Institut für Digitale Materialforschung

Energieforschung zählt zu den prioritären Zukunftsaufgaben im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung. Für einen ressourcenschonenden Umgang mit fossilen Brennstoffen stellt die Kraft-Wärmekopplung (KWK) im stationären Bereich eine zentrale Technologie dar. Den höchsten Wirkungsgrad mit rd. 90 % erreicht man dabei mit SOFC-basierten Systemen. Für diese wird ein stark wachsender Markt prognostiziert, was die Forschung nach Produkten mit höherer Lebensdauer zu geringeren Kosten antreibt. Im Rahmen von KerSOLife100 wird durch ein Konsortium aus Industrie- und Wissenschaftspartnern ein innovatives, vielversprechendes vollkeramisches SOFC-Zellkonzept für kosteneffiziente μKWK erforscht, das ein hohes Potential besitzt, die zukünftigen Marktanforderungen bzgl. Lebensdauer und Kosten zu erfüllen. Bei diesem Konzept sollen kostengünstige, bislang für SOFC nicht angewendete Materialien in Kombination mit neuartigen Prozesstechnologien eingesetzt werden. Daher besteht ein erhebliches Risiko, dass bislang unbekannte Alterungsphänomene und Schädigungen auftreten. Diese müssen beherrscht werden, um derartige Systeme erfolgreich am Markt zu platzieren. Die Erforschung der Degradationsmechanismen und verständnisbasierten Abhilfemaßnahmen auf den Ebenen Material, Aufbau- und Fertigungstechnik sowie Betriebsstrategie sind daher aus wirtschaftlicher Sicht unabdingbar - und wissenschaftlich von hohem Interesse. Hierzu zählt auch die Entwicklung einer Vorgehensweise zur wissensbasierten, beschleunigten Erprobung, um die Optimierung der Materialien und spezifischen Prozesstechnologien sicher bewerten und die geforderte Lebensdauer gewährleisten zu können.