Thermoakustik und nachhaltige Verbrennung

Durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien unterliegt ein immer grösserer Teil der Stromproduktion kurzzeitigen und jahreszeitlichen Schwankungen. Mit Hilfe von (dezentralen) thermischen Kraftwerken können diese Schwankungen ausgeglichen werden. Damit dies CO₂-neutral geschieht, müssen alternative Brennstoffe zum Einsatz kommen, welche die Überkapazitäten der Erneuerbaren Energien chemisch speichern. Die Arbeit der Forschungsgruppe Thermoakustik und nachhaltige Verbrennung zielt auf entsprechende Lösungen für dezentrale und CO₂-neutrale Technologien und Systeme ab.

Schwerpunkt

Der Fokus der Forschung liegt auf der Analyse dynamischer Systeme, der Verbrennung alternativer, CO₂-freier Brennstoffe (Wasserstoff, Ammoniak, Biogas) sowie der Thermo- und Aeroakustik von Energiewandlungssystemen im Energie- und Transportsektor. Ziel ist es, anwendungsorientierte Forschung auf konkrete Probleme in der Praxis anzuwenden.

Kompetenzen

 

Die Forschungsgruppe Thermoakustik und nachhaltige Verbrennung verfügt über ein breites Spektrum an relevanten Kompetenzen und kann auf langjährige Industrieerfahrung zurückgreifen. Einem interdisziplinären Ansatz folgend werden analytische, numerische und experimentelle Methoden kombiniert, um Fragestellungen in folgenden Themen zu beantworten:

• Auslegung und Optimierung von Brennersystemen für CO₂-freie Brennstoffe
• Auslegung und Design passiver und aktiver akustischer Dämpfungssysteme
• Abstraktion und niedrigdimensionale Beschreibung komplexer Systeme mit Hilfe von Netzwerkmodellen
• Stabilitätsanalyse dynamischer Systeme
• Komplexe Datenanalyse und Signalverarbeitung im Zeit- und Frequenzbereich
• Thermodynamische Analyse von technischen Systemen inklusive detaillierter Betrachtung von Wärmeübertragungsvorgängen
• Modellierung und Analyse dezentraler Power-to-Gas-to-Power-Systeme

 

 

Prüfstände und Messtechnik

• Atmosphärischer Verbrennungsprüfstand
• Akustikprüfstand / Impedanzrohr
• Kondensatormikrofone (Multimikrofonmethode, Modenidentifikation, Flammentransfermatrix)
• Photomultiplier (Chemilumineszenz)
• Particle Image Velocimetry
• Laser Doppler Anemometry
• Emissionsmessung
• MicroLabBox für aktive Regelung
• Wärmebildkamera

Projektbeispiele

Projekte zu den folgenden Themen laufen in der Forschungsgruppe Thermoakustik und nachhaltige Verbrennung:

• Verbrennung von Wasserstoff und Ammoniak in Gasturbinen
• Aktive und passive Schallunterdrückung
• Analyse dynamischer Systeme
• Dezentrale Energiesysteme

Weitere Informationen und Links folgen.