Das DFG SPP2419 HyCAM verfolgt einen stark interdisziplinären Ansatz, der die Zusammenarbeit verschiedener Disziplinen wie Chemie, Verbrennungswissenschaft und additive Fertigung fördert. Ziel ist es, einen wissensbasierten und effizienten Entwurfsprozess für die Optimierung der Verbrennung von wasserstoffbasierten Kraftstoffen unter Berücksichtigung von Fertigungsrestriktionen zu erreichen. Dieses Schwerpunktprogramm (PP) geht davon aus, dass die gleichzeitige Verbesserung von Flexibilität, Effizienz und Emissionskontrolle bei thermochemischen Energieumwandlungsprozessen nur durch ein umfassendes Verständnis der Verbrennungsgrundlagen bei gleichzeitiger Integration moderner 3D-Fertigungsverfahren mit simulationsgestütztem Design und strategischem Einsatz geeigneter Materialien für die additive Fertigung (AM) erreicht werden kann.
Für die Strukturierung der entsprechenden Forschungsfelder ist es wichtig, die notwendigen Verbindungen zwischen Verbrennungswissenschaft und AM herzustellen und gleichzeitig die grundlegenden Fragestellungen innerhalb jeder Disziplin zu vertiefen. Thermochemische Energieumwandlungsprozesse laufen über umfangreiche Längen- und Zeitskalen ab, die mehrere Größenordnungen umfassen, und erfordern Untersuchungen sowohl im Labor- als auch im Systemmaßstab.

Bei der additiven Fertigung hingegen liegt der Schwerpunkt auf dem Brenner- und Brennkammerdesign (z. B. Topologieoptimierung), der Integration von Sensoren und der sorgfältigen Auswahl von Materialien. Die additive Fertigung birgt ein erhebliches Potenzial, um zu allen zu untersuchenden Bereichen der Verbrennung beizutragen. Insbesondere im Labormaßstab erleichtert die additive Fertigung die Herstellung komplizierter Brenner und Brennkammern und ermöglicht so experimentelle Untersuchungen, die bisher nicht möglich waren. Darüber hinaus können die Erkenntnisse aus dem Labormaßstab auf Anwendungen im Systemmaßstab übertragen werden, um die Entwicklung von brennstoffflexiblen und skalierbaren industriellen Brennern und Gasturbinen zu ermöglichen.
Die Ziele dieses PP sind die Entwicklung domänenspezifischer Kenntnisse und Methoden, die Förderung der interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Verbrennungswissenschaft und Fertigung sowie die experimentelle und numerische Validierung von Ansätzen. Zu den spezifischen Zielen gehören die Weiterentwicklung von Methoden für den Entwurf komplexer Brenner- und Brennkammerkonzepte für die additive Fertigung und die Integration numerischer und experimenteller Analysen.

Der Schwerpunkt liegt auf der Verknüpfung von Verbrennungswissenschaft und fortgeschrittener Fertigung, insbesondere bei der thermochemischen Umwandlung von wasserstoffhaltigen Brennstoffen. In diesem Rahmen ist eine proaktive Koordinierung von entscheidender Bedeutung für die Nutzung von Synergien innerhalb des Schwerpunktprogramms und die Erreichung seiner wissenschaftlichen Ziele. Das Koordinationsprojekt zielt darauf ab, die Praktiken des Forschungsdatenmanagements (Research Data Management, RDM) voranzutreiben und die Verbreitung von Forschungsergebnissen zu erleichtern, indem die Zusammenarbeit und der Wissensaustausch innerhalb des DFG SPP2419 HyCAM gefördert werden. Darüber hinaus zielt dieses Schwerpunktprogramm darauf ab, Nachwuchswissenschaftler zu fördern und auszubilden, indem die Ressourcen des Netzwerks effektiv genutzt werden, einschließlich regelmäßiger Projektworkshops und spezieller Sitzungen für junge Wissenschaftler.