SOFC-Röhrenkonzept
Bei der SOFC mit röhrenförmigem Aufbau sind Elektrolyt und Anode schichtweise auf die röhrenförmige Kathode aufgebracht.
Eine SOFC-Röhre ergibt somit eine Brennstoffzelle. Mehrere SOFC-Röhren können zu einem leistungsfähigeren Rohrbündel zusammengeschaltet werden. Die Vorteile des SOFC-Röhrenkonzepts sind seine mechanische Robustheit, gute Langzeitstabilität und gute Dichtigkeit der Hochtemperaturdichtungen, da die Gasräume mit einfachen Mitteln voneinander getrennt sind.
Die Nachteile des SOFC-Röhrenkonzepts sind die relativ großen ohmschen Verluste, die aufwendigere Fertigung im Vergleich zu anderen Konzepten und die starre Betriebstemperatur.
Das bekannteste SOFC-Röhrenkonzept stammt von Westinghouse bzw. Siemens-Westinghouse. Es wurde in verschiedenen Kraftwerkskonzepten praxisnah erprobt, z. B. in einer 100 kWel Kraft-Wärme-Kopplungsanlage von 1998 bis 2000 an einem Kraftwerksstandort in Westervoort in den Niederlanden.
In Westervoort konnte ein elektrischer Wirkungsgrad von 46 Prozent erreicht werden; die Wärmeleistung von 64 kWth wurde in das örtliche Fernwärmenetz eingespeist.
Durch konstruktive Modifikation der Röhrenform zu einer Deltaform konnte Siemens-Westinghouse zwar die ohmschen Verluste reduzieren und damit die Leistungsdichte verbessern, aber trotz dieser Erfolge wurden die Entwicklungsarbeiten von Siemens inzwischen eingestellt.
International wird das Röhrenkonzept von Mitsubishi Heavy Industries, TOTO, Kyocera und Acumentrics weiter verfolgt, von den beiden letzteren für kleine Anlagen, die in der Hausenergieversorgung eingesetzt werden sollen.
Synonym(e):
Röhrenförmige Brennstoffzelle
Englische Übersetzung(en):
tubular SOFC, fuel cell tubular concept, tubular fuel cell stack
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