Weniger Treibhausgase durch Wasserstoffmotoren

DFG-Förderung für Ingenieurwissenschaften

Wasserstoff kann nicht nur in Brennstoffzellen, sondern auch in Motoren CO2-frei zum Antrieb von Fahrzeugen genutzt werden. Wie solche Wasserstoffmotoren gleichmäßig und effizient laufen können, erforschen mehrere Universitäten unter Leitung der UDE in einem Projekt, das sich in seiner zweiten Förderperiode mit der Verwendung von Wasserstoff in Ottomotoren beschäftigt. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert es mit rund 2,8 Mio. Euro, davon gehen 852.000 Euro an die UDE.

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Die vier Universitäten Aachen, Darmstadt, Duisburg-Essen und Stuttgart untersuchen seit 2019, wie sich das Brennverfahren im Automotor optimieren lässt. Während es in der ersten Förderperiode um konventionelle Benzin-Kraftstoffe ging, erforschen die Wissenschaftler:innen nun Wasserstoff als alternativen Kraftstoff. Das Projekt ist in sieben Teilprojekte auf die Hochschulen verteilt. Zwei davon sind an der UDE, diese stellt mit Prof. Dr. Sebastian Kaiser zugleich auch den Projektsprecher.

Aktuell untersucht seine Gruppe im Experiment mit optischen Messtechniken im Motorzylinder die Vermischung von Kraftstoff und Luft. Zusammen mit der Zündung ist dieser Prozess einer der wesentlichen Einflüsse auf zyklischen Schwankungen.

Im zweiten Teilprojekt analysiert ein Team um CENIDE-Mitglied UDE-Professor Andreas Kempf in Simulationen, wie sich zyklische Schwankungen und die Stabilität des Motorprozesses verändern, wenn die Bestandteile des Kraftstoffs variiert werden. „Ziel unserer Projekte ist es, die irregulären Verbrennungsvorgänge und Schwankungen vorhersagen zu können. Dann könnten wir geeignete Gegenmaßnahmen entwickeln, um Wasserstoffmotoren in Effizienz und Zuverlässigkeit zu optimieren“, so Professor Kaiser.

Weitere Informationen:

Zum Originalartikel der UDE

Prof. Dr. Sebastian Kaiser, Institut für Energie- und Material-Prozesse, sebastian.kaiser@uni-due-ivg-rf.de