Hochtemperaturbrennstoffzellen mit keramischem Festelektrolyt (SOFC: Solid Oxide Fuel Cell) sind aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades und ihrer Umweltvertraeglichkeit eine zukunftsweisende Alternative gegenueber konventioneller Energieerzeugung. Die Leistungsfaehigkeit und Lebensdauer der Einzelzellen sind dabei entscheidende Kriterien fuer die wirtschaftliche Nutzung von Brennstoffzellen. Bisherige Untersuchungen haben ergeben, dass es bei Langzeitbetrieb zu irreversiblen Veraenderungen in der Mikrostruktur der Anode kommt, die zu einer Senkung der Leistungsfaehigkeit fuehren. Je nach Belastung der Einzelzellen treten unterschiedliche Degradationsmechanismen auf. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Anode, die aus mehreren Funktionsschichten besteht, um so die noetige Leistungsfaehigkeit und Langzeitstabilitaet zu liefern. Es soll ein Gradient in der Korngroesse, dem Nickelanteil und somit der Porositaet und der elektrischen Leitfaehigkeit erreicht werden, da die einzelnen Bereiche der Anodenstruktur unterschiedlichen Anforderungen genuegen muessen. So sind an der Grenzschicht Elektrolyt/Anode kleine Koerner erwuenscht, um eine moeglichst grosse Reaktionsflaeche zu erhalten. Wohingegen an der Grenzflaeche Anode/Interkonnektor ein hoher Anteil an grossen Nickelkoernern erforderlich ist, um einen guten elektrischen Kontakt und hohe Porositaet zu gewaehrleisten. Die optimale Zusammensetzung und Mikrostruktur der einzelnen Funktionsschichten soll durch systematische Belastungstests (elektrisch, chemisch, thermomechanisch) an verschiedenen homogenen Modellstrukturen, das sind Cermetproben aus Nickel- und YSZ-Teilchen mit definierter, homogener Zusammensetzung und Mikrostruktur, und durch die elektrochemische Charakterisierung von Einzelzellen mit entsprechenden homogenen Anodenstrukturen ermittelt werden. Vor und nach Durchfuehrung der Belastungstests ist eine umfassende Analyse der Zusammensetzung und Mikrostruktur der Modell- und Anodenstrukturen mittels Elektronenmikroskopie (REM, TEM, EDX, WDX) vorgesehen. Anhand der gewonnenen Ergebnisse soll ein Modell fuer die verschiedenen Verlust- und Degradationsmechanismen in der Anode entwickelt werden.
Am 25. August fand die erste offizielle Jungfernfahrt der MS innogy auf dem Baldeneysee in Essen statt. Die MS innogy, ein gemeinsames Projekt der Grünen Hauptstadt Europas – Essen 2017 und ihres Hauptsponsors innogy SE, ist das deutschlandweit erste Fahrgastschiff, das mit einer Methanol-Brennstoffzelle angetrieben wird. Das 2006 gebaute Fahrgastschiff stammt aus der Nähe von Lübeck und fuhr konventionell mit Dieselmotor über die Ratzeburger Seen. Im März 2017 wurde es in der Lux-Werft in Mondorf am Rhein technisch umgerüstet. Direkt am Baldeneysee wird Methanol im innogy-Besucherpavillon erzeugt. Eine Anlage filtert dort Kohlendioxid aus der Luft und wandelt es mithilfe von Strom und Wasser zu Methanol um. Die Brennstoffzelle auf dem Schiff nutzt dann das Methanol zur Stromerzeugung: Sie speist einen Elektromotor. Das Verfahren ist CO2-neutral, denn der Schiffsmotor setzt exakt so viel CO2 frei, wie zuvor für die Methanol-Herstellung aus der Luft gefiltert wurde. Und sollte der Methanol-Antrieb, der sich noch in der Testphase befindet, während der Fahrt ausfallen, übernimmt ein Dieselmotor neuester Generation und mit modernster Filtertechnik dessen Aufgabe.