Detailierte Untersuchung der Oxidation und Pyrolyse kurzkettiger Aldehyde (C1–C4)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Alexander Heufer
• Fachliche Zuordnung: Energieverfahrenstechnik ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511644227

Aldehydemissionen, die durch Verbrennungsprozesse entstehen, stellen eine unmittelbare Gesundheitsgefahr dar und müssen so weit wie möglich minimiert werden. Um Technologien für die Reduktion dieser Emissionen zu entwickeln, ist es notwendig zu verstehen, wie Aldehyde während der Verbrennung entstehen und abgebaut werden. Während die Entstehung von Aldehyden vornehmlich von der kraftstoffspezifischen Chemie abhängt, hängt der Verbrauch bei motorrelevanten Bedingungen hauptsächlich von der aldehydspezifischen Chemie ab. Allerdings sind für motorrelevante Bedingungen nur wenige experimentelle Daten verfügbar, weshalb detaillierte chemische Modelle bei diesen Bedingungen bislang unzureichend validiert sind. Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, die verfügbaren Daten um motorrelevante Zündverzugszeitmessungen bei niedrigen Temperaturen und hohen Drücken zu erweitern. Dazu sollen Experimente in einem Einhubtriebwerk und einem Stoßrohr durchgeführt werden. Zusätzlich werden Konzentrationsprofile wichtiger Spezies bei stoichiometrischen bis hin zu sauerstofffreien Bedingungen mittels Gaschromatographie / Massenspektrometrie und Infrarotlaserabsorption gemessen werden. Anhand dieser Datenbasis wird ein konsistentes und hierarchisches kinetisches Modell für C1 – C4 Aldehyde entwickelt und validiert. Die Ergebnisse werden das Verständnis des Aldehydabbaus während der Verbrennung deutlich erweitern und Einblicke in die zugrundeliegenden Mechanismen geben. Dieses Wissen ist für die zukünftige Entwicklung von Technologien zur Reduktion von Aldehydemissionen entscheidend.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Irland, Italien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Henry Curran; Professor Dr. Matteo Pelucchi