Mithilfe von Cobots können automatisierte Fertigungsprozesse, zum Beispiel bei der Montage von Elektrolyse-Stacks, entwickelt, implementiert und validiert werden. (Bild: Fraunhofer IKTS)
Ziel der Kooperation ist die industrielle Marktreife der Hochtemperatur-Elektrolyse zur Produktion von grünem Wasserstoff. Mit dieser Anlage beginnt die Umsetzung eines neuen Technologiestandards, der durch einen hohen Wirkungsgrad und eine kompakte Bauweise überzeugt. Die Produktionskapazität der Pilotanlage beträgt zunächst 8 MW/a, ausreichend, um wichtige Erkenntnisse für eine spätere Serienfertigung zu gewinnen.
Die Solid Oxide Electrolysis Cell (SOEC) nutzt Hochtemperaturen, um Wasserstoff aus Wasserdampf besonders effizient zu erzeugen. Durch den geringeren Strombedarf bei hohen Temperaturen ist ein bis zu 30 % niedrigerer Energieeinsatz im Vergleich zu anderen Elektrolyseverfahren möglich. Besonders vorteilhaft ist dies in Industrien, die bereits über große Mengen Abwärme verfügen, wie z. B. die Stahl- oder Chemieindustrie.
CO2 für grünes Synthesegas
Ein technologisches Alleinstellungsmerkmal ist die Möglichkeit, CO₂ als Rohstoff zu verwenden und daraus gemeinsam mit Wasserstoff grünes Synthesegas herzustellen. Dieses lässt sich wiederum zu e-Fuels oder chemischen Grundstoffen weiterverarbeiten.
Die neue Anlage ist nicht nur ein Forschungslabor, sondern eine realitätsnahe Testumgebung für industrielle Fertigungsprozesse. Mit einer anvisierten hochautomatisierten Serienproduktion und einem einfachen Stack-Design wird die SOEC-Technologie künftig kosteneffizient und im großen Maßstab produzierbar sein. Die verwendeten Materialien – insbesondere die Chrom-Eisen-Interkonnektoren – sorgen für eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Lebensdauer. Die modulare Bauweise reduziert die Zahl der benötigten Komponenten und erleichtert die Automatisierung.
Mit der Erweiterung um die Hochtemperatur-Elektrolyse ergänzt Thyssenkrupp Nucera sein bestehendes Portfolio aus alkalischer Elektrolyse (AWE) gezielt um eine zweite Kerntechnologie. Damit kann das Unternehmen auf eine größere Bandbreite industrieller Anwendungen reagieren und seine Marktführerschaft im Bereich grüner Wasserstofftechnologie weiter ausbauen. CEO Dr. Werner Ponikwar betont die Relevanz der Technologie für einen neuen, klimafreundlichen Energiemix. Auch Prof. Alexander Michaelis vom Fraunhofer IKTS unterstreicht die disruptive Kraft der SOEC-Technologie für die industrielle Dekarbonisierung.
