Chemische Kinetik

Leitung: Prof. Dr. rer. nat. Uwe Riedel

Brennstoffflexiblität, die Verringerung von Schadstoffemissionen und Wirkungsgradsteigerung unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit ist eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung neuer Verbrennungstechnologien. Um diese anzugehen haben sich in den letzten Jahren Modellierung und Simulation als hervorragende neue Werkzeuge erwiesen. In der Abteilung werden deshalb konsequent experimentelle Techniken in Verbindung mit numerischen Modellen eingesetzt, um die Reaktionskinetik der Verbrennung und Schadstoffbildung für verschiedene Brennstoffe vorherzusagen und so zu einer Optimierung von Verbrennungsprozessen beizutragen.

Im Zentrum der Aktivitäten stehen die chemisch-kinetisch kontrollierten Prozesse technischer Verbrennungssysteme, wie zum Beispiel Zündverhalten, Wärmefreisetzung, Flammengeschwindigkeiten und Schadstoffbildung. Ein Schwerpunkt sind hier biogene und synthetische Brennstoffe und Brennstoffgemische, die vor dem Hintergrund der CO₂-Problematik in jüngster Zeit stark an Interesse gewonnen haben.

Untersuchung elementarkinetischer Schlüsselreaktionen der Einleitungsschritte bei der Brennstoffpryolyse und -oxidation

Untersuchung des Einflusses der Brennstoffqualität (Verunreinigungen, Additive u.a.) auf die Zünd- und Verbrennungseigenschaften

Laser-Massenspektrometrie für den simultanen Nachweis von Molekülen, Radikalen, Rußvorläuferteilchen und Rußprimärteilchen. Die Methode dient der Aufklärung von Reaktionspfaden der Rußbildung und zur Messung von Schadstoffen in technischen Abgassystemen

Validierung von Reaktionsmechanismen für gasförmige und flüssige Brennstoffe bei technisch relevanten Drücken durch Messung der Zündverzugszeit, der laminaren Flammengeschwindigkeit und der Produktverteilung stabiler Spezies

Schadstoffbildungs- und -reduktionsmechanismen (NOx, CO, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, PAK) bei stationären und instationären Verbrennungsprozessen

Design von Modellbrennstoffen für technisch relevante Treib- und Kraftstoffe

Charakterisierung der Verbrennungseigenschaften von gasförmigen und flüssigen Brennstoffen aus biogenen Quellen und industriellen Prozessen

Charakterisierung der Brennstoffeigenschaften im Hinblick auf die Flammenstabilität (Zündung, Wärmefreisetzung)

Entwicklung und Reduktion von Reaktionsmechanismen: Aufbau eines hierarchisch strukturierten Reaktionsmodells auf der Basis von Sub-Mechanismen für die Modellierung von Verbrennungsvorgängen

Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeitskoeffizienten von Elementarreaktionen mit Hilfe quantenchemischer Methoden

Berechnung stoffspezifischer chemisch physikalischer Eigenschaften mit Hilfe quantenchemischer Methoden

Chemisch-kinetische Prozessanalyse für Verbrennung in CO2 Atmosphäre im Hinblick auf die CO2 Sequestrierung

Kontakt

Prof. Dr. rer. nat. Uwe Riedel Abteilungsleiter Chemische Kinetik Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Institut für Verbrennungstechnik Stuttgart Tel.: +49 711 6862-351 Fax: +49 711 6862-1351