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Schadstoffemissionen und Verbrennungsverhalten von CO2-armen Brennstoffen und Brennstoffgemischen aus Ammoniak, Wasserstoff und Erdgas

Eckdaten

Förderkennzeichen: 01IF23455N

Projektlaufzeit: 12/2024 - 05/2027

Projektpartner:

  • TU Bergakademie Freiberg, Professur GWA (Koordinator)
  • RWTH Aachen, Institut für  Industrieofenbau und Wärmetechnik
  • RWTH Aachen, Institut für Technische Verbrennung

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Hartmut Krause
Dr.-Ing. Sven Eckart

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Logo IGF
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Logo des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz

Übersicht zum Projekt

Im Rahmen der Energiewende wird in Deutschland angestrebt, vermehrt aus regenerativen Quellen erzeugten Wasserstoff in die Gastransportnetze einzubringen. Der aktuelle Anteil (bis 20%) wird nicht ausreichen, die im Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung verankerten CO2-Reduktionsziele zu erreichen. Es ist also davon auszugehen, dass Wasserstofftransportnetze geschaffen werden in denen der CO2-neutrale Energieträger bereitgestellt wird. Neben der Produktion in Deutschland werden auch internationale Zukäufe benötigt. Diese können in Form von gasförmigem Wasserstoff, flüssigem Wasserstoff „LH2“ oder in Form von chemisch gespeichertem Wasserstoff (NH3, etc.) geschehen. Zahlreiche physikalische und chemische Eigenschaften von Wasserstoff und Ammoniak und deren Gemischen weichen deutlich von Erdgas ab. Dies hat deutliche Auswirkungen auf die Auslegung und Entwicklung der Brenner, der Thermoprozessanlagen und die benötigte Peripherie. Im Hinblick auf die Entwicklung emissionsarmer Verbrennungssysteme für Thermoprozessanlagen ist dies jedoch von erheblichem Interesse. Im Rahmen des Vorhabens sollen Grundlagendaten der Brenngeschwindigkeit, Stabilitätsgrenzen, Schadstoffemissionen, Verbrennungskonzepte und Entwicklungsempfehlungen erarbeitet werden, mit denen ein sicherer und wirtschaftlicher Betrieb von Thermoprozessanlagen unter Einfluss von Ammoniak/Erdgas/Wasserstoff im Brenngas möglich ist. Die Forschungsarbeiten tragen zur Erweiterung der Wissensbasis von Brennerherstellern und Ofenbauern (meist KMU), aber auch von Komponentenzulieferern und Ingenieurdienstleistern bei. Eigenentwicklungen in KMUs auf diesem Gebiet werden durch die Forschungsarbeiten vorangetrieben. Mit dem Vorhaben wird die Technologieführerschaft deutscher Unternehmen beim Einsatz von Wasserstoff gesichert. Relevante Unternehmen sind schon während des Vorhabens in alle Abschnitte der Forschung involviert.