Entwicklung einer Wasserstoff-Brenngaszufuhr zur Senkung des CO2-Ausstoßes durch die Flexibilisierung des Energieträgers, Teilvorhaben: Strömungstechnische Berechnung poröser Strukturen, experimentelle Optimierung keramischer Strukturen und Qualifizierung für die Leichtmetallgießerei

Description: Das in Kooperation zwischen der Promeos GmbH und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen- Nürnberg durchgeführte Forschungsvorhaben FlexE zielt darauf ab, die CO2-Emissionen in der Gießerei- Industrie durch die Substitution von Erdgas durch grünen Wasserstoff signifikant zu reduzieren. Dies wird durch die Entwicklung einer innovativen Wasserstoff-Brenngaszufuhr für Porenbrenner erreicht, welche die Wärmebereitstellung im industriellen Maßstab flexibilisiert. Bei der Entwicklung von Wasserstoffporenbrennern wurde durch die Firma Promeos die Medienzuführung als erfolgskritische Schlüsselkomponente identifiziert. Dabei stellen sowohl die Geometrie als auch die zur Herstellung der Geometrie erforderlichen Prozesse technologische Hürden dar. Kern des Projekts ist somit die Konstruktion verschiedener Prototypen, die mittels additiver Fertigungsverfahren hergestellt und in umfangreichen Tests auf ihre Leistungsfähigkeit, Effizienz und industrielle Integrationsfähigkeit geprüft werden. Die computergestützte Strömungsdynamik (CFD) spielt eine wesentliche Rolle bei der Optimierung der Prototypen, indem sie die Effizienz und die Brennereigenschaften durch Simulation verschiedener Designs unter variierenden Betriebsbedingungen verbessert. Nach der Entwicklung und Erprobung erfolgt die Auswahl der optimalen Geometrie und Fertigungsprozesskette. Die validierte Technologie wird anschließend in einen automatisierten Versuchsstand für das Schwerkraftgießen implementiert, und es wird analysiert, wie Wasserstoff die mechanischen Eigenschaften der Gussbauteile beeinflusst. Diese Ansätze schaffen die Grundlage für weitere Innovationen in der Nutzung erneuerbarer Energien und tragen zur Effizienzsteigerung sowie zur Reduktion von Emissionen in industriellen Brennprozessen bei.

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Tags: Nürnberg ? CO2-Emission ? Erdgas ? Grüner Wasserstoff ? Wärmeversorgung ? Wasserstoff ? Energieträger ? Erneuerbare Energie ? Produktionstechnik ? Wirtschaftsstruktur ? Forschungsprojekt ?

Region: Bayern Bayern

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License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Last harvest: 09.07.2026 00:20

Time ranges: 2025-04-01 - 2028-03-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Flow calculation of porous structures, experimental optimization of ceramic structures and qualification for the light metal foundry
  Description: The FlexE research project, carried out in cooperation between Promeos GmbH and Friedrich-Alexander-Universität Erlangen- Nürnberg, aims to significantly reduce CO2 emissions in the foundry industry by substituting natural gas with green hydrogen. This will be achieved through the development of an innovative hydrogen fuel gas supply for porous burners, which will make the provision of heat more flexible on an industrial scale. Promeos has identified the media feed as a key component critical to success in the development of hydrogen pore burners. Both the geometry and the processes required to produce the geometry represent technological hurdles. The core of the project is therefore the construction of various prototypes, which are manufactured using additive manufacturing processes and tested extensively for their performance, efficiency and industrial integration capability. Computational fluid dynamics (CFD) plays a key role in optimizing the prototypes by improving efficiency and burner properties through simulating different designs under varying operating conditions. After development and testing, the optimum geometry and manufacturing process chain are selected. The validated technology is then implemented in an automated test rig for gravity casting and how hydrogen affects the mechanical properties of the cast components is analyzed. These approaches create the basis for further innovations in the use of renewable energies and contribute to increasing efficiency and reducing emissions in industrial combustion processes.
  URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1139723

Status

Aktiv

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