Funktion und Anwendung der SOFC

Bei oxidkeramischen Brennstoffzellen wird ein keramischer Festelektrolyt, meist ytriumstabilisiertes Zirkonoxid (ZrO₂/Y₂O₃) verwendet.

Man unterscheidet zwischen verschiedenen Zellkonzepten, insbesondere zwischen dem Röhren- und dem Flachzellenkonzept (planare Anordnung). Durch die interne Reformierung können im Prinzip verschiedene Brenngase eingesetzt werden. Aufgrund der hohen Betriebstemperatur von ca. 1000°C sind auch CO-haltige Brenngasgemische möglich.

SOFC-Anlagen haben ein hohes Wirkungsgradpotential. Der Wirkungsgrad kann noch gesteigert werden, indem man neben dem atmosphärischen einen druckgeladenen Betrieb ermöglicht.

Siemens testet bei hohen Temperaturen die elektrischen Eigenschaften neuer Festoxid-Brennstoffzellen (Bild: Siemens)

Die SOFC ist der momentan am wenigsten entwickelte Brennstoffzellentyp. Das Hauptanwendungsgebiet liegt bei der Energieerzeugung in Kraftwerken sowie bei der in Nutzung im Bereich Kraft-Wärme-Kopplung, als in Blockheizkraftwerken. Daneben werden Großkraftwerke auf Basis der SOFC entwickelt. Hier wird die Abwärme zur Stromerzeugung in Gasturbinen genutzt.

Im Fahrzeugbereich findet die SOFC auch Anwendung, jedoch nicht zum Fahrzeugantrieb. Vielmehr soll sie die Fahrzeugbatterie ersetzen. So sieht man den Vorteil, auch über längere Zeit bei abgeschalteten Motor Strom zur Verfügung zu haben. Als Betriebsmittel dient hier Benzin, das durch einen einfachen Reformer zur Brennstoffzelle geführt wird.

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