2020-09-01  –  2023-12-31

385.999,00 EUR

Universität Bayreuth - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse (LTTT), Bayreuth, Bayern

03EE5046A

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01221534/1  –  LaGaMo - Laserzündung zur effektiven und emissionsarmen Verbrennung in Gasmotoren

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Der Einsatz von Blockheizkraftwerken (BHKW) liefert einen wesentlichen Beitrag zur Senkung des Ausstoßes von Treibhausgasen und Schadstoffen. Vor diesem Hintergrund soll in diesem Projekt ein neuartiges, flexibles Zündsystem auf Basis eines Lasers erforscht und entwickelt werden, um den Wirkungsgrad von Großgasmotoren zu erhöhen und ihre Emissionen zu verringern. An der Universität Bayreuth (UBT) wird das gefertigte Laserzündsystem charakterisiert und für den Betrieb auf einem Serienmotor vorbereitet. Die Experimente werden schrittweise von anfangs eher grundlegenden Aufbauten zur schließlich finalen Anwendung durchgeführt. Dazu gehören zunächst Untersuchungen zum Impulskettenverhalten, das durch die Parameter der Pumpquelle des Lasers beeinflusst werden kann. Anschließend wird die frühe Entstehung des Flammenkerns an einer Freistrahldüse untersucht. Im nächsten Schritt werden Versuche in einer Brennkammer mit konstantem Volumen weitergeführt. Die finalen Untersuchungen in den Laboren der UBT finden an einer schnellen Kompressionsmaschine statt, die einen motorähnlichen Betrieb mit einem Kompressionshub erlaubt. Im Laufe dieser Untersuchungen wird eine Reihe von optischen und analytischen Messmethoden eingesetzt, um alle relevanten Aspekte der Wirkungskette im Motor zu untersuchen. Ziel des Teilvorhabens an der UBT ist die vollständige Charakterisierung der Laserzündkerze und die genaue Kenntnis über das Verhalten des Zündsystems im Motor. Dieses Wissen wird benötigt, um anschließend auf dem Serienmotor des Industriepartners die abschließende Beurteilung des Laserzündsystems im Serienbetrieb durchzuführen. Zum Teilvorhaben der UBT gehören auch diese abschließenden Tests. Hierfür ist eine umfangreiche Messkampagne an den Motorprüfständen vor Ort beim Industriepartner geplant. Im Laufe des Projektes werden die (T eil-)Ergebnisse auf internationalen Tagungen veröffentlicht und somit der Forschungswelt zugänglich gemacht.