Verbundvorhaben E2Fuels: Nutzung strombasierter Kraftstoffe und Minimierung der Treibhausgasemissionen im Kraftwerks- und Marinebereich; Teilvorhaben: Experimentelle Analyse und Simulation der motorischen Verbrennung bei Nutzung von strombasierten Kraftstoffen beim Einsatz in Kraftwerken und in der Schifffahrt
Zeitraum
2018-10-01 – 2022-03-31
Bewilligte Summe
1.110.123,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EIV013B
Leistungsplansystematik
Sektorkopplung durch alternative Kraftstoffe [EA2750]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
In einem Sektor gekoppelten Ansatz wird der Einsatz regenerativer Kraftstoffe von der Erzeugung, Nutzung und Speicherung bis hin zur Rückverstromung untersucht. Durch einen erhöhten volatilen Anteil Wasserstoff, zur Speicherung dem Erdgasnetz beigemischt, werden die Betriebsgrenzen, Verbrennung und Emissionsentstehung bei Einsatz in Industrie Gasmotoren zur Rückverstromung beeinflusst. Die optimale Verbrennungsführung muss durch eine entsprechend entwickelte Regelung erfolgen, welche die transiente Anregung auf das stationäre System unter den Gesichtspunkten Effizienz, Emissionen und Bauteilschutz verarbeiten kann. Ebenso ist die Entwicklung einer kompakten Abgasnachbehandlung Bestandteil der Untersuchungen, um künftige Emissionsgrenzwerte einzuhalten. Daneben bietet der Sektor gekoppelte Ansatz ein großes Potential, über Oxygenatkraftstoffe die Defossilisierung einer damit nachhaltigen, klimaverträglichen, globalen Mobilität voranzutreiben. Hierfür wird der Einsatz dieser Kraftstoffe für eine maritime Anwendung zur Sicherstellung des globalen Gütertransportes in sog. Dual Fuel Motoren untersucht. Thermodynamische Referenzpunkte der beiden zu untersuchenden Brennverfahren bilden die Voraussetzung zu deren Verifizierung. Grundlagen Untersuchungen einer vorgemischten Verbrennung von Wasserstoff/Erdgas Gemischen in Großgasmotoren sowie der Anwendung der Oxygenatkraftstoffe in einem DF Brennverfahren nach dem Diesel-Gas Prinzip, werden mit optischen und laseroptischen Untersuchungen an einem optisch vollzugänglichen Großgas Einzylinder Forschungsmotor durchgeführt. Diese Untersuchungen dienen zur Charakterisierung der jeweiligen Brennverfahren hinsichtlich Entflammung, Ausbrand und Gemischbildungsprozessen. Die Ergebnisse werden mit Hilfe der 3D-CFD Verfahren analysiert, Modellvorstellungen weiterentwickelt und die vorhandenen Modelle validiert. Zudem unterstützen diese Untersuchung die Entwicklung von Regelalgorithmen und eine entsprechende Abgasnachbehandlung.
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