Durch den Ausbau der erneuerbaren Energien unterliegt ein immer grösserer Teil der Stromproduktion sowohl kurzzeitigen als auch saisonalen 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. Ein vielversprechender Ansatz ist es, Gasturbinen mit Ammoniak-Wasserstoff-Gemischen zu betreiben.

Ziel des Forschungsprojekts

Damit Ammoniak-Wasserstoff-Gemische zuverlässig, sicher und schadstoffarm (rück-)verstromt werden können, müssen die Mikrogasturbinen hoch reaktive Brennstoffe mit bis zu 100% Wasserstoffgehalt verbrennen können. Mit den heutigen Anlagen ist dies nicht möglich. Im Rahmen des ADONIS-Projekts werden deshalb verschiedene grundlegende Fragestellungen der Verbrennung von Ammoniak-Wasserstoff-Gemischen untersucht, um deren zukünftigen Einsatz zu ermöglichen. Im Detail sind dies 1) die Interaktion zwischen Flamme und Brennkammerwand, 2) die Verbrennungsdynamik und 3) das Einspritz- und Verdampfungsverhalten. Hierzu kommen verschiedene numerische Verfahren sowie experimentelle Untersuchungen zum Einsatz. Alle Teilaspekte dienen dazu den Einfluss von Ammoniak-Wasserstoff-Gemischen auf das Leistungs- und Betriebsverhalten von Mikrogasturbinen genau zu analysieren.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts

Im Rahmen des Forschungsprojekts werden essenzielle Fragestellungen untersucht, die notwendig sind, um den CO2-Ausstoss der zukünftigen Energieversorgung zu reduzieren. Somit leistet das ADONIS-Projekt einen wichtigen Beitrag, um die Klimaziele des Pariser Abkommens bzw. der Energiestrategie 2050 zu erreichen.