Thyssenkrupp Nucera und das Fraunhofer IKTS haben am 27. Mai ihre erste Pilotfertigungsanlage für die Hochtemperatur-Elektrolyse eröffnet. An der Eröffnungsveranstaltung nahmen Thüringens Ministerpräsident Mario Voigt und weitere hochrangige Vertreter aus Politik, Wissenschaft und Industrie teil.
Im März 2024 hatten das Forschungsinstitut und der Elektrolyseur-Hersteller in Arnstadt den Vertrag zur strategischen Zusammenarbeit bei der SOEC-Elektrolyse geschlossen. Aufbauend auf der Entwicklungsarbeit des Fraunhofer IKTS wollen die Partner nun die industrielle Fertigung dieser Stacks vorantreiben.
Die vom Fraunhofer IKTS konzipierte und gebaute Pilotproduktionsanlage stellt zunächst Stacks in kleinen Stückzahlen her und hat eine anvisierte Produktionskapazität von 8 Megawatt pro Jahr.
SOEC-Technologie senkt Energieverbrauch deutlich
Die SOEC-Technologie (Solid Oxide Electrolysis Cell) arbeitet bei hohen Temperaturen und benötigt weniger elektrische Energie zur Spaltung von Wasserdampf. Bei Prozessen mit großen Abwärmemengen, wie in der Stahlindustrie, sinkt der Stromverbrauch um 20 bis 30 Prozent gegenüber anderen Elektrolyse-Verfahren.
Die Stacks basieren auf einem sauerstoffleitenden keramischen Elektrolytsubstrat mit zwei Elektroden. Chrom-Eisen (CF)-Interkonnektoren verbinden die Schichten zum Stack. Diese CF-basierte Technologie bietet hohe Korrosionsbeständigkeit und Langzeitstabilität bei Temperaturwechseln.
Das SOEC-Zelldesign eigne sich für hochautomatisierte Serienfertigung, heißt es vom Fraunhofer Institut. Die Technologie benötigt weniger Komponenten als vergleichbare Konstruktionen auf dem Markt. Mit der Pilotanlage wollen die Partner Erfahrungswerte für den Aufbau einer vollautomatisierten, großindustriellen SOEC-Fertigungsanlage sammeln. Das Fraunhofer entwickelt verschiedene Stack-Designs und testet deren Eignung für unterschiedliche Anwendungen.
Synthesegas-Produktion aus CO₂ und Wasserstoff
Thyssenkrupp Nucera ergänzt mit der SOEC-Technologie sein bestehendes Portfolio aus AEL-Elektrolyseuren. Das Unternehmen hat bereits mehr als 600 Elektrolyse-Projekte mit einer Gesamtkapazität von über 10 GW installiert. CEO Werner Ponikwar sieht in der Hochtemperatur-Elektrolyse einen wichtigen Baustein für einen klimafreundlichen Energiemix.
Auch Alexander Michaelis, Institutsleiter des Fraunhofer IKTS, betont die Wichtigkeit der Technologie: „Die Integration der SOEC-Technologie in industrielle Abwärmequellen maximiert die Effizienz der Wasserstoff-Produktion.”
Die SOEC-Technologie wandelt industrielles CO₂ zusammen mit grünem Wasserstoff in Synthesegas um. Aus diesem Synthesegas lassen sich nachhaltige Chemiegrundstoffe und E-Fuels herstellen. Diese Funktion unterscheidet die Hochtemperatur-Elektrolyse von anderen Wasserstoff-Produktionsverfahren.
