Topic 1 - Energiebereitstellung

Die Energieforschung am KIT sucht Wege, um Brennstoffe ressourcenschonend und emissionsarm umzuwandeln. Es gilt, Wirkungsgrad und Umweltfreundlichkeit sowie Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Turbinen und Motoren weiter zu verbessern.

Brennstoffe und Kraftstoffe der Zukunft sollen möglichst wenig CO2 und andere Schadstoffe freisetzen. Deshalb entwickeln Forscher am KIT auch neuartige synthetische Brennstoffe, teilweise aus organischen Reststoffen, und optimieren sie für ihren jeweiligen Einsatz sowie mit Blick auf künftige Emissionsrichtlinien. Auch synthetische Erdgassubstitute, die aus regenerativem Strom und CO2 hergestellt werden (Power-to-Gas), stehen im Fokus, wie am Beispiel des vom KIT koordinierten Forschungsprojektes HELMETH mit PtG Wirkungsgraden > 76% gezeigt wurde.

Weitere Forschungsvorhaben befassen sich mit innovativen Brennerkonzepten und Brennstoffen wie z.B. mit einem auf Schwefel basierendem Speicherprozess für solarthermische Kraftwerke. Das Ziel ist die Entwicklung von Schwefelbrennern mit hoher Energiedichte, die Stromerzeugung mit Gasturbinen und / oder Dampfturbinen eingesetzt werden können.

Um die Vorteile der neuen Brennstoffe voll zu nutzen, arbeiten die KIT-Forscher an angepassten und gekoppelten technischen Systemen. Eine der Herausforderungen besteht darin, auch bei variablen Brennstoffen die bestmögliche Verbrennungsqualität zu erreichen. Schwerpunkte der Arbeit im KIT sind Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung, Gasturbinen und neuartige Kraftwerksprozesse sowie Systeme der Kraft-Wärme-Kopplung. Dabei werden auch Technologien zur Kühlung entwickelt, Werkstoffe untersucht und die physikalischen und chemischen Prozesse simuliert.