Gesamtheitliche Betrachtung eines Carbon-Capture Systems zur Realisierung eines CO2- und schadstoffreduzierten Schiffsantriebes

Zur Reduktion der Emissionen, insbesondere von CO2, bei Schiffsantrieben wird im Rahmen des Horizon 2020 Forschungsprojektes HyMethShip ein Antriebskonzept mit um bis zu 97 % reduziertem Schadstoffausstoß entwickelt. Dabei wird der, regenerativ erzeugte, Energieträger Methanol an Bord des Schiffes in Wasserstoff und CO2 aufgespaltet. Der Wasserstoff dient danach als Kraftstoff für den Antriebsmotor, wohingegen das Kohlendioxid verflüssigt und gespeichert wird, um in weiterer Folge an Land wieder zur Herstellung von Methanol zu dienen.

Im Rahmen der Bachelorarbeit soll, für eine skalierte Demonstrator-Anlage, die Gesamtkreislaufsimulation, welche als Matlab-Simulationsmodell bereits vorhanden ist, mit Daten aus der Motorsimulation kombiniert werden, um eine gesamtheitliche energetische, exergetische und emissionsbezogene Betrachtung durchzuführen. Hierbei sollen sowohl unterschiedliche Betriebsstrategien des geplanten Systems untersucht werden, als auch alternative Möglichkeiten der Brennstoff- und Wärmebereitstellung analysiert werden. Ziel ist es, das System im Hinblick auf eine finale Anwendung im Schiff zu optimieren, und zwar einerseits hinsichtlich des thermodynamischen und exergetischen Wirkungsgrades, und andererseits bezüglich Schadstoffausstoß und gesetzlichen sowie auch ökonomischen Gesichtspunkten.

 

Inhalt

• Einarbeiten in die Simulation (1 Woche)
• Implementierung der Motorkennfelder in ein bestehendes Matlab-Gesamtkreislaufsimulationsmodell (numerischer Teil, 2 Wochen)
• Ausarbeitung von Lösungsoptionen und Einarbeitung in das Simulationsmodell
• Parameterstudie, Erstellung von Kennfeldern und Analyse der Auswirkungen auf das Gesamtmodell inkl. Optimierung desselben (numerischer/konstruktiver Teil, 2 Wochen)
• Beurteilung der Optionen mittels maßgeschneidertem Bewertungsschema

 

Weitere Informationen

• Forschungsbereich: Konstruktion und Auslegung
• Beginn: ab sofort
• Dauer: ca. 3 Monate
• Leitung/Kontakt: Ass.Prof. Dr. Michael Lang (Bitte Javascript aktivieren!)