Abschlussarbeit - Numerische CFD-Berechnung einer Erdgas-Wasserstoff-Flamme

Vorstellung HySON

Das Forschungsinstitut HySON – Institut für Angewandte Wasserstoffforschung Sonneberg gGmbH wurde im Februar 2021 gegründet. Es werden sowohl wirtschaftsnahe Forschungen ohne als auch Entwicklungen mit Industriepartnern angestrebt, um so den Standort und die Region um Sonneberg als Wasserstoffregion und Vorzeigestandort der Energiewende auf- und auszubauen. Weiterhin werden zukünftig neben den regionalen Aktivitäten auch nationale und internationale Vorhaben bearbeitet. Das HySON – Institut beschäftigt sich innerhalb mehrerer Projekte mit der Anwendung der Wasserstofftechnologie sowie mit verschiedenen Studien zu regenerativen Energien und der notwendigen Sektorenkopplung. Für die Durchführung steht dem Institut ein Team mit Ingenieuren und Naturwissenschaftlern der verschiedensten Fachrichtungen zur Verfügung, darunter sind u.a. Maschinenbau-, Elektro- und Wirtschaftsingenieure, Werkstoffwissenschaftler sowie Soziologen und Umweltwissenschaftler.

Das HySON – Institut möchte die Energiewende aktiv mitgestalten, indem es unter anderem Energiebetrachtungen und Stoffstromanalysen von verschiedenen Firmen und Verfahrens- sowie Produktionsprozessen durchführt. Auch die nachhaltige Energieerzeugung mittels Wind, PV oder Biogas inkl. der Sektorenkopplung stehen im Blickpunkt der Betrachtungen. Ziel ist eine ökonomisch und ökologisch sinnvolle Nutzung der uns zur Verfügung stehenden Ressourcen.

Numerische CFD-Berechnung einer Erdgas-Wasserstoff-Flamme

Der internationale Wärmemarkt sieht vor, Wasserstoff in das vorhandene Erdgasnetz einzuspeisen, um am Verbraucher die CO2-Emissionen zu reduzieren. Damit verändert sich das Brennverhalten der Flamme je nach Wasserstoffbeimischung unterschiedlich signifikant. Technisch betrachtet hat dies sowohl Auswirkungen auf kleine Gasthermen in Privatwohnungen als auch Industriebrenner für beispielsweise Fertigungsprozesse.

 Eine Abschlussarbeit zu diesem Thema kann folgende Aufgaben beinhalten:

• Aufbau eines Brennersimulationsmodells in industriellem Maßstab
• Validierung der Simulation anhand von Literaturwerten
• Untersuchung der Flamme bei verschiedenen Gasgemischen auf Wärmestrahlung und -übertragung
• Untersuchung der CO2-Reduktion
• Untersuchung der Stickoxidbildung