Verbundvorhaben SOC Degradation 2.0 - Teilvorhaben A

Abstract

Elektrolyseure und Brennstoffzellen auf Basis von Festoxid-Elektrolyten (SOEC, Solid Oxide Electrolysis Cell, bzw. SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) erreichen im Vergleich zu alkalischen und PEM-Systemen die höchste Effizienz. Aus diesen Gründen stellt die SOC-Technologie einen vielversprechenden Ansatz zur Erzeugung von sog. grünem Wasserstoff bzw. für die Bereitstellung von Strom und Wärme über Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) dar. Im Hinblick auf den Einsatz der SOC-Technologie sowohl für die Wasserstofferzeugung wie auch für die Stromerzeugung stellen die Lebensdauer und Robustheit der Stacks sowie der Systemkomponenten immer noch eine hohe Hürde dar. Ziel des Verbundvorhabens SOC Degradation 2.0 - Transfer von Erkenntnissen in Produkte für einen "Grünen Wasserstoff"-Vektor - ist die Schaffung einer experimentellen und wissenschaftlichen Basis für das prädiktive Verständnis der Degradationsphänomene in SOC-Stacks und -Systemen. Prioritäres förderpolitisches Ziel der Energieforschung ist die Schaffung von Grundlagen zur nachhaltigen CO2-Reduktion und die Gewährleistung einer leistungsfähigen, sicheren, und wirtschaftlich berechenbaren Energieversorgung der Bundesrepublik Deutschland. Dabei sollen insbesondere Technologieoptionen, die zu einer nachhaltigen, nennenswerten Senkung der energiebedingten Umwelt- und Klimabelastungen und damit auch zur Schonung der endlichen Energieressourcen beitragen, besonders gefördert werden. Brennstoffzellen als Direktwandler von chemischer in elektrische Energie erfüllen diese Anforderung in hohem Maße. Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC), eignen sich besonders für Anwendungen im Bereich der stationären dezentralen Stromerzeugung, sowohl zur Hausenergieversorgung als auch für die industrielle KWK. Die Bereitstellung von "Grünem Wasserstoff" mittels Elektrolyse ist eine Grundvoraussetzung zur Defossilisierung der Stahlindustrie, sowie Chemie- und Mobilitätssektoren. Insbesondere die Kopplung mit chemischen Synthesen über Power-to-X (P2X) Ansätze kann die Hochtemperatur-Elektrolyse (SOEC) mit höchster Effizienz realisieren. Hierbei stellen SOC-Systeme die einzige Technologie dar, in welcher in einem System beide Betriebsmodi einzeln und/oder reversibel umgesetzt werden können. Datei-Upload durch TIB