Großmotoren sind für den globalen Transport- und Energiesektor unverzichtbar, sie treiben Containerschiffe, Lokomotiven, dezentrale Kraftwerke oder auch schwere Baumaschinen an. In vielen Bereichen sind batterie-elektrische Antriebe nicht möglich, weshalb die Weiterentwicklung von Großmotoren ein wesentliches Element ist, um die Klimaschutzziele zu erreichen: durch höhere Effizienz, aber vor allem durch den Einsatz neuer, klimaneutraler Kraftstoffe. Um die Forschung und die Ausbildung von Fachkräften in diesem Bereich zu stärken, haben die TU Graz, das COMET-K1-Forschungszentrum Large Engines Competence Center (LEC) und Unternehmen aus der Großmotorenbranche die neue Professur „High-performance Large Engine Systems“ geschaffen. Mit Nicole Wermuth wurde eine ausgewiesene Expertin für diese Position gewonnen, die am Institut für Thermodynamik und nachhaltige Antriebssysteme der TU Graz angesiedelt ist. Die Stelle wird zunächst für dreieinhalb Jahre als Vorziehprofessur von den Partnern LEC, INNIO Jenbacher, AVL List, Bosch, Miba Gleitlager Austria, KS Engineers und Geislinger finanziert, um einen fließenden Übergang der Professor von Andreas Wimmer an seine Nachfolgerin zu ermöglichen. Danach liegt die Finanzierung bei der TU Graz.
Stärkung der Grundlagenforschung
„Mit Nicole Wermuth konnten wir die Professur optimal besetzen. Die TU Graz baut damit ihre Kompetenz im Bereich nachhaltiger Energiesysteme weiter aus. Klimaschutz und Großmotoren sind kein Widerspruch, im Gegenteil: In vielen Bereichen – wie insbesondere zum Ausgleich der schwankenden Stromproduktion aus erneuerbaren Quellen – werden sie zum Erreichen der Klimaneutralität unverzichtbar sein“, sagt TU Graz-Rektor Horst Bischof. „Unseren Unternehmenspartnern danke ich herzlich für die Finanzierung dieser Professur. Diese Kooperation ermöglicht es uns, die Grundlagenforschung in diesem Zukunftsfeld erheblich zu stärken.“
Methanol, Ammoniak und Wasserstoff als klimaverträgliche Kraftstoffe
Nicole Wermuth wird an der TU Graz die Forschung am System Großmotor weiter vorantreiben – von neuen Kraftstoffen über die Optimierung der Verbrennungsprozesse bis hin zur Anwendung neuer Materialien. „Methanol, Ammoniak und Wasserstoff sind der Schlüssel, um Großmotoren klimaverträglich zu betreiben“, sagt Nicole Wermuth. „Hier gibt es aber noch viel Forschungsbedarf, denn die Prozesse bei der Verbrennung dieser neuen Kraftstoffe sind im Detail noch nicht vollständig verstanden.“ Neue Erkenntnisse sollen den Wirkungsgrad grüner Großmotoren verbessern und deren Emissionen auf ein Minimum reduzieren. Ein zentraler Aspekt der Professur wird zudem die enge Zusammenarbeit mit dem LEC und dessen wissenschaftliche Weiterentwicklung sein. Nicole Wermuth hat Anfang Juni 2024 die wissenschaftliche Leitung des Zentrums übernommen.
Ein wichtiges Forschungsfeld wird auch die Materialbeständigkeit sein. „Besonders Ammoniak ist hochkorrosiv und es gibt noch keine Langzeiterfahrungen zur Materialverträglichkeit“, erläutert Andreas Wimmer, Professor am Institut für Thermodynamik und nachhaltige Antriebssysteme und zugleich langjähriger Geschäftsführer und Mitbegründer des LEC. „Es werden daher Modifizierungen nötig sein, aber wir sind zuversichtlich, hier gute Lösungen entwickeln zu können.“ Andreas Wimmer hatte entscheidenden Anteil daran, die Unternehmenspartner für die vorzeitige Finanzierung der Professur zu gewinnen.
Zur Person:
Nach ihrem Doktorat an der Technischen Universität Braunschweig arbeitete Nicole Wermuth als Postdoc an der University of Michigan, 2006 wechselte sie dann in die Motorenentwicklung von General Motors in Warren, Michigan. Von 2011 bis 2018 entwickelte sie bei General Electrics in Garching bei München Großmotoren zur Stromerzeugung, bevor sie ans LEC nach Graz kam. Am LEC leitete sie ein EU-Projekt zu wasserstoff- und methanolbasierten Schiffsantrieben und zuletzt vier Jahre lang den Forschungsbereich „Combustion & Fuels“.
Diese Forschung ist im Field of Expertise „Sustainable Systems“ verankert, einem von fünf strategischen Schwerpunktfeldern der TU Graz.
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