IEA AFC Annex 32: Position Paper on Solid Oxide Cells (2019)

SOC-Technologie ermöglicht die flexible Speicherung von erneuerbarem Strom und bietet die höchste Effizienz für die dezentrale Produktion von Strom und Wärme in einem Anwendungsbereich von einem kW bis zu mehreren MW.

Die grundlegenden Vorteile dieser Technologie sind: hohe Umwandlungseffizienz, Brennstoffflexibilität, billige Materialien (kein Pt nötig), Möglichkeit der Produktion / Nutzung von Wärme und ein reversibler Betrieb (Brennstoffzelle bzw. Elektrolyseur).

Festoxid-Brennstoffzellen werden seit Jahren in Anwendungen verschiedenster Größen genutzt. Unterschiedliche Hersteller vertreiben kommerzielle Systeme in Europa, USA und Japan. Typische Kennzahlen von aktuellen Systemen in der Größe von 100-250 kWel umfassen Investitionskosten von über 4.000 €/kWel, Wartungskosten von über 2,5 Ct/kWh, eine Haltbarkeit von über 10 Jahren und eine Gesamteffizienz von über 85%. Zur Reduktion der Kosten muss eine Serienproduktion der benötigten Komponenten und Systeme forciert werden. Um im Jahr 2040 das Ziel von Investitionskosten unter 1.500 €/kWel zu erreichen, müssen jährlich pro Hersteller mindestens 250 MW an Brennstoffzellenkapazität produziert werden.

Festoxid-Elektrolysezellen befinden sich noch im vorkommerziellen Stadium. Hier ist insbesondere ein verstärkter Einsatz der Systeme in großen Demonstrationsprojekten nötig, um das volle Potential der Technologie bezüglich der flexiblen und langfristigen Speicherung von erneuerbarem Strom aufzuzeigen. Besonders interessant ist die Anwendung der Systeme zur Co-Elektrolyse von CO2 und H2O, wodurch ein Synthesegas erzeugt wird, das sich zur Herstellung von synthetischen Brennstoffen eignet.