Starting Grants

Koordinator: Dr.-Ing. Arne Scholtissek
Projekt: Protocol for data-driven Manifold generation, validation, and utilization in high-fidelity combustion simulations (ProtoMan)
Laufzeit: 01/2026-12/2030
Kurzbeschreibung: ProtoMan entwickelt datengetriebene Simulationsmodelle, die komplexe Verbrennungsprozesse effizienter abbilden. So können CO₂-neutrale Brennstoffe wie Wasserstoff und Ammoniak schneller in Energiesystemen, Luftfahrt und Industrie nutzbar gemacht werden.

Advanced Grants

Koordinator Prof. Dr. Christian Hasse
Projekt: Aluminum STEAM combustion for clean energy (A-STEAM)
Laufzeit: 10/2024 – 09/2029
Kurzbeschreibung: A-STEAM erforscht die komplexe Aluminium-Dampf-Verbrennung als vielversprechende Null-Emissions-Technologie. Durch Simulationen und Experimente sollen Grundlagen für klimaneutrale Energie aus Metallbrennstoffen geschaffen werden.

Synergy Grants

Koordinator Prof. Dr. Andreas Dreizler
Projekt: Hydrogen under pressure (HYROPE)
Laufzeit: 09/2024 – 08/2030
Kurzbeschreibung: HYROPE erforscht die Verbrennung von wasserstoffbasierten Null-Emissions-Brennstoffen in Gasturbinen. Mit Hochdruck-Experimenten und Simulationen sollen Grundlagen für flexible, klimaneutrale Turbinen mit Potenzial für Energie und Luftfahrt geschaffen werden.
Standortsprecher: Prof. Dr. Andreas Dreizler
Laufzeit: 01/2023–12/2025
Website: https://www.for-2687.de
Kurzbeschreibung: Die Forschungsgruppe 2687 will durch grundlagenorientierte Untersuchungen und systematische Analysen ein besseres Verständnis von Ursache-Wirk-Ketten erlangen, die zu zyklischen Schwankungen und Instabilitäten in hochoptimierten Zündmotoren führen. Im ersten Förderzeitraum wurden herkömmliche Benziner untersucht. In der aktuellen Förderperiode wird Wasserstoff ausschließlich als Brennstoff betrachtet. Die sehr unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff erfordern deutliche Fortschritte bei den in der ersten Förderperiode erfolgreich entwickelten Methoden und Modellen.

Standortsprecher: Prof. Dr.-Ing. Andreas Dreizler
Laufzeit: 2023 – 2027
Website: Webseite der DFG
Kurzbeschreibung: Ziel des SPP 2419 ist es, die Disziplinen der Verbrennungswissenschaft und der fortschrittlichen Fertigungstechniken zu verbinden, um eine flexible, saubere, effiziente und sichere thermochemische Energieumwandlung wasserstoffbasierter Brennstoffe wie Wasserstoff und Ammoniak sowie deren Mischungen mit Methan oder Erdgas zu ermöglichen. Die nachhaltige Weiterentwicklung wasserstoffhaltiger Brennstofftechnologien erfordert die Steigerung des thermischen Wirkungsgrads und die Verringerung der Schadstoffemissionen unter Berücksichtigung von Stabilität, Brennstoffflexibilität und Sicherheit. Diese Ziele sollen im SPP 2419 durch eine Kombination aus simulationsgestütztem Design und innovativen Fertigungsverfahren, wie beispielsweise der additiven Fertigung, die einen großen Freiheitsgrad beim Design und bei der Wahl der Materialien ermöglicht, erreicht werden.
Standortsprecher: Prof. Dr. Christian Bischof
Laufzeit: 01/2021–12/2025
Website: https://www.nhr4ces.de/
Kurzbeschreibung: NHR4CES (National High Performance Computing Center for Computational Engineering Science) ist Teil des Vereins für Nationales Hochleistungsrechnen (NHR). Ziel des NHR ist es, Wissenschaftler:innen an deutschen Hochschulen die für ihre Forschung benötigte Rechenkapazität zur Verfügung zu stellen und ihre Fähigkeiten zur effizienten Nutzung dieser Ressource zu stärken.
Standortsprecher: Prof. Dr. Andreas Dreizler
Laufzeit: 01/2023–12/2025
Website: https://www.bmwk.de/MAFO/projekte/03SX585-CliNeR-Eco/projekt-detail.html
Kurzbeschreibung: Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Retrofitkonzepte für diverse Marine-Bestandsmotortypen zu erarbeiten, die mit einem überschaubaren wirtschaftlichen und technischen Aufwand zur Umrüstung von ganzen Schiffsflotten geeignet sind. Der Fokus liegt auf dem Marine-Kraftstoff e-Methanol, der über eine Saugrohreinspritzung in den Motor eingebracht wird. Es werden Experimente und Simulationen eng miteinander abgestimmt, um eine umfassende Datenbasis aufzubauen, die sowohl zur Überprüfung bzw. Validierung der Simulationsmodelle als auch für die Modellierung geeignet ist.
Standortsprecher: Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse
Laufzeit: 11/2022–10/2025
Website: https://www.maschinenbau.tu-darmstadt.de/utc-combustor-turbine/research_utc/wotan/index.en.jsp
Kurzbeschreibung: Die Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung zielt auf eine breite Verwendung von grünem Wasserstoff (H2), der auch in der Luftfahrt der Zukunft eine wesentliche Rolle spielen wird. Das Ziel dieses Vorhabens sind die Erarbeitung der Grundlagen, die für eine wissensbasierte Auslegung einer mit H2 betriebenen Fluggasturbinenbrennkammer erforderlich sind. Im Vordergrund stehen die experimentellen Untersuchungen und akkurate, simulationsbasierte Vorhersage von Mischungs- und Verbrennungseigenschaften. Ziel ist die Entwicklung eines prädiktiven und validierten Models zur Untersuchung von Einflussparametern. Das Projekt WotAn wird im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.
Sprecher: Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse
Laufzeit: 04/2021–03/2025
Website: https://www.tu-darmstadt.de/clean-circles
Kurzbeschreibung: Der wissenschaftliche Kern von Clean Circles ist ein innovativer Energie-Stoff-Kreislauf als zentraler Baustein der Energiewende. Elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen wird in Eisen chemisch mit hoher Energiedichte eingespeichert und somit lager- und transportfähig gemacht. Mit Eisen als kohlenstofffreiem Energieträger kann somit die räumliche Trennung zwischen Produktion und Verbrauch erneuerbarer Energien überwunden werden.
Standortsprecher: Prof. Dr. Andreas Dreizler
Laufzeit: 07/2021–06/2025
Website: http://www.oxyflame.de
Kurzbeschreibung: Im SFB/Transregio 129 „Oxyflame“ entwickeln Wissenschaftler:innen der RWTH Aachen, der Ruhr-Universität Bochum und der TU Darmstadt chemische und physikalische Modelle zur grundlegenden Beschreibung der Reaktionskinetik, der Mehrphasenströmungen und des Wärmeübergangs in Oxyfuel-Verbrennungsprozessen. Diese Modelle basieren auf umfangreichen Datensätzen und den Erkenntnissen experimenteller Untersuchungen.
Koordinator:innen: Prof. Dr. Anke Weidenkaff, Prof. Dr.-Ing. Tobias Melz
Laufzeit: 04/2021–12/2024
Website: https://www.leistungszentrum-wasserstoff-hessen.de
Kurzbeschreibung: Das Ziel des Leistungszentrums GreenMat4H2 – GreenMaterials for Hydrogen – ist es, „grüne“ Materiallösungen für die Wasserstoffwirtschaft zu entwickeln und die Zuverlässigkeit von Wasserstoff-beaufschlagten Systemen sicherzustellen. Dazu bündelt das Leistungszentrum die Exzellenz und das Know-how aus Wissenschaft und Wirtschaft im Rhein-Main-Gebiet und darüber hinaus.
Standortsprecher: Prof. Dr. Jan Philipp Hofmann
Laufzeit: 04/2021–03/2025
Website: https://www.wasserstoff-leitprojekte.de/projects/h2giga
Kurzbeschreibung: Am Vorhaben H2Giga PrometH2eus sind vier Forschungsgruppen der TU Darmstadt beteiligt. Sie arbeiten im Rahmen des übergeordneten Leitprojekts H2Giga daran mit, neuartige und effizientere Elektrolyseure zur Wasserstoff-Herstellung mittels erneuerbarer Energie in die Serienfertigung zu bringen. PrometH2eus verbindet Grundlagen- und Anwendungsforschung. Bei der Synthese, Beurteilung und Optimierung neuer Materialien werden nicht nur wichtige grundlegende Erkenntnisse gewonnen, sondern die technische Machbarkeit wird direkt mitgedacht.
Standortsprecher: Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse
Laufzeit: 08/2022–07/2025
Website: https://www.wasserstoff-leitprojekte.de/cfd4h2
Kurzbeschreibung: Die Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung zielt auf eine breite Verwendung von grünem Wasserstoff (H2), der einen wesentlichen Beitrag zu CO2-freien Lösungen für den Straßenverkehr und für Off-Highway-Anwendungen leisten kann. Neben der Brennstoffzelle stellt ein mit 100% H2 betriebener Verbrennungsmotor eine weitere hochinteressante und kurzfristig realisierbare Option dar. Das wissenschaftliche Ziel ist die Erarbeitung von Verständnis und Modellen zur H2-Direkteinblasung und Gemischbildung sowie zur mageren turbulenten H2-Verbrennung. Das technische Ziel ist der Transfer der wissenschaftlichen Ergebnisse in die motorische Anwendung mit dem Fokus auf Spezialanwendungen wie z. B. Off-Highway-Anwendungen, so dass ein signifikanter Beitrag zur Vermeidung von Treibhausgasen und zur Dekarbonisierung geleistet werden kann.