Verbundvorhaben: H2_Turb - Demonstration der emissionsarmen direkten H2-Verbrennung in Turbinen (für stationäre und mobile Anwendungen); Teilvorhaben: Prototypentests
Zeitraum
2023-01-01 – 2025-12-31
Bewilligte Summe
487.807,89 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5137B
Leistungsplansystematik
Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]
Verbundvorhaben
01251156/1 – H2-Turb - Demonstration der emissionsarmen direkten H2-Verbrennung in Turbinen (für stationäre und mobile Anwendungen)
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Für die Nutzung von Wasserstoff in Luftfahrttriebwerken gibt es bisher keine geeigneten Brennkammerkonzepte. Der ASt untersucht das Verhalten einer neu konzipierten flugtriebwerks-tauglichen Düse zur direkten Wasserstoff (H2)-Verbrennung in einer Rich-Quench-Lean (RQL)-Brennkammer unter Hochdruckbedingungen und adressiert dabei auch den Einfluss der Wasserdampfinjektion auf das Betriebsverhalten. Die neue Technologie kann auch für stationäre Gasturbinen in der Energie eingesetzt werden. Dieses Projekt konzentriert sich darauf, eine erste Antwort auf die Frage zu liefern, ob eine Wasserstoffnutzung in typischen RQL-Brennkammern von modernen Turbofan-Triebwerken sinnvoll möglich ist. Der Ansatz dieses Projekts ist es, möglichst nah an bestehenden Brennkammerkonzepten zu bleiben; dadurch wird ein Retrofit möglich. Der im Verbund entwickelte Injektor wird dabei an die Versuchshardware des DLR-Hochdruckprüfstands adaptiert und die Eindüsung von Wasserdampf in den Versuchsträger implementiert. Mittels konventioneller, optischer und laserbasierter Messmethoden wird das Brennerverhalten im angestrebten Betriebsbereich grundlegend sowie detailliert charakterisiert. Diese Charakterisierung erfolgt sowohl für die reine Wasserstoffnutzung als auch für die zusätzliche Dampfinjektion mittels Abgassensorik, Druckpulsationssonden und wissenschaftlichen Kameras zur Ermittlung von Lage, Form und Ausdehnung der Flammenreaktion. Die Messergebnisse dienen der Identifikation und dem Verständnis der dominierenden Prozesse der H2-Hochdruckverbrennung sowie als Validierungsdaten für industrielle Entwicklungstools.