Projekte im Forschungscluster

Die im Folgenden vorgestellten Projekte wurden im Forschungscluster Future Fuels zusammengefasst. Sie sind unterteilt in die beiden Bereiche „Moderne Technologien und Verbrennungskonzepte“ und „Einsatz treibhausgasreduzierter Brenn- und Kraftstoffe“. Projektsteckbriefe mit einer Kurzbeschreibung und Informationen zu Laufzeiten, Forschungspartnern, Fördergeldgebern und Forschungsbudgets finden Sie durch einen Klick auf die Links.

Moderne Technologien und Verbrennungskonzepte

SchIBZ – SchiffsIntegration Brennstoffzelle:

Integration des Wasserstofferzeugers in den Container mit dem Brennstoffzellensystem. Foto: OWI

Entwicklung eines SOFC-Brennstoffzellen-Stromaggregats für den Einsatz auf seegehenden Schiffen. Besonderheit: Der Wasserstoff wird aus Dieselkraftstoff erzeugt. SchIBZ ist ein Leuchtturmprojekt der Nationalen Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. Die Entwicklungsarbeiten wurden bereits im Jahr 2011 begonnen und konnten im Jahr 2016 erfolgreich mit der Inbetriebnahme eines Prototypen beendet werden. In den Nachfolgeprojekten SchIBZ 2 (seit 2017) und Multi-SchIBZ (geplant ab 2018) werden die Arbeiten fortgesetzt. Ziel ist hierbei der Betrieb der Prototypen an Bord sowie die Fortentwicklung der Komponenten bis hin zur industriellen Reife.

Erzeugung von Wasserstoff aus flüssigen und gasförmigen Brennstoffen (Reformierung):

Der Reformgasmotor im Versuchsbetrieb auf dem Prüfstand der ECC Automotive GmbH. Foto: OWI

Dabei handelt es sich um eine Möglichkeit, alternative und auch höchst unterschiedliche neue Energieträger in bestehenden Effizienztechnologien zu nutzen. Bei der Reformierung werden die Brennstoffe in die Grundbestandteile Wasserstoff und Kohlenstoff zerlegt und das so erzeugte Synthesegas einem Prozess zur Energiewandlung, zum Beispiel einem Verbrennungsmotor, zugeführt. Die hierfür notwendigen Verfahren und Apparate (Reformer) werden beispielsweise im Forschungsprojekt „H2-Vario“ entwickelt. Der Schwerpunkt liegt hier auf der Verwendung flüssiger CO2-neutraler Energieträger. Zwei weitere Projekte beschäftigen sich mit der Nutzung von Abwärme aus Verbrennungsabgasen von Blockheizkraftwerken (BHKWs) kleiner Leistung durch Reformierungsverfahren. Ziel ist die Steigerung der elektrischen Effizienz von BHKWs mit Biogasmotoren.

Einsatz treibhausgasreduzierter Brenn- und Kraftstoffe

Kraftstoffe für Plugin Hybrid Electrical Vehicles (PHEV):
Untersuchung der Wechselwirkungen von Kraftstoffen und kraftstoffführenden Komponenten in Hybridfahrzeugen bei Verweilzeiten der Kraftstoffe von bis zu 6 Monaten im Tank

Residue2Heat – Reststoffe zu Wärme wandeln:
Projekt zur nachhaltigen Aufbereitung unterschiedlicher Ströme von Biomasse-Reststoffen aus Land- und Forstwirtschaft für die Nutzung zur Wärmeerzeugung )

Hydriertes Bioöl (HBO) für den Wärmemarkt:
Untersuchung der Herstellung von hydrierten Bioölen auf Basis von biogenen Reststoffen und ihrer anwendungstechnischen Eignung als Brennstoffe für den Wärmemarkt (Link zum Projektsteckbrief setzen)

Einsatz von Dieselinjektoren mit alternativen Brennstoffen:
Methodenentwicklung und Analyse

Prüfstand zur Untersuchung
innerer Ablagerungen an
Dieselinjektoren. Foto: OWI

Injektoren für Dieselmotoren sind hochkomplexe Bauteile, deren einwandfreie Funktion Vorrausetzung für eine schadstoffarme und effiziente Verbrennung ist. Im IGF-Forschungsprojekt „ENIAK 2“ – werden die Ursachen innerer Ablagerungen an Dieselinjektoren untersucht. Hierfür wird ein nichtmotorischen Analyseverfahren entwickelt, das im Rahmen der No-Harm Anforderung an Kraftstoffadditive als Prüfkriterium für die Bildung von Ablagerungen unter verschiedenen technischen Bedingungen in Einspritzsystemen für Dieselkraftstoffe eingeführt werden könnte. Im parallel durchgeführten FNR-Forschungsprojekt „SaveBio – Einsatz von Pflanzenöl als Kraftstoff in der Landwirtschaft“ steht die Ertüchtigung von Landmaschinen für den Multi-Fuel-Einsatz im Mittelpunkt. Es werden Strategien zur Vermeidung von Ablagerungen an Dieselinjektoren erarbeitet.

Einsatz von Brennstoffen mit regenerativen Anteilen in modernen Heizungstechnologien:

Proben von Brennstoffen werden
in Klimakammern auf ihre
Langzeitstabilität getestet. Foto: OWI

Biogene Brennstoffe weisen ein anderes Alterungsverhalten auf als konventionelle fossile Brennstoffe. Zur Aufklärung dieses Phänomens werden Untersuchungen zur Vermeidung von höhermolekularen Alterungsprodukten in Mitteldestillaten mit biogenen Komponenten unter anwendungstechnischen Randbedingungen durchgeführt. Die Arbeiten werden ergänzt durch die Entwicklung einer Prüfmethode zur Bewertung der Material-Beständigkeit von Bauteilen in Mitteldestillatanwendungen. Sie ermöglicht Schnelltests für Heizungskomponenten unter anwendungsnahen Bedingungen.