Thyssenkrupp Nucera und das Fraunhofer IKTS haben am 27. Mai im thüringischen Arnstadt die erste SOEC-Pilotfertigungsanlage für Elektrolyse-Stacks eröffnet. An der Veranstaltung nahm auch der Ministerpräsident des Landes Thüringen, Prof. Dr. Mario Voigt, teil. Mit der Inbetriebnahme der Pilotfertigungsanlage tritt die strategische Partnerschaft von Fraunhofer IKTS und Thyssenkrupp Nucera zur Entwicklung der Hochtemperatur-Elektrolyse (SOEC) zur Marktreife in die nächste Phase.
Ausbau des Wasserstoff-Portfolios
Im März 2024 hatten das Forschungsinstitut und der Anbieter hocheffizienter Elektrolyse-Technologie für die Erzeugung von grünem Wasserstoff in Arnstadt den Vertrag zur strategischen Zusammenarbeit bei der Entwicklung des SOEC-Elektrolyseurs der nächsten Generation geschlossen. Aufbauend auf der Entwicklungsarbeit des Fraunhofer IKTS wird nun gemeinsam mit Thyssenkrupp Nucera die SOEC-Technologie zur Fertigung von Stacks für die Produktion von grünem Wasserstoff im großindustriellen Maßstab vorangetrieben. Thyssenkrupp Nucera stärkt mit der Hochtemperatur-Elektrolyse sein Wasserstofftechnologie-Portfolio für Industrieanwendungen.
Robuste und effiziente Elektrolyse-Stacks
In der vom Fraunhofer IKTS konzipierten und gebauten Pilotfertigungsanlage werden die Elektrolyse-Stacks hergestellt. Die SOEC-Pilotanlage stellt zunächst Stacks in kleinen Stückzahlen her und hat eine anvisierte Produktionskapazität von 8 Megawatt pro Jahr. Diese Stacks sind das Herzstück der künftigen SOEC-Elektrolyseure von Thyssenkrupp Nucera.
Hohe Korrosionsbeständigkeit
Die SOEC-Stack-Technologie basiert auf einem sauerstoffleitenden keramischen Elektrolytsubstrat mit zwei Elektroden, die zusammen mit Kopplungselementen, den Chrom-Eisen (CF)-Interkonnektoren, auf mehreren Schichten zum Stack zusammengebaut werden. Die CF-basierte SOEC-Technologie garantiert eine hohe Korrosionsbeständigkeit, optimierte thermische Zyklusleistung und hohe Langzeitstabilität hinsichtlich Temperaturwechselbeanspruchung. Außerdem benötigt die Stack-Technologie eine geringe Anzahl von Komponenten und nimmt im Vergleich zu den derzeit auf dem Weltmarkt verfügbaren Konstruktionen eine führende Position ein. Das SOEC-Zelldesign eignet sich auch gut für die angestrebte, hochautomatisierte Serienfertigung. Die Herstellung der Hochtemperatur-Elektrolyseure ist damit kosteneffizient möglich und konkurrenzfähig am Markt.
Grüner Wasserstoff mit hohem Wirkungsgrad
Mit der Hochtemperatur-Elektrolyse können Unternehmen künftig hocheffizient grünen Wasserstoff herstellen. Sie gewährleistet einen hohen Wirkungsgrad, da bei hohen Temperaturen weniger elektrische Energie zur Spaltung des Wasserdampfs benötigt wird. Wenn die kommerzielle Hochtemperatur-Elektrolyse in Prozessen eingesetzt wird, in denen große Mengen an Abwärme anfallen – wie beispielsweise in der Stahlindustrie –, lässt sich der Stromverbrauch im Vergleich zu anderen Technologien um 20 bis 30% senken. Zudem bietet die Technologie den Vorteil, industrielles CO2 als Rohstoff nutzbar zu machen und zusammen mit grünem Wasserstoff zu grünem Synthesegas zu wandeln.