Potentialanalyse eines emissionsfreien Wasserstoffkreislaufmotors

Autoren

K. Klepatz MSc, R. Tempelhagen MSc, A. Dafis MSc, Prof. Dr.-Ing. H. Rottengruber, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; Dipl.-Ing. L. Kniestedt, M. Cech MSc, WTZ Roßlau gGmbH, Dessau-Roßlau:

Jahr

2022

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Die Energiewende ist ein zentrales Thema unserer Zeit. Um den Anteil an regenerativen Energieträgern im Strom-Mix zu erhöhen, sind effektive und wirtschaftliche Speichertechnologien erforderlich. Eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Möglichkeit stellt die Speicherung von elektrischer Energie mittels einer Wasserstoffelektrolyse und anschließender Rückverstromung mit einem H₂-Kreislaufmotor dar. Bei Betrieb eines H₂- Kreislaufmotors ist die Substitution der Ansaugluft durch ein mit Sauerstoff angereichertes inertes Trägergas sinnvoll. Nach thermischer Umsetzung von H₂ und O₂ wird das entstehende Wasser abgeschieden. Das Inertgas wird in einem Kreislauf dem Brennraum erneut zugeführt. Durch die Substitution der Umgebungsluft durch ein Inertgas werden Stickoxidemissionen komplett vermieden. In dieser Studie wird die Thermodynamik eines stationären H₂-Kreislaufmotors analysiert. Dazu werden CFD- und 1D-Simulationsmodelle des Kreislaufmotors erstellt mit Hilfe derer der Einfluss des inerten Trägergases auf die Wasserstoffverbrennung aufgezeigt wird. Die Simulationsergebnisse werden mit Hilfe von Prüfstandergebnissen an einem realen Versuchsträger validiert. Zudem wird eine Trägergasvariation, in der Argon, Helium und Neon betrachtet werden, durchgeführt. Des Weiteren wird eine CO₂-Anreicherung durch die Verbrennung von Motoröl sowie die Spülfrequenz des Trägergases im Kreislaufmotor simulativ untersucht.

ISBN

1920-2323-23-1

Anzahl der Seiten

17 Bestellen Mitglieder-Login