Wenn die Welt Klimaneutralität durch Vermeidung von Kohlenstoffemissionen über alle Anwendungsbereiche erreichen will, muss fast jede mit fossilen Brennstoffen betriebene Maschine auf CO2-freie Energie umgestellt werden. Mit Ammoniak (NH3) betriebene Verbrennungsmotoren (NH3ICE) werden immer attraktiver für Anwendungen, die eine größere Leistung erfordern, wie etwa im Bergbau, in der Schifffahrt und in der Kraft-Wärme-Kopplung. In den letzten Jahren haben mehrere Unternehmen Interesse an NH3 als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren gezeigt, und immer mehr Universitäten arbeiten mit vielversprechenden Ergebnissen auf diesem Gebiet. Die geplanten experimentellen Arbeiten sollen unser grundlegendes Wissen über die Phänomene, die bei der Verwendung von dekarbonisierten Kraftstoffen auftreten, erweitern. Messungen unter stationären und instationären Bedingungen werden eine Analyse der Verbrennungseigenschaften und des Wirkungsgrads sowie eine Bewertung der Grenzen im Zusammenhang mit anormaler Verbrennung ermöglichen. Mithilfe von CFD- und 1D-Modellen werden Verbrennungsgeschwindigkeiten und Konstruktionsmerkmale untersucht, um die Verbrennung zu verbessern und anomales Verhalten während des Betriebs zu verringern. Die Kombination von Ammoniak mit Stickstoffoxiden und Schwefeldioxid kann zur Bildung von Feinstaub führen. Die Ammoniakschlupf- und Lachgasemissionen werden quantifiziert und Emissionsmessungen von Sekundär- und Partikelbildungen durchgeführt. An der Universität Nottingham oder mit anderen Partnern wird ein mit Sensoren, einem Kraftstoffeinspritzsystem und einer offenen elektronischen Steuereinheit ausgestatteter Liebherr-Prototyp eines Ammoniak-Wasserstoff-Motors installiert. Diese Untersuchungen werden unser Know-how im Bereich von Ammoniakverbrennung erweitern und uns ermöglichen, Wissenslücken zu schließen, indem die Mechanismen der Bildung und Alterung von Sekundäremissionen einschließlich der Auswirkung von Schmierstoffen auf Emissionen und die Motorleistung, verstanden werden.
