Segelyachten setzen seit jeher Wind zum Vortrieb ein. Moderne Segel Yachten bieten heuten hohe Standards in den Inneneinrichtungen und benötigen zum Betrieb der Sportyacht elektrische Energie für Navigation, Sicherheit, Sekundärantrieb und Hilfsaggregate an Bord des Schiffes. Diese Energie wird aus fossilen Primärenergieträgern bereitgestellt. Im Rahmen des Vorhabens CF07 soll ein Funktionsmuster für eine Energieversorgung mit Ammoniak entwickelt werden. Das Funktionsmuster wird als Reallabor im zukünftigen CAMPFIRE Open Innovation Lab der Partner für weitere Forschungsvorhaben genutzt. Zielstellung ist die Entwicklung eines Schiffsdesigns für eine Sportyacht mit einer 750 W SOFC Bordstromversorgung und einem 15 kW Wasserstoff-/Ammoniak-Motorantrieb.
Die FVTR GmbH entwickelt im Rahmen ihres CAMPFIRE-Teilvorhabens einen Wasserstoff-/Ammoniak-Motor auf Basis eines LPG-Motors. Anhand des Versuchsmotors soll in Prüfstandsversuchen die Eignung von Ammoniak als maritimer Primärkraftstoff in Kombination mit einem Ammoniak-Cracker untersucht werden. Nach erfolgreichem Test soll der Motor als Antriebseinheit Teil einer emissionsfreien Sport Yacht werden und hier im Verbund mit einem SOFC-Hybridsystem funktionieren. Im Einzelnen werden für dieses Teilvorhaben folgende Zielparameter definiert:
- Vergleichende Analyse der Konzepte zur Kraftstoffeinbringung und Zündung im Hinblick auf Gemischbildung, Energieumsetzung und Leistungsregelung und deren Eignung für Verbrennungsmotoren bei Marineanwendungen
- Ermittlung der konstruktiven und thermodynamischen Randbedingungen für die Energieumsetzung unter Berücksichtigung der Entwicklungsziele (Literaturrecherche +
1D-Simulation) und Ableitung eines Konzeptes für die Umrüstung eines Versuchsmotors - Aufbau und Test eines Funktionsmusters mit flexibel regelbarer Kraftstoffzusammensetzung (H2/NH3) auf Motorprüfstand
- Bedatung des Motorsteuergerätes für einen stationären und transienten Betrieb unter Berücksichtigung der Vermeidung von unerwünschten Verbrennungsphänomen (z.B. Klopfen und Zündaussetzer)
- Integration eines Ammoniak-Crackers in den Kraftstoffpfad
- Konzeptionierung, Aufbau und Inbetriebnahme der Integration des H2/NH3-Motors in die Sport Yacht