Im Projekt Phoenix soll eine neue Generation von klimaneutralen Wasserstoffmotoren für Gaskraftwerke entstehen.
Quelle: Rolls-Royce
Dezentrale Gaskraftwerke, die die Schwankungen von Sonnen- und Windenergie ausgleichen können, sollen ab 2035 überwiegend mit grünem Wasserstoff betrieben werden. Aktuell fehlen dazu jedoch technisch ausgereifte und ausreichend effiziente Antriebe, die für den grünen Energieträger geeignet sind. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) unterstützt im Verbundprojekt Phoenix, das von Rolls-Royce Power Systems geleitet wird, die Entwicklung des Prototyps für eine neue Generation von Wasserstoffmotoren. Mit dem H2-Antrieb sollen in Zukunft Gaskraftwerke klimaneutral und ebenso effizient wie mit Erdgas betrieben werden können.
Die BAM bringt in das Projekt Phoenix ihre langjährige Expertise auf den Gebieten Wasserstoff und Tribologie ein. Eine technische Herausforderung bei der Entwicklung eines hocheffizienten Wasserstoffmotors sind insbesondere sogenannte Verbrennungsanomalien: „Bei Wasserstoff ist im Vergleich zu Erdgas die Neigung zu Anomalien, wie z.B. zur Vorentflammung höher“, so Enis Askar vom Wasserstoff-Kompetenzzentrum der BAM. „Das bedeutet, dass der Motor zu früh zündet und hohe Druckspitzen entstehen. Dies wiederum kann den Wirkungsgrad des Motors und seine Lebensdauer negativ beeinflussen. Wir untersuchen vor allem, welche Rolle der Schmierstoff bei diesem Vorgang hat, und testen verschiedene Schmierstoff-Zusammensetzungen, die im Projekt entwickelt werden.“
Darüber hinaus erforscht die BAM, ob der Schmierstoff seine eigentlichen Aufgaben – Schmierung und Schutz gegen Verschleiß - auch zuverlässig in der anspruchsvollen Wasserstoffumgebung erfüllt. Dazu verfügt die BAM über spezielle Testeinrichtungen, die die Untersuchung der tribologischen Eigenschaften in Wasserstoff-Atmosphäre ermöglichen. Das Ziel des Konsortiums: ein Technologie- bzw. Motorkonzept, mit dem im Wasserstoffbetrieb die gleiche Leistungsdichte und der gleiche Wirkungsgrad wie im Erdgasbetrieb erreicht wird – bei CO2-neutralem Betrieb.
Beteiligt am Verbundvorhaben Phoenix sind neben Rolls-Royce Power Systems die TU München, die MAHLE Industriemotoren-Komponenten GmbH, FUCHS Schmierstoffe GmbH sowie der Bosch-Geschäftsbereich Large Engine.
Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im 7. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung im Förderbereich Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien mit einer Gesamtsumme von fast fünf Millionen Euro.