodenseite die Elektronen mit den Protonen. Bei der elektrochemischen Reaktion entsteht Wärme und Wasser H2O. Zum Nutzen der elektrischen Arbeit werden die Anode und Kathode an einen elektrischen Verbraucher angeschlossen. Auf der Anodenseite wird bei der Reaktion auch Wasser benötigt. Dieses wird anschließend auf der Kathodenseite wieder abgegeben.