MSRS - Resource Engineering

Fakultätsschwerpunkt Resource Engineering

1. Relevante Forschungsaktivität

Die Arbeitsgruppe Massenspektrometrie in reaktiven Strömungen beschäftigt sich mit der detaillierten experimentellen Untersuchung von Flammenchemie und Stoffwandlungs-prozessen. Die hauptsächlich experimentellen Arbeiten untersuchen die chemischen Reaktionen in den Hochtemperaturprozessen mittels Molekularstrahlmassenspektrometrie in Kombination mit Elektronen- und Photoionisation an Synchrotronstrahlungsquellen, Laserspektroskopie und Gaschromatographie.Die Messungen liefern die quantitative Gaszusammensetzung von Modelflammen während des Verbrennungsprozesses in hohem chemischem Detail. Einerseits bieten diese Daten direkte Einblicke in die Verbrennungschemie. Insbesondere der Zerfall der Brennstoffmoleküle lässt sich sehr gut nachvollziehen und bietet bereits erste Hinweise auf die mögliche Bildung von brennstoffspezifischen Schadstoffen. Andererseits werden die Daten für die Entwicklung und Validierung von chemisch-kinetischen Verbrennungsmechanismen benötigt und in Kooperation mit Modellierungsexperten wird an der Entwicklung von Reaktions-Mechanismen gearbeitet.

Neben verschiedenen Modelflammen wird die Kinetik von Stoffwandlungsreaktionen in verschiedenen Reaktortypen untersucht und damit ebenfalls die Entwicklung von Reaktionsmechanismen unterstützt.

2. Projekte und Kooperationen

 In der Gruppe wird ein Teilprojekt der DFG Forschergruppe multifunktionale Stoff-und Energiewandlung (FOR 1993) bearbeitet. Weiterhin besteht eine DFG-geförderteKooperation mit dem DLR (Stuttgart), die mit PEPICO eine neuartige, Synchrotron gestützte Analysemethode zur Aufklärung von Flammenchemienutzt.Messkampagnen an verschiedenen Großforschungseinrichtungen (Bessy II, SLS, ALS) tragen zu einer weiteren Vernetzung bei.

3. Ausstattung

In der Gruppe sind verschiedene Laser, ein Massenspektrometer, ein Gaschromatograph und diverse Brenner und Strömungsreaktoren vorhanden.

4. Ausgewählte Tätigkeiten in Fachgesellschaften und Journalen

 

5. Zehn ausgewählte Publikationen oder Patente (Zitate: Google Scholar / ISI)

  • F. Sen, B. Shu, T. Kasper, J. Herzler, O. Welz, M. Fikri, B. Atakan, C. Schulz:
    Shock-tube and plug-flow reactor study of the oxidation of fuel-rich CH4/O2-mixtures enhanced with additives.
    In: Combustion and Flame
    169 (2016), 307.
  • F. Sen, T. Kasper, U. Bergmann, R. Hegner, B. Atakan:
    Partial Oxidation of methane at elevated pressures and effects of propene and ethane as additives: experiment and simulation.
    In: Zeitschrift für Physikalische Chemie 229 (6) (2015), 955-976.
  • T. Bierkandt, T. Kasper, E. Akyildiz, A. Lucassen, P.Oßwald, M.Köhler, P. Hemberger:
    Flame structure of a low-pressure, laminar premixed and lightly sooting acetylene flame and the effect of ethanol addition.
    In: Proceedings of the Combustion Institute 35 (2015),803-811.
  • P. Oßwald, P. Hemberger, T. Bierkandt, E. Akyildiz, M. Köhler, A. Bodi, T. Gerber, T. Kasper:
    In situ flame chemistry tracing by imaging photoelectron photoion coincidence spectroscopy.
    In: Review of Scientific Instruments
    85 (2014), 025101.
  • K. Kohse-Höinghaus, P. Oßwald, T.A. Cool, T. Kasper, N. Hansen, F. Qi, C.K. Westbrook, P.R. Westmoreland:
    Biofuel Combustion Chemistry: From Ethanol to Biodiesel.
    In: Angewandte Int. Ed.  49 (2010)