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Bildung und Abbau von Schadstoffen in der Naehe einer kalten Wand waehrend eines Verbrennungsprozesses

Die Schadstoffentstehung von NO und CO im Bereich der kalten Zylinderwand waehrend der Expansion in einem Kolbenmotor soll durch Simulation des Verbrennungsprozesses in einem Stosswellenrohr untersucht werden. Die Wand des Hubraumes wird durch die Rueckwand des Stossrohres dargestellt. Der an der Rueckwand des Stossrohres reflektierte Stoss zuendet ein Gasgemisch, das O2, N2, CH4 im Argonbad enthaelt. Ein fuer optische Untersuchungen an der Rueckwand geeignetes Stosswellenrohr wurde aufgebaut und in Betrieb genommen. Interferometrische Messungen (raeumlich und zeitlich aufgeloest) des Brechungsindexes in wandparallelen Schichten im Bereich der kalten Wand mittels Laserstrahlen und Messungen des Waermestromes in die Rueckwand des Stossrohres bei zuendfaehigen Gasgemischen wurden abgeschlossen. Die experimentellen Daten dienen zur Ueberpruefung des theoretischen Modells im Bereich der Wand (s. Projekt 16/9/9). Geplant sind zeitlich und raeumlich aufgeloeste Absorptionsmessungen von NO, OH im UV-Bereich. Weiter soll im IR-Bereich die Emission von CO2, CO und H2O gemessen werden. Ausserdem soll die Intensitaet der Reaktionskontinua (CO + O = CO2, NO + O = NO2) bestimmt werden.

WIR! - biogeniV - Biomethanmembran - bV-C2, TP3: Analyse und Messtechnik für Membranen

Entwicklung und Erprobung von funktionalen Komponenten und einer Prozesskette zur klimaneutralen Herstellung von Soda und Natron als Senke für erzeugtes CO2, Teilvorhaben DBI: Entwicklung, die Anpassung und Betrieb eines Membranmoduls für die CO2-Abtrennung

Das Gesamtziel des hier vorgeschlagenen Projektes besteht im Nachweis und Erprobung eines weitgehend klimaneutralen Verfahrens zur Herstellung von Soda (Na2CO3) und Natron (NaHCO3) betrachtet. Als Carbonatquelle dient dabei reines CO2, welches aus Abgasen oder Biogas gewonnen wird. Ziel des Teilvorhabens ist es, ein Verfahren sowie die zugehörige Anlagentechnik für die CO2-Abtrennung aus gegebenen CO2-Quellen auf der Basis von Membranen mit keramischem Trägermaterial zu entwickeln, welche es erlaubt, Kohlendioxid mit einer durch die nachfolgende Verwendung definierten Reinheit aus Gasgemischen abzutrennen. Es wird momentan von einem CO2-Abgas und Biogas als CO2-Quelle ausgegangen. Die Arbeiten erfolgen im Technikumsmaßstab. Zur Realisierung der o. g. Aufgabenstellung soll eine zweistufige Membrantrennanlage für die Membranen geplant, gebaut und betrieben werden. Die Zweistufigkeit der Membrananlage wird notwendig sein, um die für die Sodaherstellung erforderlichen Reinheit zu erreichen.

Entwicklung und Erprobung von funktionalen Komponenten und einer Prozesskette zur klimaneutralen Herstellung von Soda und Natron als Senke für erzeugtes CO2, Teilvorhaben: Entwicklung einer Anlagentechnik zur Gewinnung von CO2

Das Ziel des Vorhabens besteht darin, ein Verfahren sowie die zugehörige Anlagentechnik auf der Basis Kohlenstoff-Membranen mit keramischem Trägermaterial zu entwickeln, welche es erlaubt, Kohlendioxid mit einer durch die nachfolgende Verwendung definierten Reinheit aus Gasgemischen abzutrennen. Exemplarisch soll in diesem Vorhaben als Gasgemisch, welches als Kohlendioxidquelle dient, Biogas zum Einsatz kommen. Durch eine möglichst vollständige Abtrennung des Kohlendioxids wird steht dieses als Ausgangsstoff für die CO2-neutrale Sodaherstellung zur Verfügung. Daneben eröffnen sich auch für die weitere stoffliche oder energetische Verwertung des Biogases neue Perspektiven. Zur Realisierung der o. g. Aufgabenstellung soll eine Membrantrennanlage für die Membranen konzipiert, gebaut und betrieben werden. In den für die Projektlaufzeit geplanten Versuchen soll zum einen die grundsätzliche Machbarkeit einer CO2-Abtrennung aus Biogas in eines für die Sodaherstellung erforderlichen Reinheit nachgewiesen, zum anderen soll ermittelt werden, welcher spezifische Gasdurchsatz mit dem Verfahren erzielt werden kann und wie groß der spezifische Energieaufwand ist.

Entwicklung einer innovativen Gassensensorik zur Erfassung des Wasserstoffgehaltes in Erdgas und zur Bestimmung der Gasqualität

Das Projekt zielt darauf ab, einen innovativen Gassensensor zur Messung verschiedener Gasqualitätsparameter in Wasserstoff/Erdgas-Gemischen zu entwickeln und praktisch im Gasnetz zu testen. Dazu sind mehrere Prototypen erforderlich die dem späteren Serienprodukt, hinsichtlich der Messeigenschaften möglichst nahekommen. In einer Übergangsphase bis ca. 2040 wird nicht ausreichend H2 für eine komplette H2-Umstellung der Gasversorgung zur Verfügung stehen. Neben reinen, lokalen H2-Netzen werden H2/Erdgas-Gemische hergestellt werden. Der Wasserstoff soll dem Erdgas zugemischt werden und kann somit auf die vorhandenen Gas-Infrastruktur zurückgreifen. Derzeitig werden Konzentrationen von bis zu 20 Vol.-% H2 im Erdgas diskutiert, die in den nächsten Jahren im Netz erreicht werden sollen. Das ist messtechnisch zu kontrollieren. Der Projektpartner Wi.Tec Sensorik GmbH entwickelt eine entsprechende Sensortechnik, die auf Basis der H2-Konzentrationsmessung weitere notwendige Gas-Beschaffenheitsparameter ermittelt (Brennwert, Dichte etc.). Die Aufgabe des DBI besteht in der Prüfung des Gerätes im Labor, der Validierung der Messergebnisse und der Berechnungen sowie der Durchführung von Gerätetests im realen Feld, d.h. im Gasnetz und bei weiteren potenziellen Abnehmern, den Gaskunden. Der Vergleich erfolgt mittels bei Antragsteller vorhandener aufwändiger Messtechnik (Gaschromatographen), das Prüflabor ist für Messungen von Gasgemischen akkreditiert.

Entwicklung einer innovativen Gassensensorik zur Erfassung des Wasserstoffgehaltes in Erdgas und zur Bestimmung der Gasqualität, Teilvorhaben DBI: Testung und Validierung der Gassensorik

Das Projekt HYDROgas zielt darauf ab, einen innovativen Gassensensor zur Messung verschiedener Gasqualitätsparameter in Wasserstoff/ Erdgas-Gemischen zu entwickeln und praktisch im Gasnetz zu testen und zu validieren. Dazu sind mehrere Prototypen erforderlich die dem späteren Serienprodukt, hinsichtlich der Messeigenschaften möglichst nahekommen. In einer Übergangsphase bis ca. 2040 wird nicht ausreichend H2 für eine komplette H2-Umstellung der Gasversorgung zur Verfügung stehen. Neben reinen, lokalen H2-Netzen werden H2/ Erdgas-Gemische hergestellt werden. Der Wasserstoff soll dem Erdgas zugemischt werden und kann somit auf die vorhandenen Gas-Infrastruktur zurückgreifen. Derzeitig werden Konzentrationen von bis zu 20 Vol.-% H2 im Erdgas diskutiert, die in den nächsten Jahren im Netz erreicht werden sollen. Das ist messtechnisch zu kontrollieren. Der Projektpartner Wi.Tec Sensorik GmbH entwickelt eine entsprechende Sensortechnik, die auf Basis der H2-Konzentrationsmessung weitere notwendige Gas-Beschaffenheitsparameter ermittelt (Brennwert, Dichte etc.). Die Aufgaben des DBI bestehen in der Prüfung des Gerätes im Labor, der Validierung der Messergebnisse und der Berechnungen sowie der Durchführung von Gerätetests im realen Feld, d.h. im Gasnetz und bei weiteren potenziellen Abnehmern, den Gaskunden. Der Vergleich erfolgt mittels, beim Antragsteller vorhandener, aufwändiger Messtechnik (Gaschromatographen) im eigenen Prüflabor, welches für Messungen von Gasgemischen akkreditiert ist.

Sichere Speicherung und Transport von kryogenem Wasserstoff

Membranbasierte H2-Abtrennung nach H2-Speicherung und Transport in der Erdgasinfrastruktur, Teilvorhaben DBI: Membrantestung und Feldtest

Ziel des vorliegenden Projektes ist es, die Synthese der trennaktiven Membranen sowie das dazugehörige Membrantrennverfahren im Maßstab bis zur technischen Tauglichkeit zu skalieren, sowie neue, noch trennaktivere anorganische Membranen zu entwickeln. Im Ergebnis des Projektes soll eine einfache und energiesparende Technologie zur Abtrennung von Wasserstoff aus dem Erdgasstrom nach dessen Speicherung und Transport in der vorhandenen Erdgasinfrastruktur vorhanden sein. Aufgabe des DBI ist die Testung der verschiedenen Membrantypen und Membrangeometrien hinsichtlich der Abtrennung von Wasserstoff aus Erdgas . Dies erfolgt im Labor und in einem Feldtest. Im Labor werden verschiedene Gasgemische hergestellt und die Membranen damit beaufschlagt. Durch gezielte Dosierung von Störkomponenten wird die Stabilität der Membranen (Kohlenstoffmembranen, Membranen mit Pd-Zugabe und Molsiebmembranen) untersucht, Selektivitäten und Permeabilitäten der Membranen ermittelt. Es findet mit einer Pilotanlage ein Feldtest bei der Gasnetz Hamburg statt.

RUBIN - PhoTech - VP3 biogene & industrielle Luft, TP3.5: Photonischer Abbau von Schadstoffen in biogenen Abluftströmen

Entwicklung einer innovativen Gassensensorik zur Erfassung des Wasserstoffgehaltes in Erdgas und zur Bestimmung der Gasqualität, Teilvorhaben: Sensor- und Gerätetechnik Entwicklung

Das Projekt zielt darauf ab, einen innovativen Gassensensor zur Messung verschiedener Gasqualitätsparameter in Wasserstoff/Erdgas-Gemischen zu entwickeln und praktisch im Gasnetz zu testen. Dazu sind mehrere Prototypen erforderlich die dem späteren Serienprodukt, hinsichtlich der Messeigenschaften möglichst nahekommen. In einer Übergangsphase bis ca. 2040 wird nicht ausreichend H2 für eine komplette H2-Umstellung der Gasversorgung zur Verfügung stehen. Neben reinen, lokalen H2-Netzen werden H2/Erdgas-Gemische hergestellt werden. Der Wasserstoff soll dem Erdgas zugemischt werden und kann somit auf die vorhandenen Gas-Infrastruktur zurückgreifen. Derzeitig werden Konzentrationen von bis zu 20 Vol.-% H2 im Erdgas diskutiert, die in den nächsten Jahren im Netz erreicht werden sollen. Das ist messtechnisch zu kontrollieren. Der Projektpartner Wi.Tec Sensorik GmbH entwickelt eine entsprechende Sensortechnik, die auf Basis der H2-Konzentrationsmessung weitere notwendige Gas-Beschaffenheitsparameter ermittelt (Brennwert, Dichte etc.). Die Aufgabe des DBI besteht in der Prüfung des Gerätes im Labor, der Validierung der Messergebnisse und der Berechnungen sowie der Durchführung von Gerätetests im realen Feld, d.h. im Gasnetz und bei weiteren potenziellen Abnehmern, den Gaskunden. Der Vergleich erfolgt mittels bei Antragsteller vorhandener aufwändiger Messtechnik (Gaschromatographen), das Prüflabor ist für Messungen von Gasgemischen akkreditiert.

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