Woran wird in diesem Innovationslabor geforscht?

Im Innovationslabor „Nachhaltige Wasserstoff-Verbrennungskonzepte“ (WaVe) geht es darum, eine Nutzung von regenerativ erzeugtem "grünen" Wasserstoff zu erforschen, die vollkommen CO2-frei und damit treibhausgas-neutral ist. Die Verbrennung von Wasserstoff ist fast vollständig schadstofffrei, und damit ebenso umweltschonend wie die Nutzung von Wasserstoff in Brennstoffzellen, dabei aber je nach Einsatzbereich deutlich kostengünstiger und robuster.

Dazu werden drei Forschungsprojekte erforscht, die besonders gut zu Niedersachsen passen:

A.    Wasserstoffbasierte Bereitstellung von flexibler Primärregelleistung in thermischen Kraftwerken. Hier wird ein H2-O2-Brennersystem entwickelt, mit dem sehr schnell große Zusatzleistungen im MW-Bereich beispielsweise im Dampfpfad eines GuD-Kraftwerkes zur flexiblen Stromleistungsregelung realisiert werden sollen.

B.    Substitution von Erdgas mit Wasserstoff im Kraftwerk Huntorf im Zusammenhang mit Druckluftspeicherung in einer Salzkaverne. Hier geht es um die Energiezwischenspeicherung von Wasserstoff in einer Kaverne und die treibhausgasfreie Stromrückgewinnung, um Dunkelflauten auszugleichen.

C.   Schadstoffarme und effiziente Wasserstoffmotoren. Bei größeren Nutz-Fahrzeugen kann hier eine saubere Wasserstoffnutzung ohne die stoßempfindlichen und teuren Brennstoffzellen ermöglicht werden.

Alle Projekte stellen Beispiele für die zukünftige Nutzung der Wasserstoffverbrennung unter besonderen Bedingungen dar, so dass herausfordernde verbrennungstechnische Grundlagenforschung mit interessanten Anwendungsmöglichkeiten für die defossillierte Wasserstoffzukunft verbunden werden.

Im Rahmen des dreijährigen Innovationslabores werden die Grundprozesse erforscht und das Potential für die nachfolgende Umsetzung in industrielle Technologien zusammen mit Industriepartnern abgeschätzt.

Fragen, Anregungen, Interesse an einer Zusammenarbeit?

Prof. Dr. Friedrich Dinkelacker

Zentraler Ansprechpartner für das Innovatioslabor „Nachhaltige Wasserstoff-Verbrennungskonzepte (WaVe)“

Welche Wissenschaftler*innen forschen gemeinsam in diesem Innovationslabor?

Projekt A: Wasserstoffbasierte Bereitstellung von flexibler Primärregelleistung in thermischen Kraftwerken

Projekt A1:

Modellierung des Kraftwerksprozesses mit H2-O2-Verbrennung

Prof. Dr.-Ing.

Roland Scharf

Niklas Siwczak

Leibniz Universität Hannover

Institut für Kraftwerkstechnik und Wärmeübertragung (IKW)

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Projekt A2:

Entwicklung eines H2-O2- H2O-Brennersystems

Prof. Dr.

Friedrich Dinkelacker

Markus Höltermann

Leibniz Universität Hannover

Institut für Technische Verbrennung (ITV)

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Projekt A3:

Strömungstechnische Auslegung und Druckskalierung eines H2-O2-H2O-Brennersystems

Prof. Dr.-Ing.

Karsten Oehlert

Dennis Sanders

Jade Hochschule Wilhelmshaven

Institut für Nachhaltige Energieversorgung (INEV)

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Projekt B: Substitution von Erdgas mit Wasserstoff im Kraftwerk Huntorf

Projekt B1:

Entwicklung einer Wasserstoff-MILD-Brennertechnik für Gasturbinen-Brenner

Prof. Dr.-Ing.

Roman Weber

PD Dr.-Ing. habil.

Marco Mancini

Dr.-Ing.

Yunus Poyraz

Technische Universität Clausthal

Institut für Energieverfahrenstechnik und Brennstofftechnik (IEVB)

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Projekt B2:

Reaktionskinetik für verdünnte Hochdruck-Wasserstoff-Verbrennung

Prof. Dr.

Ravi Fernandes

Dr.

Bo Shu

Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig

Arbeitsgruppe Reaktionskinetik

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Projekt C: Schadstoffarme und effiziente Wasserstoffmotoren

Projekt C1:

Zündung von mageren Wasserstoff-Gemischen bei verschiedenen Drücken

Dr.-Ing.

Detlev Markus

PD Dr.-Ing. habil.

Holger Grosshans

Dr.-Ing.

Stefan Essmann

Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig

Arbeitsgruppe Explosionsschutz in der Energietechnik

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Projekt C2:

Vermessung der Zündung und Flammenausbreitung magerer aufgeladener Wasserstoff-Verbrennung am transparenten Einzylindermotor

Prof. Dr.

Friedrich Dinkelacker

Dr.-Ing.

Hauke Hansen

Toni Dageförde

Leibniz Universität Hannover

Institut für Technische Verbrennung (ITV)

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Projekt C3:

Entwicklung hochverdünnter Wasserstoff-Brennverfahren am variablen Einzylindermotor

Prof. Dr.-Ing.

Peter Eilts

Dr.-Ing.

Alexander Pauls

Lukas Sagan

Nico Höweling

Technische Universität Braunschweig

Institut für Verbrennungskraftmaschinen (IVB)

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Projekt C4:

Entwicklung eines zweistufigen Hochaufladungskonzeptes zur Leistungssteigerung magerer Wasserstoff-Motoren

Prof. Dr.-Ing.

Jörg Seume

Philipp Nachtigal

Christoph Küstner

Leibniz Universität Hannover

Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik (TFD)

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Assoziierte Partner:

EEW Energy from Waste GmbH Helmstedt

Enercity AG Hannover

Fr. Fassmer GmbH & Co. KG Berne

IAV GmbH Gifhorn

Papier- u. Kartonfabrik Varel GmbH & Co. KG

Uniper Kraftwerke GmbH Wilhelmshaven

SAACKE GmbH