SPP 2419 Ein Beitrag zur Realisierung der Energiewende: Optimierung thermochemischer Energiewandlungsprozesse zur flexiblen Nutzung wasserstoffbasierter erneuerbarer Brennstoffe durch additive Fertigungsverfahren
Coordinator
Professor Dr.-Ing. Heinz Pitsch
Grant period
2023 -
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)500932573
Note: Das Schwerpunktprogramm SPP 2419 HyCAM untersucht die wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen einer brennstoffflexiblen, effizienten und emissionsarmen thermochemischen Energiewandlung auf Basis von Wasserstoff und Ammoniak als kohlenstofffreien Energieträgern für die Energiewende. Das Programm verbindet Verbrennungsforschung, numerische Modellierung und additive Fertigung (AM) in einem interdisziplinären Forschungsansatz. Die zentrale Hypothese lautet, dass neuartige Verbrennungssysteme für wasserstoffbasierte Brennstoffe nur durch die enge Verknüpfung von grundlegender Verbrennungsforschung, simulationsgestütztem Design und den durch AM eröffneten Freiheitsgraden systematisch entwickelt werden können. In der ersten Förderphase wurde dieses interdisziplinäre Konzept erfolgreich über 10 Projekte und 27 Institute etabliert. Es wurden wesentliche Fortschritte beim Verständnis wasserstoff- und ammoniakbasierter Verbrennungsprozesse erzielt, insbesondere hinsichtlich Flammenstabilisierung, thermodiffusiver Instabilitäten, Flamme-Wand-Wechselwirkungen, Zündung und Schadstoffbildung. Darüber hinaus wurden fortgeschrittene, multiskalige Modellierungsansätze entwickelt, die DNS, LES und RANS mit experimenteller Validierung verknüpfen. Gleichzeitig wurde die additive Fertigung als Schlüsseltechnologie für neuartige Brennerkonzepte, Materialintegration und erste sensorintegrierte Komponenten nachgewiesen. Die Ergebnisse bestätigten die zentrale Hypothese des Programms und zeigten zugleich verbleibende Herausforderungen bei prädiktiver Multiphysik-Modellierung und integrierten Design-Workflows auf. Das Koordinationsprojekt spielte eine zentrale Rolle beim Aufbau des organisatorischen und wissenschaftlichen Rahmens des Schwerpunktprogramms. Ein wesentlicher Erfolg war die Implementierung einer programmweiten Forschungsdatenmanagement-Strategie im Einklang mit DFG-Richtlinien und FAIR-Prinzipien, einschließlich gemeinsamer Workflows, einer angepassten RDMO-Vorlage, hierarchischer Datenmanagementpläne sowie der koordinierten Nutzung von Coscine und Git-basierten Infrastrukturen. Darüber hinaus stärkte das Koordinationsprojekt den wissenschaftlichen Austausch durch Jahrestreffen, Doktorandenworkshops, internationale Gastwissenschaftler, Forschungsaufenthalte, Disseminationsaktivitäten sowie gezielte Maßnahmen zu Gleichstellung und Diversität. In der zweiten Förderphase wird das Koordinationsprojekt weiterhin Kohärenz, wissenschaftliche Integration, Sichtbarkeit und nachhaltige Daten-Governance im Schwerpunktprogramm sichern. Es wird den Austausch zwischen den Projekten weiter stärken, datengetriebene Ansätze unterstützen, Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler fördern und die nationale sowie internationale Sichtbarkeit von HyCAM weiter erhöhen.
http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.pngContribution to a conference proceedingsMorse, K. ; Fröde, F.RWTH* ; Rohlfs, W.RWTH* ; Pitsch, H.RWTH* ; Brenn, G. Stability Behavior of Faraday Waves for Ultrasonic Atomization 2026Book of proceedings : 34th European Conference on Liquid Atomization and Spray Systems ; ILASS Europe 2026 ; 6-9 September 2026, Lisbon, Portugal 34. European Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, ILASS Europe 2026, LisbonLisbon, Portugal, 6 Sep 2026 - 9 Sep 20262026-09-062026-09-09(2026)2026FulltextBibTeX |
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