Hochtemperaturelektrolyse

Hochtemperatur-Wasserdampfelektrolyse  funktioniert mit einer Arbeitstemperatur von (700…900)˚C und nutzt Wasserdampf, um trockenen Wasserstoff zu produzieren. Man benötigt keine H2/H2O Trennungssysteme. Dieser Prozess hat einen höheren Wirkungsgrad und einen niedrigeren Energiebedarf als andere Elektrolyseurarten.  Die SOFC-Brennstoffzelle kann im „reverse“ Betrieb als Hochtemperatur-Wasserdampf-Elektrolyseur arbeiten, d.h. aus Wasserdampf kann Wasserstoff produziert werden. Dadurch kann die  SOFC-Brennstoffzelle dank der hohen Temperaturen von Wasserdampf mit einem sehr hohem Wirkungsgrad von ca. 90 % und mit niedrigem Energiebedarf (bis 2,5 kWhel / m3H2) betrieben werden. Diese Eigenschaften werden in den Sommerzeiten bei niedrigem thermischem Energiebedarf genutzt.

Für die autarke EE-Anlage in dieser Arbeit wurde ein alkalischer Elektrolyseur ausgewählt, weil er sich für die Herstellung großer Mengen Wasserstoff eignet und bei normalen Betriebsbedingungen eine Lebensdauer von ca. 30 Jahre hat. Zusätzlich wird vorausgesetzt, dass die SOFC-Brennstoffzelle, die an die autarke EE-Anlage angeschlossen ist, in einem normalen und „reverse“-Betrieb arbeiten kann – zur Elektrizitäts- und Wasserstoffherstellung