M.Sc. Janik Hebel
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Der Anteil erneuerbarer Energien soll in den kommenden Jahren massiv ausgebaut werden. Strom soll maßgeblich aus Wind-, Wasser- und Sonnenenergie produziert werden. Da die Verfügbarkeit dieser Energiequellen temporär schwankt, steht neben dem Ausbau auch die Speicherung erneuerbarer Energie im Fokus.
In der nebenstehenden Abbildung ist gezeigt, wie Eisen in einem Energie- und Stoffkreislauf genutzt werden kann: Verfügbarer Strom wird genutzt, um Eisenoxid zu Eisen zu reduzieren. Das so gewonnene Eisen kann gelagert und bei Bedarf transportiert werden. Zu Zeiten hohen Strombedarfs wird das Eisen mit Sauerstoff oxidiert. Die hierbei freigesetzte thermische Energie wird zur Stromerzeugung genutzt. In diesem Prozess wird keinerlei CO2 ausgestoßen.
In dem Verbundvorhaben Clean Circles wird erforscht, wie bestehende Kraftwerks-Infrastruktur in Zukunft CO2-frei mit Eisen betrieben werden kann.
Am Institut RSM steht eine optisch zugängliche Drallbrennkammer zur Verfügung. In dieser wird die Stabilisierung von Eisenstaubflammen untersucht. Lasergestützte optische Messverfahren werden am RSM eingesetzt, um mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung Untersuchungen an der Eisenstaubflamme durchzuführen. Diese Messverfahren sind nicht intrusiv und ermöglichen es den Prozess somit im Detail zu untersuchen, ohne ihn zu manipulieren. Die so gewonnenen Daten werden genutzt, um das Verständnis der Kopplung zwischen chemischen Reaktionen und Transportprozessen in turbulenten Eisenstaubflammen zu verbessern.