Tailor-Made Fuels from Biomass – NO und Temperaturmessungen im Zentrum eines gezündeten Dieseljets unter Verwendung von Biokraftstoffen

 

Der Exzellenzcluster - „Tailor-Made Fuels from Biomass“

Das Ziel des Exzellenzclusters Tailor-Made Fuels from Biomass (TMFB) ist die interdisziplinäre Erforschung neuer, auf Biomasse basierender, synthetischer Kraftstoffe und Chemikalien. Hierbei wird eine optimale Kombination aus Auswahl und Einsatz von Produkten und Herstellungskonzepten angestrebt. Möglich wird die umfassende Optimierung durch eine enge Verzahnung von Forschungsprojekten aus den Bereichen der Chemie-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften.

Weiterführende Informationen zur Arbeit und Forschungsstruktur des TMFB werden unter www.fuelcenter.rwth-aachen.de vorgestellt.

 

Hintergrund

Die große Anzahl an Fahrzeugen und Motoren auf unserem Planeten verbrennt eine gewaltige Menge an Kraftstoff. Mehr als 70% der täglich geförderten ca. 86 Millionen Barrel an Rohöl werden durch PKW und LKW verbraucht. Einhergehend mit diesem hohen Konsum und den damit entstehenden Emissionen, bilden diese eine erhebliche Gesundheitsgefahr vor allem in Ballungszentren. Trotz der sich ergebenden Nachteile durch Emissionen, die bei PKW mit Elektroantrieb vermieden werden können, haben Benzin und Diesel durch ihre hohe Energiedichte von über 40 MJ/kg erhebliche Vorteile in der Reichweite und werden daher auch in der Zukunft noch eine wichtige Rolle spielen. Daher ist die Forschung auf diesem Themengebiet immer noch sehr aktuell und wichtig.

 

Ziel des Vorhabens

Um ein tiefergehendes Verständnis in Bezug auf die Entstehung von Emissionen zu erhalten, bieten sich berührungsfreie Messverfahren wie z. B. laseroptische Methoden an. In diesem Vorhaben werden mithilfe von Raman-Spektroskopie (SRS) und Laserinduzierter Fluoreszenz (LIF) der Ort der Entstehung der Emissionen, sowie die Verweilzeit von Molekülen während des Verbrennungsprozesses ermittelt. Besonderes Interesse wird hier auf die Entstehung des Schadstoffes Stickoxid (NO) gelegt. Neben Ruß ist NO einer der Hauptschadstoffe von modernen Dieselmotoren.
Für die Entstehung von NO sind maßgeblich zwei Bildungsmechanismen verantwortlich. Abhängig von der Temperatur im Inneren der Flamme entsteht NO jeweils ausschließlich über einen der beiden Mechanismen. Infolgedessen ist neben der Detektion des Ortes der Entstehung auch die Bestimmung der Temperatur am Ort der Entstehung von Interesse, weshalb sie in diesem Projekt gemessen werden.