Ammoniak (NH3) ist ein kohlenstofffreier Energieträger, der wesentliche Vorteile hinsichtlich Transport and Lagerung im Vergleich zum prominenteren Wasserstoff (H2) bietet. Allerdings besitzt Ammoniak eine geringe Reaktivität und kann somit wahrscheinlich nicht in reiner Form in technischen Verbrennungssysteme eingesetzt werden. Über die Zumischung von anderen Brennstoffen kann die Reaktivität jedoch erheblich verbessert werden und wenn Wasserstoff als Additiv verwendet wird, bleibt der Verbrennungsprozess kohlenstofffrei. Dabei ist partielles Cracking eine vielversprechende Strategie: Durch die Aufspaltung von NH3 entstehen H2 und N2. Wird nur ein Teil des Ammoniaks aufgespalten, entstehen Gemische aus NH3, H2 und N2 und zudem wird ist die erforderliche Energie für die partielle Aufspaltung entsprechend geringer. Es wurde bereits gezeigt, dass diese Gemische eine erheblich höhere Reaktivität im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen, wie beispielsweise Erdgas, aufweisen. Allerdings führen bestimmte Reaktionspfade während der Oxidation von Ammoniak zur Bildung von hohen Mengen an Stickoxiden (NOx). Verfügbare Reaktionsmechanismen, die unter andrem zur Vorhersage von Emissionen genutzt werden können, zeigen erhebliche Unterschiede. Deshalb fokussiert sich das Forschungsprojekt auf die Ermittlung experimenteller Grundlagendaten, die zum besseren Verständnis der kinetischen Abläufe beitragen.
Häufig wird für die Untersuchungen ein laminarer Gegenstrombrenner eingesetzt, an dem sogenannte Zwillingsflammen stabilisiert werden können, wenn das vorgemischte Brennstoff-Luft-Gemisch aus beiden Düsen mit gleicher Geschwindigkeit zugeführt wird. Einer der Vorteile dieses Brenners ist die optischen Zugänglichkeit entlang der Brennerachse, die ortsaufgelöste Messungen durch die Reaktionszone ermöglicht. Weiterhin wird ein Flachflammenbrenner als Kalibrierbrenner oder zur Untersuchung der Abgaszusammensetzung unmittelbar hinter der Reaktionszone eingesetzt.
