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10 Stand des Wissens

Abb. 2-2. Darstellung eines Stacksbaus am Beispiel des E-Designs. (Hier

Gegenstromanordnung mit interner Gasverteilung).

2.1.2. Design und Werkstoffe

Design

Schon seit Beginn der SOFC-Entwicklung im Forschungszentrum Jülich wurde

darüber nachgedacht, ein funktionelles, kommerzielles und kostengünstiges Stack-

Design zu konzipieren. Das erste Stack-Design mit einem Gehäuse aus Keramik

bezeichnete man damals als A-Design. Hierbei waren der sehr aufwändige Bau der

Keramik-Gehäuse sowie die schlechte Abdichtung von Zellenrändern und diversen

Gehäusefugen besonders nachteilig.

Unmittelbar danach erfolgte die Entwicklung des B-Designs, mit welchem die

technische Durchführbarkeit nachgewiesen wurde. Im Gegensatz zum A-Design

wurden hier die Gehäuse und Interkonnektoren aus Chromstahl konzipiert. Neben

den schlechten Abdichtungen der Zellenränder erwies sich die hohe Alterung des

Stacks (Leistungsverlust) durch die Bildung einer CrAl-Oxidschicht auf der

Stahloberfläche als weiteres Problem.

Das nachfolgende C-Design unterschied sich durch den vereinfachten Gehäusebau

von den vorherigen Designs, während beim D-Design eine zuverlässige Abdichtung

aufgrund des Übergangs zum internen Manifold (äußere Gaszuführungsräume)

nachgewiesen werden konnte.

Als “Dinosaurier“ unter der Entwicklungsreihe der SOFC-Stackdesignern im FZJ ist

das E-Design zu bezeichnen; es verzeichnet eine Verbesserung der Leistungsdichte

durch die Einführung von Luft und Brenngas im Gegenstrom.

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