Qualität bis in die letzte Zelle

Bei der Entwicklung von Materialien, Komponenten und Systemen spielt die ständige Qualitätskontrolle der Einzelteile eine wichtige Rolle.

Forschung & Entwicklung im Bereich der Industrieanwendungen

Industrieanwendung

Der Schwerpunkt der Entwicklung der stationären Industrieanwendung liegt auf Demonstrations- und Leuchtturmprojekte in verschiedenen Anwendungsbereichen von der Informationstechnologie bis zur dezentralen Energieversorgung. In den Projekten sollen im großen Leistungsbereich der stationären Anwendung die technologischen Entwicklungen mit verschiedenen Brennstoffen demonstriert, weitere Kundenerfahrung mit Installation, Service und Wartung gesammelt und bewertet werden.

Die grundsätzliche Funktionalität der Brennstoffzellen in Industrieanwendungen konnte bereits in Demonstrationsanlagen unter Beweis gestellt werden. Weitere Entwicklungen und Erfahrungen sind jedoch notwendig, um das Ziel international wettbewerbsfähiger Anlagen für den weltweiten Energieversorgungsmarkt zu erreichen. Entwicklungsziele, wie z.B. die Zuverlässigkeit zu verbessern, die Komplexität der Systeme zu verringern und die Kosten zu senken, stehen hierbei im Vordergrund. Darüber hinaus sind FuE- und Demonstrationsaktivitäten eng aufeinander abzustimmen. Sie sollen von einem Markteinführungsprogramm ergänzt werden.

Die im Vergleich mit Einzeltestanlagen deutlich höhere Anlagenzahl soll den Herstellern ermöglichen, die nächste Stufe der Produktionsverfahren zu entwickeln und zu erproben, um die Grundlage für die spätere Serienfertigung zu legen.

Der Ablauf wird in zwei zeitlichen Phasen sowie auf zwei Ebenen (FuE und Demonstration)  stattfinden.

Phase 1 dient der Entwicklung von Materialien, Komponenten und Systemen, die in der begleitenden Demonstration von zahlreichen Anlagen mit einer installierten Leistung von über 50 MW erprobt werden. Erkenntnisse aus Phase 1 fließen ein in Phase 2, innerhalb der Produktionsverfahren und Kostensenkungsprogramme schwerpunktmäßig durchgeführt werden und zur Installation von über 620 MW führen.

F&E Industrie

Für die planare SOFC-Technologie umfassen die geplanten FuE-Aktivitäten die Zelloptimierung mit hochtemperatur- und korrosionsbeständigen Beschichtungen, die Optimierung der Stapel-Mechanik, die Steigerung der Leistungsdichte, die Weiterentwicklung von Fertigungsverfahren und Produktionstechnik.

Das Anpassen der System- und Zelltechnik an biogene Brennstoffe erweitert den Einsatzbereich und ermöglicht erneuerbare Energien effizient einzusetzen. Zusätzlich verbessern Systemerweiterungen mit ORC- und Pyrolysegas-Anlagen, peripheren Stromapplikationen sowie innovative Wärmenutzungsperipherie die Einsatzmöglichkeiten und vergrößert somit das Marktpotenzial. Dabei soll der Leistungsbereich von derzeit 250 kWel (2007) auf über 1500 kWel pro System (2012) ausgeweitet werden.

Im Bereich planarer SOFC-Technologie soll bis 2013 ein 100-kW-System entwickelt werden und die Entwicklung von Modulen mit kompaktem Aufbau bei hoher Leistungsdichte und damit günstigen wirtschaftlichen Randbedingungen vorangetrieben werden.

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