Forschungsprogramm Verbrennungsbasierte Energiesysteme

Verbrennung ist nach wie vor die wichtigste Energieumwandlungstechnologie. Die über die Verbrennung umgewandelten Energieträger bilden in der Schweiz den weitaus grössten Anteil (73%) am Gesamtenergieverbrauch. In vielen Anwendungen werden Verbrennungssysteme auch in der Zukunft unverzichtbar sein. Mit dem Ziel, die Energieversorgung zu entkarbonisieren, müssen jedoch der exergetische Wirkungsgrad weiter erhöht und Brennstoffe mit niedrigem Kohlenstoffanteil oder aus erneuerbaren Quellen eingesetzt werden. Zudem müssen die Luftschadstoffemissionen weiter reduziert werden.

Das Forschungsprogramm "Verbrennungsbasierte Energiesysteme" befasst sich mit Verbrennungsmotoren und Gasturbinen in den Anwendungsbereichen Mobilität, industrielle Prozesse, Stromerzeugung und Wärmekraftkopplung (WKK). Das Leistungsspektrum erstreckt sich vom Kilowatt bis zum Multimegawatt. Vom BFE geförderte Forschungsprojekte decken entsprechend der international anerkannten Forschungskompetenz und der weltweit agierenden Industrie in der Schweiz ein breites Spektrum ab. Beispiele sind die Untersuchung von Verbrennungsreaktionen auf der molekularen Ebene bis hin zur Entwicklung von WKK-Anlagen und deren Einbindung in Energieversorgungssysteme.

Um Systeme nachhaltig zu verbessern ist nicht nur ein umfassendes Verständnis der komplexen Verbrennungsprozesse notwendig; auch die Einflüsse der Brennstoffeigenschaften und der zumeist hochdynamischen Betriebsweise von Verbrennungskraftmaschinen müssen berücksichtigt werden. Deshalb sollen die chemischen und physikalischen Prozesse vertieft erforscht sowie Simulationsmodelle, Versuchsträger und die dazugehörenden Messverfahren weiterentwickelt werden. Wichtig sind aber auch die vor- und nachgelagerten Komponenten wie Einspritzung, Turbolader oder Abgasnachbehandlung. In ganzheitlichen Systembetrachtungen soll die Integration der Maschinen gemäss den anwendungspezifischen Anforderungen im Mittelpunkt stehen.

Aktuelle Forschungsschwerpunkte

  • Motoren: Effizienz, Brennstoffflexibilität, Schadstoffreduktion
  • Gasturbinen und WKK-Systeme: Effizienz, flexibler Betrieb (Last, Brennstoff)
  • Übergreifende Methoden in der Verbrennungsforschung

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Letzte Änderung 09.02.2018

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