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Low Emission Dual Fuel - LEDF

Innovative Brennverfahrenskonzepte für effiziente und emissionsarme Schiffsdieselmotoren der nächsten Generation – LEDF-Konzepte (Low Emission Dual Fuel - Konzepte)

Hintergrund:
Der Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren (LKV) und der Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT) der Universität Rostock arbeiten im Rahmen des Projektes LEDF (Low Emission Dual Fuel) gemeinsam mit Partnern aus der Industrie an Brennverfahrenskonzepten der nächsten Generation für mittelschnelllaufende Schiffsantriebe. Im Fokus steht dabei insbesondere die Kombination von klassischen Schiffskraftstoffen und Erdgas, mit deren Hilfe die ab 2016 gültigen Abgasgrenzwerte der International Maritime Organization, kurz IMO, noch einmal signifikant unterschritten werden sollen.

Zur Realisierung des Vorhabens wird im Prüffeld beider Lehrstühle ein Einzylinder-Forschungsmotor aufgebaut, der nach der Fertigstellung zu den größten seiner Art weltweit zählen wird. Neben der Schaffung der hierfür notwendigen Infrastruktur zeichnet sich die erste Projektphase durch die parallele Erarbeitung neuartiger CFD-Ansätze und Methoden aus. Dabei steht den Projektpartnern mittels der in dieser Form und technologischen Tiefe erstmaligen Kombination von Simulation und Motorenversuch ein schlagkräftiges Werkzeug zur Verfügung, um sowohl konstruktive als auch prozessstrategische Maßnahmenpakete zur Effizienzsteigerung zu identifizieren.

Durch die anschließende Umsetzung am realen Versuchsträger können Einzelmaßnahmen in Hinblick auf die Reduktion des Schadstoffausstoßes bei gleichzeitiger Steigerung der Leistungsdichte des Motors verifiziert werden. Das präzise Zusammenspiel von Simulation und Motorenversuch kann somit die Entwicklungszeiten moderner Schiffsantriebe nachhaltig reduzieren.

Die Projektinhalte und -erkenntnisse sollen im Rahmen von Workshops und Fachpublikationen einer breiten wissenschaftlichen und industriellen Gemeinschaft zugänglich gemacht werden.

Teilprojektziele:

  • Realisierung eines 1-Zylinder-Forschungsmotors als flexiblen Versuchsträger zur Erforschung integrierter Konzepte und angepasster Kraftstoffstrategien für zukünftige emissionsarme und leistungsstarke mittelschnelllaufende Schiffsdieselmotoren
  • Einführung neuester Simulationsansätze (3D-CFD gekoppelt mit Reaktionskinetik) zur Vorhersage von Klopfneigung und Vorentflammung als Grundlage für eine Leistungs- und Effizienzsteigerung sowie Emissionssenkung (insbesondere Methan) von Dual-Fuel Gasbrennverfahren
  • Verbesserung des Verständnisses über die Vorgänge und Teilprozesse bei Gemischbildung und Zündung von Gasbrennverfahren durch numerische Analysen
  • Optimierung der Zünd- und Verbrennungsvorgänge für einen repräsentativen mittelschnelllaufenden Schiffsdieselmotor

Weitere Informationen finden Sie unter www.ledf.de

Projektpartner:

  • Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren der Universität Rostock (Forschungsstelle im Bereich Schiffsantriebe, Kraftstoffe und Abgasnachbehandlung)
  • Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der Universität Rostock (Forschungsstelle im Bereich Wärme- und Stoffübertragung, Motorische Verbrennung, Simulation und Modellierung thermodynamischer und molekularer Vorgänge)
  • Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG (Hersteller von Motoren für Schiffsantriebe und Stationäranwendungen)
  • FVTR GmbH (Entwicklungsdienstleister im Bereich Energietechnik und Brennverfahrensentwicklung an der Schnittstelle zwischen universitärer Forschung und industrieller Anwendung)

 

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