Innovationslabor Nachhaltige Wasserstoff-Verbrennungskonzepte (WaVe)
Innovationslabor in der Wissenschaftsallianz Wasserstofftechnologien
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 Innovationslabor „Nachhaltige Wasserstoff-Verbrennungskonzepte (WaVe)“
Beteiligte Wissenschaftler:innen
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)
Projekt A2: Entwicklung eines H2-O2-H2O-Brennersystems
Prof. Dr. Friedrich Dinkelacker
Markus Höltermann
Lars Eichhorn
Leibniz Universität Hannover
Institut für Technische Verbrennung (ITV)
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)
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
Agnes Eberhard
Vishnuvardhan Tanga
Technische Universität Clausthal
Institut für Energieverfahrenstechnik und Brennstofftechnik (IEVB)
Projekt B2: Reaktionskinetik für verdünnte Hochdruck-Wasserstoff-Verbrennung
Prof. Dr. Ravi Fernandes
Dr. Bo Shu
Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig
Arbeitsgruppe Reaktionskinetik
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
Dr. rer. nat. Jens Brunzendorf
Jacqueline Horstmann
Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig
Arbeitsgruppe Explosionsschutz in der Energietechnik
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)
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 und Brennstoffzellen (IVB)
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)
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
Gefördert im Niedersächsischen Vorab durch:
