2022-09-01  –  2025-08-31

238.390,02 EUR

CVT GmbH & Co. KG, Halblech, Bayern

03EE5122G

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01246986/1  –  CH2P - Technologielösungen für hocheffiziente zero-emission H2-Motoren für KWK-Anwendungen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Kolbenringen für den Einsatz in wasserstoffbetriebenen Gasmotoren von KWK-Energieerzeugungsanlagen basierend auf dem keramischen Verbundwerkstoff C/C-SiC. Vor dem Hintergrund der Klimaneutralität soll der Betrieb von stationären BHKW-Gasmotoren zunehmend von fossilen Brennstoffen auf Wasserstoff umgestellt werden. Die Verbrennung von Wasserstoff verläuft gegenüber Erdgas jedoch schärfer und ist schwerer kontrollierbar. Die erhöhte thermische Belastung führt bei etablierten Materialien zu erhöhtem Verschleiß, was zu unerwünschten Blow-By-Effekten führt. Die Motoren können daher derzeit nicht dauerhaft und auch nicht am optimalen Betriebspunkt betrieben werden. Dem soll durch die Entwicklung von Kolbenringen auf Basis des faserkeramischen Werkstoffs C/C-SiC begegnet werden. Das Material verspricht eine deutlich höhere Verschleißbeständigkeit bei guten Gleiteigenschaften. Dies ermöglicht eine bessere Brennraumabdichtung und reduzierten Blow-By. Durch Schmiermittel bedingte Emissionen können dadurch ebenfalls reduziert werden. Die C/C-SiC-Kolbenringe werden nach einem neuen Ansatz erzeugt, bei dem zwei bewährte CMC-Herstellprozesse (r-CVI, LSI) vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Erwartete Vorteile der C/C-SiC-Kolbenringe: - Hohe Verschleißbeständigkeit und verlängerte Lebensdauer - Verbesserte Abdichtung des Brennraums und reduzierter Blow-By - Reduzierte Belastungen für Schmiermittel, geringere Emissionen - Selbstschmierung des Materials verbessert Notlaufeigenschaften