TP: Experimentelle und numerische Untersuchung der Einflüsse von unterschiedlichen Wasserstoff-, LPG- und Erdgas-Gehalten auf die Effizienz und das Abgasverhalten von BHKWs

Eckdaten

Übersicht zum Projekt

Entwicklung von BHKWs für den Wasserstoffbetrieb zur Kopplung von Wärme- und Stromversorgung in Haushalten und Unternehmen.

Arbeitsschwerpunkte

AP 1: Vorbereitende Arbeiten und Anpassung bzw. Aufbau der Versuchsanlagen:
Auswahl, Beschaffung und Anpassung geeigneter Messtechnik für die Versuchsanlagen der Technischen Universität Bergakademie Freiberg (TUBAF) und ZEUS. Aufbau der Anlagen bei WEBER und Inbetriebnahme aller drei Anlagen.

AP 2: Multiskalen Simulation der innermotorischen Vorgänge:
Messung relevanter Größen für Simulationsmodelle (1D & 3D) zur Optimierung von Motoren bei variablem Wasserstoffanteil im Brennstoff.

AP 3: Laborversuche am Mikro-BHKW:
Zylinderdrucküberwachung bei variabler Brenngaszusammensetzung, Abgas- und Brennverlaufsanalyse zur Optimierung von Motorstabilität, Effizienz und Sicherheit.

AP 4: Technikumsversuche am Mini-BHKW bis zu 50 kW:
Zylinderdruck-, Abgas- und Brennverlaufsanalyse zur Optimierung von Motorstabilität, Effizienz und Sicherheit bei variabler Brenngaszusammensetzung.

AP 5: Feldversuch am 20-kW-Mikro-BHKW-Demonstrator mit bis zu 100 % Wasserstoff:
Analyse der Technikumsdaten und Entwicklung eines Monitoringkonzepts für variable Erdgas-Wasserstoffmischungen (bis 100 % H₂).

AP 6: Systemmodellierung und Umbaukonzept für nachhaltige Bestandsanlagennutzung:
Systemmodellierung und Entwicklung eines Monitoringkonzepts für variable Wasserstoffanteile in Blockheizkraftwerken (BHKW).

Projektziele

• Optimierung der Motorstabilität, Effizienz und Sicherheit bei variabler Brenngaszusammensetzung.
• Entwicklung eines Monitoringkonzepts für variable Erdgas-Wasserstoffmischungen.
• Nachhaltige Nutzung bestehender Anlagen durch Umbaukonzepte.