- Neuer Bayerischer Forschungsverbund FORTVER
Zündende Ideen für die turbulente Verbrennung
Zweierlei ist zu bedenken, seit der Mensch das Feuer nutzt: dass der
Brennstoff ausreicht und keine Vergiftung auftritt. Mit Holzsammeln und
einem guten Rauchabzug sind moderne technische Verbrennungsprozesse nicht
mehr beherrschbar, doch Sparsamkeit im Verbrauch und Schadstoffvermeidung
gelten mehr denn je als wichtige Richtlinien. Seit Oktober 2002 ist dies die
Thematik des neuen Bayerischen Forschungsverbunds für Turbulente Verbrennung
(FORTVER), an dem die Thermodynamik-Lehrstühle der Universitäten
Erlangen-Nürnberg und Bayreuth sowie der TU München beteiligt sind. Das
Bayerische Staatministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst hat
zunächst für drei Jahre rund 1,9 Millionen Euro für die
Grundlagenforschungen zu komplexen Verbrennungsprozessen und deren Anwendung
bereitgestellt.
Turbulente Verbrennung hält, was ihr Name verspricht. In den Brennkammern
geht es höchst dynamisch zu. Gase und Flüssigkeiten wirbeln durcheinander,
Dichte und Mischungsverhältnisse ändern sich unaufhörlich, Reaktionen laufen
in Blitzesschnelle ab. Selbst Großrechner können solche Vorgänge noch nicht
zufriedenstellend nachvollziehen. Die Berechnungen wären jedoch notwendig,
um die Verbrennung gezielter zu steuern. Moderne Gasturbinen,
Industriefeuerungsanlagen oder Automotoren könnten dann optimal verbrauchs-
und schadstoffarm betrieben werden.
Hier setzt der Forschungsverbund FORTVER mit sieben Arbeitspaketen an. Zum
einen sollen neue optische und lasergestützte Messmethoden erarbeitet und
eingesetzt werden, auf deren Ergebnisse exaktere Flammenmodelle im Computer
aufbauen können. Zum anderen sollen neuartige Berechnungsansätze, die zur
numerischen Strömungssimulation entwickelt wurden, auf die um ein Vielfaches
komplexeren Vorgänge der Gemischbildung und Verbrennung übertragen werden.
Die Fachleute sprechen von der instationären “Large-Eddy-Simulation”, die
eine bessere Raum-Zeit-Auflösung erlaubt, so dass die turbulenten Prozesse
übersichtlicher werden. Es ist geplant, dass der Verbund dazu den
Bundeshöchstleistungsrechner des Leibniz-Rechenzentrums in München nutzen
kann. Ohne eine solch hohe Rechenkapazität wäre die Simulation nicht
durchführbar.
Am Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der Universität Erlangen-Nürnberg
sind Prof. Dr.-Ing. Alfred Leipertz und Priv.-Doz. Dr. Friedrich Dinkelacker
mit zwei Arbeitspaketen an FORTVER beteiligt. Von der Organisation im
Verbund wird erwartet, dass der Funke aus der Grundlagenforschung
unverzüglich in die industrielle Anwendung überspringt. Die Förderung des
Verbunds ist eine gezielte Investition sowohl zugunsten des Forschungs- und
Technologiestandorts Bayern als auch zugunsten der Ressourcenschonung und
einer langfristig lebenswerten Umwelt.
Weitere Informationen
Prof. Dr. Alfred Leipertz
Lehrstuhl für Technische Thermodynamik
Tel.: 09131/85 -29900
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sek@ltt.uni-erlangen.de
Mediendienst FORSCHUNG Nr. 643 vom 8.11.2002
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