Technical Fuel Assessment
Das Technical Fuel Assessment ist eine umfassende, maßgeschneiderte Analyse, die - anders als das Prescreening von neuen, nachhaltigen Treibstoffen in der Luftfahrt - prinzipiell für jeden chemischen Energieträger aus den Bereichen Luftfahrt, Raumfahrt, Schifffahrt oder bodengebundenem Verkehr geeignet ist.
Flüssige Kraftstoffe werden für ihre Verwendung in verschiedenen Antrieben genauestens geprüft - dazu gehören Gasturbinen, Kolbenmotoren oder Raketenbrennkammern. Dieser Prozess ist als technische Kraftstoffbewertung bekannt. Dabei handelt es sich bei uns um einen mehrstufigen Prozess, der allmählich an Komplexität zunimmt.
Ein maßgeschneidertes Verfahren
Das Institut für Verbrennungstechnik führt diese Bewertungen vor allem bei nachhaltig produzierten synthetischen Kraftstoffen durch. Die beteiligten Abteilungen haben ein Konzept entwickelt, das es erlaubt, für jeden Kraftstoff-Kandidaten eine individuelle Kombination aus numerischen Untersuchungen und Experimenten auf Prüfständen zusammenzustellen. Diese Kombination wird auf der Grundlage des jeweiligen Kraftstofftyps und der vorgeschlagenen Anwendung ausgewählt. Diese Kombination wird auf der Grundlage des jeweiligen Kraftstofftyps und der vorgeschlagenen Anwendung ausgewählt, um sicherzustellen, dass jede Bewertung genau auf den Kandidaten abgestimmt ist.
Eine Bewertung ist dabei prinzipiell auch schon bei Kraftstoffmengen von wenigen Millilitern möglich, sofern das Hauptaugenmerk auf der Zertifizierung des Kraftstoffs liegt. In diesem Fall werden zunächst die die grundlegenden Eigenschaften des Kraftstoffs getestet, um sicherzustellen, dass er die notwendigen Kriterien für weitere Tests und die spätere Verwendung erfüllt – diese Bewertung ist auch als DLR Prescreening® bekannt.
Die Leistung in technischen Systemen wird bewertet
DLR
Steht dagegen mehr Brennstoff zur Verfügung, geht die Bewertung einen Schritt weiter, um auch die Leistung in technischen Systemen zu beurteilen. Dabei kann der zu bewertende Kandidat in Experimenten zur Kraftstoffeinbringung, zur chemischen Umwandlung, in Prüfständen oder in realen Anwendungen in Flugzeugen und Schiffen getestet werden.
Bei wissenschaftlichen Projekten zur Kraftstoffoptimierung ist dieser Prozess der technischen Bewertung keine einmalige Angelegenheit. Es handelt sich vielmehr um einen iterativen Prozess, der die Optimierung der technischen Leistung zum Ziel hat. Der Kraftstoff kann kontinuierlich effizienter und sicherer designt werden. Außerdem können die Forschenden durch diesen Prozess auch die Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima analysieren und minimieren.
Neue Kraftstoffe erfordern eine neue Methodik
Allerdings gibt es auch eine große Herausforderung. Die bisher verwendeten Methoden und Ansätze zur Bewertung von Kraftstoffen basieren überwiegend auf Untersuchungen fossiler Brennstoffe. Diese Methoden sind wenig oder gar nicht hilfreich, wenn es um die Bewertung neuartiger Kraftstoffe aus erneuerbaren Quellen geht, die sich anders verhalten und andere Eigenschaften haben. Daher besteht ein wesentlicher Bedarf an neuen Methoden und Modellen zur Bewertung dieser modernen, alternativen Kraftstoffe. Die Entwicklung und Erweiterung dieser Methoden ist ein Hauptziel der laufenden Forschungs- und Entwicklungsarbeit des Instituts auf diesem Gebiet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die technische Bewertung von Kraftstoffen ein unverzichtbarer Prozess ist, der es ermöglicht, Kraftstoffe sicher und effizient zu nutzen. Mit dem Übergang zu nachhaltigen Kraftstoffquellen wird unsere Forschung diesen Prozess weiter entwickeln. Das Technical Fuel Assessment ist ein hervorragendes Werkzeug für diese Aufgabe.