Drallstabilisierter Verbrenner

Die Nutzung erneuerbarer Energien erhöht die Anforderungen an schnelle und flexible Speichertechnologien sowie die allzeitige Verfügbarkeit von Strom, um die Stabilität der Stromnetze zu gewährleisten. Ein vielversprechender Ansatz zur Erfüllung dieser Anforderungen ist die Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff durch Elektrolyse und die anschließende Speicherung dieser Gase. Ein Ansatz für einen emissionsfreien Energiespeicher ist dabei ein geschlossener Kreislauf aus Wasser, Wasserstoff und Sauerstoff. Die Umwandlung von Wasserstoff in Elektrizität in Gasturbinen und in Gas-Dampf-Kraftwerken ist jedoch eine anspruchsvolle Aufgabe. Die Gemische aus Wasserstoff und Sauerstoff sind äußerst reaktiv und führen zu sehr hohen Flammentemperaturen und -geschwindigkeiten. Daher ist eine geeignete Brennkammer eine Schlüsselkomponente, um das Gesamtkonzept in eine marktreife Technologie zu überführen.

Verwirbelungsstabilisierte Brenner sind bereits aus der Gasturbinenindustrie bekannt und haben hohes Potential für die direkte Dampfproduktion. Diese Brenner zeichnen sich durch mindestens einen Drallerzeuger aus und sind für ihre hervorragende Mischqualität bekannt. Das an der TU Berlin entwickelte innovative Brennerkonzept verwendet eine inerte Dampfatmosphäre im Düsenbereich, wodurch ein Flammenrückschlag verhindert sowie eine Stabilisierung der Flamme in der Nähe kritischer Teile erreicht wird. Zudem wird das Vermischen von Brennstoff und Oxidationsmittel weiter stromabwärts verschoben.