LeanStoicH2

Die Klimaziele 2050 sehen vor, die Aktivitäten in der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), zusammen mit dem Anteil an erneuerbaren Energien, signifikant auszubauen. Dabei wird Wasserstoff das große Potential zugesprochen, überschüssigen Strom aus regenerativen Energiequellen in großen Mengen chemisch speichern und transportieren zu können („Power-to-Gas“). Es eignet sich somit hervorragend, die Brücke zwischen der KWK und klimafreundlichen Energieträgern zu schlagen.

Im Projekt LeanStoicH2 werden diese zwei Brückenelemente im Verbund erforscht, indem an der Umsetzung einer Wasserstoffbeimengung an einem stationären Erdgasmotor gearbeitet wird. Dabei werden drei wesentliche Aspekte untersucht:

  1. Einfluss auf das Brennverhalten (Flammenausbreitung, Klopfneigung etc.) und den Wirkungsgrad
  2. Rohemissionen (NOx, HC, CO)
  3. Verschleißverhalten unterschiedlicher Bauteile/Baugruppen (Komponentenlebensdauer, Systemkosten)

 

Aktuelle Information zum Projekt

Im die genannten Parameter untersuchen zu können, wird der verwendete 4-Zylinder-Saugmotor in zwei Varianten aufgebaut und mit einer Referenz (konventionelles Magerbrennverfahren) verglichen. Die beiden Lösungsvarianten werden mit einem stöchiometrischen Motorbetrieb realisiert, wodurch der Einsatz eines konventionellen 3-Wege-Katalysator möglich wird.

Lösungsvariante 1 verfügt außerdem über eine AGR-Strecke mit integriertem Kondenser. Das rückgeführte Abgas wird auf diese Weise wasserfrei und CO2-arm allen Zylindern zugeführt. Dies ermöglicht eine Wirkungsgradsteigerung bei gleichzeitig niedrigen Rohemissionen. In der Lösungsvariante 2 wird nur noch ein einzelner Zylinder mit Wasserstoff betrieben und dessen Abgas (wasserfrei, CO2-frei) zu 100% zurückgeführt (Spenderzylinderkonzept). Mit diesem Aufbau erhofft man sich noch weitere Wirkungsgradvorteile und geringere Rohemissionen gegenüber der Lösungsvariante 1.

Studenten

Für Studenten besteht dauerhaft die Möglichkeit, als wissenschaftliche Hilfskraft (Hiwi) oder im Rahmen von Projekt- (PA, F&E) und Abschlussarbeiten (Bachelor, Master) sowohl am Prüfstand als auch in Simulationsprojekten mitzuarbeiten. Offene Themen finden sich unter offene Themen oder durch direkten Kontakt mit dem zuständigen Mitarbeiter.

Förderung

Letzte Aktualisierung
06.05.2020

Kontakt
Philipp Baltschun M.Sc.