thyssenkrupp nucera und Fraunhofer IKTS eröffnen erste SOEC-Pilotfertigungsanlage für Stacks zur Herstellung von Wasserstoff

Am 27. Mai im thüringischen Arnstadt wurde die erste SOEC-Pilotfertigungsanlage für Elektrolyse-Stacks mit hochrangigen Vertretern aus Wissenschaft, Politik und Industrie eröffnet. An der Veranstaltung nahm auch der Ministerpräsident des Landes Thüringen Prof. Dr. Mario Voigt teil. Mit der Inbetriebnahme der Pilotfertigungsanlage tritt die strategische Partnerschaft von Fraunhofer IKTS und thyssenkrupp nucera zur Entwicklung der Hochtemperatur-Elektrolyse (SOEC) zur Marktreife planmäßig in die nächste Phase.

Im März 2024 hatten das renommierte Forschungsinstitut und der weltweit führende Anbieter hocheffizienter Elektrolyse-Technologie für die Erzeugung von grünem Wasserstoff in Arnstadt feierlich den Vertrag zur strategischen Zusammenarbeit bei der Entwicklung des SOEC-Elektrolyseurs der nächsten Generation geschlossen. Aufbauend auf der Entwicklungsarbeit des Fraunhofer IKTS wird nun gemeinsam mit thyssenkrupp nucera die SOEC-Technologie zur Fertigung von Stacks für die Produktion von grünem Wasserstoff im großindustriellen Maßstab vorangetrieben. thyssenkrupp nucera stärkt mit der Hochtemperatur-Elektrolyse sein Wasserstofftechnologie-Portfolio für Industrieanwendungen. Die SOEC-Pilotanlage stellt zunächst Stacks in kleinen Stückzahlen her und hat eine anvisierte Produktionskapazität von 8 Megawatt pro Jahr.

Die SOEC-Stack-Technologie

Die Chrom-Eisen-SOEC-Stack-Technologie basiert auf einem sauerstoffleitenden keramischen Elektrolytsubstrat mit zwei Elektroden, die zusammen mit Kopplungselementen, auf mehreren Schichten zum Stack zusammengebaut werden. Das SOEC-Zelldesign eignet sich gut für die angestrebte, hochautomatisierte Serienfertigung, wodurch der Elektrolyseur zudem zu wettbewerbsstarken Kosten hergestellt werden kann.

Die SOEC-Elektrolyse gewährleistet einen hohen Wirkungsgrad. Wenn die kommerzielle Hochtemperatur-Elektrolyse in Prozessen eingesetzt wird, in denen große Mengen an Abwärme anfallen – wie beispielsweise in der Stahlindustrie –, kann der Stromverbrauch im Vergleich zu anderen Technologien um 20 % bis 30 % gesenkt werden.

Zudem bietet die SOEC-Technologie den großen Vorteil, industrielles CO2 als Rohstoff nutzbar zu machen und zusammen mit grünem Wasserstoff zu grünem Synthesegas zu wandeln. Daraus lassen sich wiederum nachhaltige Chemiegrundstoffe und e-fuels herstellen – ein Alleinstellungsmerkmal mit enormem Potenzial für die Energiewende.

„Die hervorragenden Eigenschaften der SOEC-Technologie haben uns dazu veranlasst, gemeinsam mit unserem strategischen Partner Fraunhofer IKTS die Hochtemperatur-Elektrolyse zur Marktreife zu entwickeln. Wir sind von den Vorteilen dieser Elektrolysetechnologie für die Produktion von grünem Wasserstoff überzeugt. Sie wird eine zentrale Rolle bei einem neuen, klimafreundlichen Energiemix einnehmen“, sagt Dr. Werner Ponikwar, CEO von thyssenkrupp nucera.

„Durch die Integration der SOEC-Technologie in industrielle Abwärmequellen oder der direkten Erzeugung von Synthesegas aus Wasser und CO2 können Unternehmen die Effizienz der Produktion von grünem Wasserstoff maximieren und ihre Dekarbonisierungsstrategie effektiv umsetzen. Diese unikalen Vorteile machen die SOEC-Technologie zu einem echten Game Changer,“ sagt Professor Alexander Michaelis, Institutsleiter Fraunhofer IKTS.