Jülicher SOFC - Interkonnektoren

Mit dem ITM-Interkonnektor lieferte Plansee ein wichtiges Bauteil für die planare Festoxid-Brennstoffzelle des Forschungszentrums Jülich.

Während Brennstoffzellen in Fahrzeugen eine Lebensdauer von 5.000 bis 10.000 erreichen müssen, erfordert der wirtschaftliche Betrieb in stationären Anwendungen eine Mindestlaufzeit von fünf Jahren oder umgerechnet etwa 40.000 Stunden. Diesen Wert konnte die Jülicher Festoxid-Brennstoffzelle (engl. Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) bei einem Langzeittest im März 2012 erstmals übertreffen und stellt damit einen neuen Weltrekord auf.

In dieser Brennstoffzelle sind Plansee Interkonnektoren aus ITM im Einsatz. ITM ist eine ODS-Legierung (ODS= Oxide-Dispersion Strengthened) auf Eisenbasis mit einem Chromanteil von 26 % und kleinsten Mengen Yttriumoxid (Y2O3).

Eine solche ODS-Legierung kann nur pulvermetallurgisch hergestellt werden und bietet entscheidende Vorteile für die Anwendung in SOFC Hochtemperaturbrennstoffzellen. ITM-Interkonnektoren halten Thermo- und Redoxzyklen länger stand als andere ferritische Stähle. Zudem gewährleisten sie mit ihrer herausragenden Korrosionsstabilität eine besonders lange Lebensdauer von Brennstoffzellen – ein wichtiger Beitrag zum Jülicher Rekord-Stack.

Informieren Sie sich über unsere Interkonnektoren für SOFC. Oder besuchen Sie das Forschungszentrum Jülich und erfahren Sie noch mehr zur Jülicher Rekord-Brennstoffzelle.

Was ist eine SOFC?

 Die Festoxidbrennstoffzelle (englisch Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) kommt bei Betriebstemperaturen zwischen 650 und 1000 °C zum Einsatz. Bei einer ASC-Festoxidbrennstoffzelle (Anode Supported Cell) ist die Anode das mechanisch tragende Element der Zelle. Im Gegensatz zu anderen Brennstoffzellentypen ist die SOFC nicht nur in der Lage Wasserstoff mit Hilfe von Sauerstoff in Wasser, sondern auch CO in CO2 umzuwandeln. Bei dieser elektrochemischen Reaktion wird aus der in den Gasen enthaltenen Energie überwiegend elektrischer Strom erzeugt.

Die hohe Betriebstemperatur der SOFC bietet einen entscheidenden Vorteil: Aus Erdgas, Biogas oder anderen kohlenwasserstoffhaltigen Gasen kann innerhalb des Brennstoffzellensystems mit einer Reformierreaktion Wasserstoff und CO hergestellt werden.

Metallische ITM-Interkonnektoren von Plansee verbinden die Anode und Kathode der einzelnen Zellen elektrisch miteinander und verteilen Brenngas und Luft auf die aktiven Flächen. Durch mehrere übereinander gestapelte Zellebenen entsteht ein Zellstapel, der sogenannte Stack. Die Stacks einer SOFC sind in einer Hot-Box untergebracht. Diese Hot Box schirmt die hohe Temperatur vom Rest des Brennstoffzellensystems ab und beinhaltet Durchführungen für Brenngas, Luft, Stromleitung und Sensorik.

Die Peripherie, auch Balance of Plant (BoP) bezeichnet, versorgt das Stackmodul mit allen notwendigen Medien. Sie enthält unter anderem eine Entschwefelung für das Brenngas, alle Regelorgane für Brenngas und Luft, Wärmetauscher, Gebläse und einen Wechselrichter, der den von der Brennstoffzelle produzierten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.

Treffen Sie uns bei der Hannovermesse.

Überzeugen Sie vom 23. bis 27. April von unseren Interkonnektoren für SOFC. In Halle 27, Stand C70/1 freut sich unser SOFC-Team auf Ihren Besuch.