Großmotoren hoher Leistungsdichte für den Wasserstoffbetrieb – Hydrogen Powered Large Engine - HydroPoLEn
In dem Verbundprojekt HydroPoLEn entwickelt das WTZ Roßlau gemeinsam mit seinen Projektpartnern Motorkonzepte für maritime Wasserstoff-Anwendungen. Zu den Projektpartnern zählen führende Betreiber aus dem Kreuzfahrtsektor (Carnival Maritime GmbH) und der Schiffsmotorenentwicklung (MAN Energy Solutions SE). Zudem sind Tenneco Inc. als Motorkomponenten-Hersteller sowie die TU München als weitere Forschungseinrichtung auf dem Gebiet alternativer Energielösungen als Projektpartner involviert.
Das Ziel des durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projektes liegt in der Entwicklung von Motorkonzepten für mittelschnelllaufende Schiffsmotoren, die mit Wasserstoff betrieben werden. Dafür sollen verbrennungstechnisch relevante Komponenten des Einspritz- und Zündsystems sowie das Kolbenringpaket angepasst und die Auswirkungen in Motorversuchen untersucht werden. Eine weitere Aufgabe des Projektes besteht auch darin, ein Konzept für die Integration von Antriebseinheit und Kraftstoff-Speicher als kombiniertes System zu entwickeln. Neben Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Verbrennungsprozess spielen in HydroPoLEn auch die Themen Motoreffizienz, Sicherheitskonzepte und die Integration entwickelter Technologien in das Schiff eine Rolle. Bei der System-Integration liegt das Augenmerk auf der Verbesserung von Leistung und Haltbarkeit des Wasserstoffmotors, um eine nachhaltige Antriebslösung im maritimen Sektor anbieten zu können.
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Das Aufgabenfeld der WTZ Roßlau gGmbH in diesem Verbundprojekt liegt zunächst im Aufbau und Betrieb eines Einspritzprüfstandes, um eine Charakterisierung von Einspritzkomponenten für die Wasserstoffeinspritzung vornehmen zu können. Die Versuche auf diesem Prüfstand werden mit Wasserstoff und ersatzweise mit Stickstoff bei Drücken bis zu 70 bar durchgeführt.
Weiterhin erfolgt der Umbau von Forschungsmotoren des Typs FM35 und FM32, die mit optischer Messtechnik ausgestattet werden. Durch den Einsatz dieser minimalinvasiven Verbrennungsdiagnostik sollen in Motorversuchen mit Mono- und Dual-Fuel-Brennverfahren die Effekte einer optimierten Wasserstoffverbrennung sichtbar gemacht und bewertet werden. Mit der Umsetzung eines wasserstoff-betriebenen, mittelschnelllaufenden Motor-Konzeptes für den maritimen Sektor lassen sich Treibhausgas-Emissionen in diesem Bereich signifikant reduzieren. Das Projekt kann damit erheblich zur Defossilisierung des Marinesektors beitragen und fördert eine nachhaltige Zukunft für die Schifffahrt.
