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Ammoniak ist ein kohlenstofffreier Energieträger (es setzt kein CO2 frei) und verfügt über eine hohe volumetrische Energiedichte gegenüber Wasserstoff (H2 ). Ein wesentlicher Vorteil liegt in der Handhabung: NH3 lässt sich verhältnismäßig leicht speichern und transportieren. Die dafür nötige Infrastruktur ist weitgehend bereits vorhanden. Allerdings erschwert die geringe Reaktivität von NH3 im Vergleich zu Kohlenwasserstoffen die erfolgreiche und stabile Zündung. Diese Herausforderung wird gelöst, indem man NH3 mit H2 mischt. Da H2 ein sehr reaktiver Brennstoff ist, wird die Zündfähigkeit und das Brennverhalten der gesamten Mischung signifikant verbessert.

Wird eine Ammoniak-Wasserstoff-Luft-Mischung durch einen Zündfunken mit einer kurzen Zünddauer (< 10 µs) gezündet, so entsteht durch den schnellen lokalen Wärmeeintrag eine Druckwelle, die den Zündvorgang beeinflusst. Für eine erfolgreiche Zündung ist wegen der Druckwelle mehr Energie erforderlich, weil sie einen Teil der eingebrachten Energie aus dem Zündvolumen transportiert. Diese Temperaturabsenkung bzw. dieser „Zündenergieverlust“ durch die Stoßwelle soll im Rahmen der Arbeit untersucht werden.

- Einarbeitung: Literaturrecherche zur numerischen Untersuchung von Zündungen mit Berücksichtigung von Druckwellen (von Ammoniak-Wasserstoff-Mischungen)

- Durchführung von Simulationen: Bestimmung der Mindestzündenergie mit und ohne Berücksichtigung von Druckwellen bei kurzer Zünddauer

- Energetische Analyse: Entwicklung einer Auswertemethode, um die in der ablaufenden Druckwelle enthaltene Energie zu quantifizieren und vom thermischen Energieeintrag abzugrenzen

- Auswertung: Quantifizierung des Wirkungsgrades der Zündung: Welcher Anteil der in das Gas eingebrachten Funkenenergie steht tatsächlich für die Aufheizung des Kerns zur Verfügung? Wie verändert sich Letzteres mit abnehmender Funkendauer?