NO Emissionen und Extinktion Strain Rate von laminaren, vorgemischten Ammoniak-Flammen

Martin Richter schließt erfolgreich seine Promotion ab

01.10.2026

Das RSM gratuliert Martin Richter zum erfolgreichen Abschluss seiner Dissertation mit dem Titel „Laserspektroskopische in-situ Diagnostik von Fe-Mikropartikeln in thermochemischen Energiespeicherprozessen“. Die Dissertation fand im Rahmen einer Kooperation der TU Darmstadt, der Hochschule Dramstadt (ODEE) und der Norwegian University of Science and Technology (NTNU) statt.

In seiner kumulativen Dissertation untersuchte er die Verbrennung von Ammoniak. Ammoniak gilt als vielversprechender kohlenstofffreier Energieträger, seine Verbrennung ist jedoch mit einer zentralen Herausforderung verbunden: der Bildung von Stickoxiden. Besonders die Entstehung von Stickstoffmonoxid (NO) hängt stark von Brennstoffzusammensetzung und Flammenbedingungen ab und wird von bestehenden chemisch-kinetischen Modellen nicht unter allen Bedingungen zuverlässig vorhergesagt.

Im Mittelpunkt der Dissertation stand daher die quantitative Untersuchung der NO-Bildung in laminaren Ammoniakflammen. Dafür wurden laserbasierte Messverfahren eingesetzt und weiterentwickelt, um absolute NO-Konzentrationen in NH₃/H₂/N₂- und NH₃/CH₄-Flammen zu bestimmen. Martin Richter konnte in seiner Arbeit durch NO-LIF-Messungen ziegen, dass die NO-Bildung stark von Brennstoffzusammensetzung und Betriebszustand abhängt. In NH₃/H₂/N₂-Flammen steige die NO-Konzentration mit zunehmendem Wasserstoffanteil deutlich an, während NH₃/CH₄-Flammen unterschiedliche Trends für magere und fette Bedingungen zeigen.

Des Weiteren untersuche er NH₃/H₂/N₂-Gegenstromflammen. Vergleiche man diese mit chemisch-kinetischen Modellen ergeben sich überwiegend gute Übereinstimmung. Unter fetten Bedingungen mit geringem Wasserstoffanteil weichen Simulation und Experiment je doch deutlich von einader ab. Die gewonnenen Messdaten liefern damit eine belastbare Grundlage, um Modelle der NO-Bildung in Ammoniakflammen gezielt zu überprüfen und weiterzuentwickeln.

Martin Richter bedankt sich herzlich bei seinen Betreuern Adreas Dreizler (TU Darmstadt), Dirk Geyer (HDA) und James R. Dawson (NTNU), sowie dem Prüfungskommitte (Christof Schulz (Universität Duisburg-Essen), Alessandro Stagni (POLIMI), Corinna Schulze-Netzer (NTNU)) und all seinen Kollegen.