Das Projekt "Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik durchgeführt. Langzeitstabilitaet Luftelektrode/Elektrolyt - Fuer den Einsatz der Hochtemperaturbrennstoffzelle mit keramischem Festelektrolyt (SOFC: Solid Oxide Fuel Cell) als wirtschaftliches und umweltfreundliches Energieerzeugungssystem sind die Lebensdauer und der Wirkungsgrad der Anlage von ausschlaggebender Bedeutung. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass im Laufe der geforderten Betriebsdauer von 40000 h der Wirkungsgrad stark abnimmt. Nach konstanter elektrischer Belastung im Langzeitbetrieb (mehr als 1000 h) wird an der Grenzflaeche Luftelektrode/Elektrolyt eine Interdiffusion festgestellt, die mit einer Porenbildung verbunden ist und somit zu einer Delamination der Luftelektrode fuehren wird. Temperaturwechsel fuehren aufgrund von unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Zellkomponenten zu zusaetzlichen thermomechanischen Belastungen. In diesem Projekt soll der Einfluss von elektrischen und thermomechanischen Belastungen auf die elektrische Degradation der Verbundstruktur Luftelektrode/Elektrolyt gezielt untersucht werden. Eine Verbesserung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften dieser Verbundstruktur soll durch eine strukturierte, poroese Elektrolytzwischenschicht realisiert werden, die ueber das MOD-Verfahren (Metallo Organic Deposition) mit Elektrodenmaterial infiltriert wird. Eine rechnergestuetzte Modellierung und Simulation soll diese Entwicklung begleiten und optimieren. Umweltrelevanz: Als elektrochemische Energiewandler ermoeglichen Hochtemperatur-Brennstoffzellen eine direkte Umwandlung der chemischen Energie eines Brenngases (zB Erd- und Kohlegas aber auch Wasserstoff) in elektrische Energie. Kraftwerke auf SOFC-Basis zeichnen sich aufgrund ihres deutlich hoeheren elektrischen Nettowirkungsgrades von bis zu 65 Prozent durch niedrigere CO2- und Schadstoffemissionen aus und ermoeglichen eine sowohl umweltfreundliche als auch wirtschaftliche Energieerzeugung.