Die
Hochtemperatur-Brennstoffzellen (MCFC, SOFC) sind besonders dort geeignet
wo sowohl Wärme als auch Energie benötigt wird, oder dort wo die Überschusswärme
in bestimmter Form genutzt werden kann. Mit Betriebstemperaturen von mehr
als 1000°C kann Wärme mittels Turbinen in elektrische Leistung umgewandelt
werden, was eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades des
Brennstoffzellen-Systems bedeutet. Stationäre Systeme reichen vom Einsatz
in kleinen Haushalten in Kombination der Nutzung von Wärme und Energie oder
unterstützenden Energieeinheiten von einigen Kilowatt bis hin zu großen
Kraftwerken mit Leistungen von mehreren Megawatt. Feldtests werden derzeit
in Krankenhäusern, Militärbasen, Bürohäusern und an industriellen
Standorten durchgeführt. Entkoppelte Anlagen ohne zentrale Anschlüsse,
Notstromversorgungen für Krankenhäuser andere große Gebäude und
Hochleistungsanwendungen (mit hoher Zuverlässigkeit) sind einige Beispiel für
den Einsatz von Brennstoffzellen-Anlagen.
Ballard PEMFC
MTU Friedrichshafen MCFC
Siemens
Westinghouse SOFC
Für
stationäre Leistungsquellen sind die wichtigsten Faktoren hoher
Wirkungsgrad, Zuverlässigkeit und hohe Lebensdauer.
Hochtemperatur-Brennstoffzellen haben den Vorteil in Kombination mit
Dampfturbinen einen hohen Wirkungsgrad (> 80 %) zu erreichen, wobei sie
die meisten verfügbaren Brennstoffe (reformierte fossile Brennstoffe oder
aber intern reformierbare Stoffe) nutzen können. Aufgrund der Eigenschaften
der Hochtemperatur-Brennstoffzellen und des komplexen Gesamtsystems ist der
meist etablierbare Bereich der des kontinuierlichen Betriebes. Zum
Herunterfahren einer großen SOFC sind mehrere Stunden nötig. Es wird eine
Betriebszeit von 40.000 Stunden gefordert, was jedoch von den meisten
Prototypen noch nicht erreicht wurde. Die Hauptprobleme sind dabei die
Materialalterung durch die hohen Temperaturen sowie die korrosiven
Umgebungen.
Für die
Energieerzeugung unterhalb des Megawatt-Bereichs kann PEMFC
und PAFC vielleicht geeigneter sein als die
Hochtemperatur-Brennstoffzellen. Verschiedene Systeme mit einer Leistung von
200 – 250 KW haben sich bereits im Langzeitbetrieb bewährt. Weitere
Anwendungsgebiete sind kleine Hausversorgungssysteme bis 10 KW Wärme- und
Energieleistung.
IdaTech
Vaillant
Sulzer
Hexis
Verschiedene
internationale Unternehmen beschäftigen sich mit der Entwicklung stationärer
Brennstoffzellen-Systeme. Siemens Westinghouse und Sulzer-Hexis präsentierten
eine SOFC, während MTU-Friedrichshafen und Fuel Cell Energy die MCFC-Technologie untersuchen. Ballard und UTC Fuel Cells haben bereits
PEMFC und PAFC-Systeme teilweise kommerzialisiert. Im Bereich der kleinen
Haushalt-Leistungsbereiche gibt es eine steigende Anzahl an Unternehmen, die
in das Brennstoffzellengeschäft einsteigen wollen.