Verbrennungsforschung für ein klimaneutrales Energiesystem
Wie können nachhaltige und klimaneutrale Verbrennungsprozesse zu einer sicheren und klimaneutralen Energieversorgung beitragen? Die Forschungsgruppe Thermoakustik und nachhaltige Verbrennung der ZHAW forscht an entsprechenden Lösungen. Aktuelle Ergebnisse konnten an der Schweizer Verbrennungskonferenz 2026 präsentiert werden.
Verbrennungsprozesse spielen in klimaneutralen Energiesystem weiterhin eine wichtige Rolle. Denn wo die direkte Elektrifizierung an Grenzen stösst und Schwankungen von Solar- und Windenergie ausgeglichen werden müssen, braucht es Technologien, die alternative, CO2-freie Brenn- und Treibstoffe effizient, sicher und möglichst emissionsarm in Strom wandeln. Entsprechend hat sich die Verbrennungsforschung gewandelt: Neben Wirkungsgrad und Leistung stehen heute vor allem auch Flammenverhalten und Emissionen alternativer Brennstoffe wie Wasserstoff, Ammoniak und Methanol im Fokus.
Federführend in der angewandten Forschung im Bereich Thermoakustik
Das Institut für Energiesysteme und Fluid-Engineering (IEFE) der ZHAW verfügt mit der Forschungsgruppe Thermoakustik und nachhaltige Verbrennung (TASC-Labor) über ausgewiesene Kompetenzen in der Verbrennungs- und Thermoakustikforschung. Gemeinsam mit dem CAPS-Lab der ETH Zürich ist das IEFE die einzige Hochschulforschungseinrichtung in der Schweiz, die sich vertieft mit der Verbrennungsakustik beschäftigt. Untersucht wird unter anderem, wie sich Flammen bei neuen Brennstoffen verhalten und wie Verbrennungsinstabilitäten entstehen, vorhergesagt und vermieden werden können.
Verbrennungsforschung vernetzen
Diese Kompetenz bringt das IEFE auch in die Konferenz zur Verbrennungsforschung in der Schweiz (Conference on Combustion Research in Switzerland) ein, die von der ZHAW gemeinsam mit ETH Zürich, FHNW und Bundesamt für Energie (BFE) organisiert wird. Die alle zwei Jahre stattfindende Konferenz bietet einen Überblick über aktuelle Entwicklungen der Schweizer Verbrennungsforschung. Sie ist damit eine zentrale Plattform für den Austausch zwischen Hochschulen, Forschungseinrichtungen, Industrie und öffentlicher Hand.
An der diesjährigen Konferenz zur Verbrennungsforschung in der Schweiz standen alternative Brenn- und Treibstoffe und deren Einsatz in Gasturbinen und Verbrennungsmotoren im Zentrum. 16 Fachreferate beleuchteten die aktuelle Forschung – von der Flammdynamik von Wasserstoff-Methan-Gemischen über die Verbrennung von Ammoniak und turbulente Wasserstoffflammen bis zur Selbstzündungsverbrennung von reinem Methanol. Rund 80 Teilnehmende nutzten die Konferenz für den fachlichen Austausch.
ZHAW mit zwei Forschungsbeiträgen
Mit zwei Fachreferaten präsentierte das TASC-Labor des IEFE eigene aktuelle Forschungsergebnisse:
- «Einfluss von thermodiffusiven Effekten und Druck auf die Flammenübertragungsfunktionen von laminaren vorgemischten Wasserstoffflammen», Dr. Harish Gopalakrishnan, TASC-Labor, IEFE, ZHAW
- «Flammdynamik von Wasserstoff-Methan: Experimente und numerische Simulationen», Viken Mouratian, TASC-Labor, IEFE, ZHAW
Die Beiträge zeigen, wie am IEFE experimentelle Untersuchungen und numerische Simulationen kombiniert werden, um das Verbrennungsverhalten neuer Brennstoffe besser zu verstehen. Damit schafft die Forschung wichtige Grundlagen für Verbrennungssysteme, die mit erneuerbaren Energieträgern effizient, stabil und emissionsarm betrieben werden können.
Die Konferenz machte zugleich deutlich, wie aktiv und breit aufgestellt die Verbrennungsforschung in der Schweiz ist. Die intensiven Diskussionen zwischen Forschung, Industrie und Bund unterstrichen die Bedeutung des fachübergreifenden Austauschs – und die Rolle des IEFE als Kompetenzzentrum und Forschungspartner in diesem Gebiet.
Ein besonderer Moment war die Verabschiedung von Stephan Renz. Er hat die Verbrennungsforschung in der Schweiz seitens des Bundesamts für Energie über viele Jahre begleitet und gefördert und ist massgeblich für den kontinuierlichen Erfolg der Schweizer Verbrennungskonferenz verantwortlich.
Die nächste Konferenz zur Verbrennungsforschung in der Schweiz findet 2028 statt.
Conference on Combustion Research in Switzerland 2026
Forschungsgruppe Thermoakustik und nachhaltige Verbrennung
Mirko Bothien, Harish Gopalakrishnan, Viken Mouratian