Projekte
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| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22000417 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 1: Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser - Akronym: Bio-Mini | Im Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizienten Kleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5 kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95 %, vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und –kesseln, als Ziel gesetzt wird. | Im Teilvorhaben 1 – "Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser" – wurden das Anlagenkonzept für die Brennzone der Kleinstfeuerung und die Steuerung und Regelung der Anlage entwickelt. Zudem wurde die Anlage auf den Prüfstand aufgebaut und Verbrennungsversuche durchgeführt, die zur Charakterisierung und Weiterentwicklung der Anlage dienten. Im Vorlauf des Anlagenentwurfs wurden Voruntersuchungen an einer Laborfeuerung zur Verbrennung bei unterschiedlicher Luft- und Brennstoffzufuhr als auch verschieden konditioniertem Brennstoff durchgeführt. Zudem erfolgten Recherchen hinsichtlich der Ausführung einzelner Bauteile für die Kleinstfeuerung. In Bezug auf die Brennstoffkonditionierung speziell für die Anwendung im kleinen Leistungsbereich wurden Pelletierversuche zur Herstellung definierter Mini-Pellets vorgenommen. Die wesentlichen Ergebnisse des Teilvorhaben 1 werden nachfolgend kurz aufgelistet: 1. Ermittlung geeigneter Baukomponenten für den Aufbau der Kleinstfeuerung 2. Entwurf und Weiterentwicklung der Brennzone der Kleinstfeuerung (inklusive Luftklappen angepasst für den Leistungsbereich und Konstruktion des Rostes für die Sturzbrandverbrennung von kleinkörnigem Material) 3. Aufbau und Umbau Anlagenprototyp auf dem Prüfstand 4. Herstellung von Mini-Pellets mit einem Durchmesser von 4 mm und definierter Längenklasse sowie Entwurf und Bau eines für die Pelletierung geeigneten Abschermessers 5. Durchführung von Prüfstandsuntersuchungen zur Charakterisierung der Anlage in verschiedenen Bauformen (Ausführung Primär- und Sekundärzone sowie Rostausführung, Betrieb Abgaswärmeblock sowie Wasserwärmeübertrager) als auch beim Betrieb mit verschiedenen Brennstoffformen (Holzspäne, Pellets, Hackschnitzel) | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X |
| 01.08.2017 | 31.07.2020 | 22000617 | Methodik zur kontinuierlichen Überwachung der Funktion von Elektrofilteranlagen bei Biomassefeuerungen durch Erfassung von Betriebsparametern - Akronym: KoFEBio | Elektrofilteranlagen werden als sekundäre Emissionsminderungsvorrichtungen zur Einhaltung der Staubemissionsgrenzwerte von Feuerungsanlagen eingesetzt. Im Rahmen der EU-weit geltenden MCP (Medium Combustion Plants) Richtlinie (EU) 2015/2193 für mittelgroße Feuerungen ist hierfür ein kontinuierlich effektiver Betrieb bereits nachzuweisen, was im Rahmen der TA Luft und somit der 4. BImSchV umzusetzen ist. In Zukunft wird dies jedoch auch für Anlagen, die unter die 1. BImSchV fallen, zielführend und notwendig sein. Standard-Online-Staubmesssysteme können jedoch in diesem Fall aufgrund der Kosten und deren Funktion nicht eingesetzt werden. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Erstellung einer Methodik, um direkt von den erfassbaren Betriebsparametern (Stromstärke, Spannung) des Filters auf die emittierten Staubkonzentrationen schließen zu können. Hierfür ist im Rahmen des Projektes ein theoretisches Modell zu entwickeln, das mit Daten von realen Anlagen verifiziert und durch Dauerversuche optimiert wird. | Die vorgeschlagene Methodik basiert auf einer Gleichung, in der der Abscheidegrad unter Verwendung der Variablen Strom und Spannung sowie einer spezifischen Filterkonstante berechnet wird. Um die Gültigkeit und Anwendung der Gleichung zu überprüfen, muss der Abscheidegrad über einen bestimmten Zeitraum gemessen und die Strom- und Spannungswerte aufgezeichnet werden. Daraus kann die spezifische Filterkonstante berechnet werden, die für die Überwachung der Anlage verwendet werden kann. Im Rahmen der Arbeiten im Projekt konnte gezeigt werden, dass die Methodik grundsätzlich funktioniert. Allerdings konnten auch Herausforderungen aufgezeigt werden. Laständerungen der Feuerungsanlage führen zu erhöhten Staubkonzentrationen und veränderten Rauchgasbedingungen. Insgesamt war die Partikelkonzentration sehr unterschiedlich. Für die Kalibrierung und Messungen standen Messtechniken zur Verfügung. Deren Einsatz ist jedoch auf ein Messgerät typischen Bereich beschränkt, so dass Ungenauigkeiten bei verschiedenen Konzentrationen entstehen. Die Feuerungen werden teilweise nur kurzzeitig im Nennlastbereich betrieben, so dass die Erfassung der erforderlichen Messgrößen schwierig ist und auch Teillastbereiche für die Auswertung genutzt werden müssen. Es gelang für alle ausgewählten Anlagen die Messungen und die Auswertungen durchzuführen, wobei nicht alle Ergebnisse den Erwartungen entsprechen. Bei Anwendung der Filtergrenzlinie wurde festgestellt, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der elektrischen Leistung des Filters und dem Abscheidegrad besteht. Die Strom- und Spannungssignale können auch zur Erkennung von Störzuständen am Filter verwendet werden, weshalb der Ansatz über sogenannten Schwellenwerte erfolgversprechender ist. Der Einsatz des entwickelten Modells wird für Anwendung im Rahme einer VDI-Norm zur Überwachung des effizienten Betriebs von Elektrofilteranlagen gemäß 44. BImSchV weiter untersucht und verfolgt. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | X |
| 01.09.2011 | 31.08.2014 | 22000711 | OPTIDUST - Weiterentwicklung eines kompakten, universell einsetzbaren Staubfiltersystems, bestehend aus Kontroll- und Abscheideeinheit sowie dessen Integration in Biomassezentralheizkessel | Auf Grundlage vorangegangener Entwicklungsarbeiten ist das Ziel dieses Vorhabens die Weiterentwicklung des vorhandenen Prototypen für Einzelraumfeuerungen hin zu einem universell einsetzbaren kompakten Filtersystem für Biomassezentralheizkessel, bestehend aus Kontroll- und Abscheideeinheit, bis zu einer thermischen Feuerungsleistung von ~ 100 kW. Von besonderer Bedeutung sind, neben der Kompaktierung der Abscheideeinheit sowie der Einbindung der Kontrolleinheit in die Kesselsteuerung, die Themen Betriebssicherheit sowie automatische Abreinigung der Hochspannungselektroden. Am Projekt sind außer der IZES gGmbH die beiden Hersteller HOVAL Deutschland GmbH und BIOKOMPAKT Heiztechnik GmbH sowie die OTS Ingenieursgesellschaft mbH beteiligt. Die Arbeiten sind in vier unabhängige Arbeitspakete gegliedert: AP1: Aufbau der Anlage; AP2: Integration der Staubabscheider in die Anlagen; AP3: Monitoring der Anlagen; AP4: Projektorganisation und Öffentlichkeitsarbeit. Nach Abschluss von AP1 sind die beiden Heizkessel an den Teststandorten instaliert und sind betriebsbereit. Nach AP2 sind beide Anlagen mit entsprechenden Filtersystemem ausgestattet. Im Rahmen von AP3 werden die Feldtestanlagen über zwei Heizperioden betrieben und kontinuierlich optimiert. Größere Umbauten sollen sollen im Sommer 2013 durchgeführt werden. Innerhalb von AP4 werden alle administrativen, öffentlichkeitsrelevanten Arbeiten durchgeführt sowie die strategische Verwertung der Ergebnisse geplant. | Dr. Bodo Groß Tel.: +49 681 844972-51 gross@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | ||
| 01.08.2015 | 31.12.2016 | 22002015 | Entwicklung von Empfehlungen zur Vorbereitung der wiederkehrenden Emissionsprüfungen nach 1.BImSchV - Akronym: EEBImSchV | Das Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens für den Vorcheck von automatischen Biomassekleinfeuerung im Vorfeld der Emissionsmessungen entsprechend der 1. BImSchV. Dieser Leitfaden richtet sich an sämtliche Betreiber von automatischen Biomassefeuerungen im Geltungsbereich der 1. BImSchV, in denen Holzhackschnitzel oder Holzpellets eingesetzt werden sowie an Schornsteinfeger. Die Informationen werden im Leitfaden übersichtlich und praxisgerecht aufbereitet und dargestellt werden. Die Bearbeitung ist in den vier Arbeitspaketen (1) Projektmanagement, (2) Datenerfassung und Erkenntnisvalidierung, (3) Handlungsempfehlungen und (5) Verbreitung der Informationen vorgesehen. Der Schwerpunkt von (1) ist die Gewährleistung der korrekten Durchführung des Projektes, die Überwachung und Koordinierung der einzelnen Arbeitspakete sowie die Koordinierung und Planung der Projekttreffen. (2) unterteilt sich in drei Teilarbeitspakete. In 2.1 wird eine fragebogenbasierte Endkundenbefragung durchgeführt. Das Ziel ist die Identifikation von Ursachen für die Ergebnisse der Schornsteinfegermessung sowie das Betriebsverhalten. Das Ziel von 2.2 ist die Untersuchung des Einflusses des Betriebszustandes auf das Ergebnis der Schornsteinfegermessungen unter Technikumsbedingungen. In 2.3 werden Feldmessungen zur Untersuchung des Einflusses des Reinigungszustandes und der Einstellungen der Feuerung auf das Ergebnis der Schornsteinfegermessung durchgeführt. In (3) erfolgt eine abschließende Zusammenfassung der Projektergebnisse sowie Ableitung der Handlungsempfehlungen. Die wesentlichen Schwerpunkte von (4) sind die Erarbeitung und Veröffentlichung des Leitfadens sowie das Erstellen und Verteilen des Schulungsmaterials. | Dennis Krüger Tel.: + 49 341 2434-759 dennis.krueger@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.04.2017 | 30.06.2019 | 22003916 | Primäre Emissionsminderungsmaßnahmen von Hackschnitzelfeuerungen insbesondere zur Reduzierung von Feinstaubemissionen - Akronym: AdHock | Seit der Jahrtausendwende stagniert der Rückgang der Feinstaubemissionen in Deutschland zusehends. Als eine Konsequenz dieser Entwicklung müssen seit dem Inkrafttreten der 2. Stufe der 1. BImSchV im Januar 2015 die Feinstaubemissionen neuer Biomassefeuerungsanlagen deutlich reduziert werden. Damit besteht hier Forschungsbedarf im Hinblick auf die Entwicklung effizienter und kostengünstiger Primär- und Sekundärmaßnahmen; Das Ziel dieses Forschungsvorhabens "AdHock" ist es, primäre bzw. brennstoffseitige Maßnahmen zur Minderung der Feinstaub- und ggf. der Stickstoffoxidemissionen bei der Verbrennung von Hackschnitzeln in handelsüblichen Feuerungsanlagen zu identifizieren, zu untersuchen und zu bewerten. Dazu sollen zunächst ausgehend von Brennstoffanalysen und den bisher bekannten Schadstoffbildungsmechanismen Zuschlagstoffe identifiziert werden, mit denen primär der Fest-Dampf- Partikel-Austragspfad unterdrückt werden kann und ggf. die NOx-Emissionen vermindert werden können; d. h., diese Zuschlagstoffe sollen aerosolbildende Elemente wie Kalium, Chlor oder Schwefel vermehrt in die (Rost-)Asche einbinden ohne gleichzeitig die NOX-Emissionen zu erhöhen bzw. im Maximalfall diese zusätzlich zu reduzieren. Die Bearbeitung des Projektes soll innerhalb von zwei Jahren erfolgen. Dabei sollen die chemischen Vorgänge der Asche- und Feinstaubbildung identifiziert und verstanden werden und zudem Zuschlagstoffe zu deren Beeinflussung festgelegt werden. Zur Identifizierung der Zuschlagstoffe wird eine Bewertungsmatrix entwickelt. Insgesamt wird das Projekt in 5 Arbeitspakete eingeteilt. Während der Projektlaufzeit soll auf zwei Meilensteine drauf hin gearbeitet werden, sodass die Einhaltung des zeitlichen Rahmens erleichtert werden soll. | Dr. Joachim Gerth Tel.: +49 40 42878-2701 gerth@tu-harburg.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft Eißendorfer Str. 40 21073 Hamburg | X | |
| 01.08.2010 | 31.12.2014 | 22004207 | Eignung und Optimierung von Halmgutpresslingen für kleine und mittlere Feuerungsanlagen | Ziel des Vorhabens ist es, den in der Praxis angewandten aktuellen Stand der Technik der Kompaktierverfahren (Ballen, Briketts, Pellets) für Halmgüter (Stroh, Landschaftspflegematerial, Nebenprodukte des Agrargewerbes) zu erfassen und hinsichtlich ihrer Eignung in Kleinfeuerungsanlagen zu untersuchen. Dazu soll auf Basis einer Literatur- und Marktrecherche auch die Analyse der in der Bundesrepublik angebotenen Halmgutkompaktat- qualitäten vor dem Hintergrund der Europäischen Normierungsaktivitäten (CEN-Normen) durchgeführt werden. Des Weiteren sollen konventionelle und innovative sowie zentrale und dezentrale Kompaktierungsverfahren in Praxisversuchen in Bezug auf Qualität und Ökonomie miteinander verglichen werden. Ausgewählte Varianten der Chargen sollen emissionsseitg unter Berücksichtigung der gegenwärtig geltenden Grenzwerte sowie der diskutierten Verschärfung der Grenzwerte der 1. BImSchV aber auch nach den Anforderungen der TA Luft untersucht werden. Diese sollen nach Eruierung des Standes der Technik in speziell für Halmgut entwickelten Anlagen durchgeführt werden. Resultierend aus den Ergebnissen des Projektes sowie unter Berücksichtigung der Europäischen Normen und dem Stand der Technik für Kompaktierverfahren bzw. der Konversionstechniken sollen Vorschläge für praxistaugliche Produktnormen erarbeitet werden. AP 1: Recherche zur Darstellung des Standes der Technik und Eruierung/Untersuchung weiterer lw. Brennstoffsortimente; AP 2: Durchführung von Kompaktierungsversuchen; AP 3: Durchführung von Verbrennungsversuchen in Feuerungsanlagen nach 1. und 4. BImSchV; AP 4: Erarbeitung von Vorschlägen zur Produktnormierung AP 1: Überblick Kompaktierungstechniken für Halmgüter und Erweiterung Brennstoffdaten; AP 2: Übersicht der aktuell herstellbaren und angebotenen Kompaktatqualitäten; AP3: Aussagen zum Emissionsverhalten der Kopmaktatqualitäten sowie der Anlagen; AP4: detailierte Vorschläge für Produktnormen für Halmgutkompaktate | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | |
| 01.07.2013 | 30.09.2014 | 22004613 | Verbundvorhaben: Technische und wirtschaftliche Optimierung von KWK-Anlagen mit thermochemischer Konversion von Bioenergieträgern durch wissenschaftliche Begleitung der Startphase, am Beispiel des Holzgaskraftwerks Senden/Ulm, Teilvorhaben 1 | Erkennen, Definieren und kategorisieren von Ursachen für Probleme, die bei der Inbetriebnahme und in der Regelbetriebsphase einer Holzvergasungsanlage auftraten. Zu den einzelnen kategorisierten Problemursachen sollen mögliche Lösungsansätze für die verschiedenen Phasen zur Planung, Errichtung, Inbetriebnahme und zum Betrieb einer Holzvergasungsanlage herausgearbeitet werden, die zukünftig zur Vermeidung ähnlicher Problemstellungen beitragen. Um diese Prozesse kontinuierlich verbessern zu können, sollen für so entwickelte Maßnahmen Auslegungsgrundsätze heraus gearbeitet werden. In einem ersten Schritt werden die Inbetriebnahmeprobleme der Holzvergasungsanlage HGA-Senden u. a. in Bezug auf den Einsatz von nicht vertragsgemäßen Brennstoffs aus Forst- und Landwirtschaft beschrieben. Die dokumentierten Probleme werden mit Erfahrungen aus anderen Holzvergasungsanlagen verglichen. In einem weiteren Schritt findet eine Ursachenrecherche statt. Hierfür wird ein problembezogenes Untersuchungs- und Analyseprogramms durchgeführt. Die hieraus gewonnenen Untersuchungsergebnisse sollen zur Feststellung der möglichen Problemursachen ausgewertet werden, um anschließend auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse Lösungsvorschläge exemplarisch für die HGA-Senden erarbeiten zu können. Die gefundenen Lösungen werden auf deren Übertragbarkeit auf andere Anlagen untersucht. Für beispielhafte Maßnahmen werden anlagentechnische Veränderungen geplant und in einem Ausschreibungsverfahren angefragt. | Dipl.-Ing. Martin Gutjahr Tel.: +49 40707080911 gutjahr@wg-ing.de Wandschneider + Gutjahr Ingenieurgesellschaft mbH Burchardstr. 17 20095 Hamburg | X | |
| 01.06.2015 | 30.11.2016 | 22005815 | Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 4: Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichernder Mess- und Kontrollparameter - Akronym: QualiS | Das Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. In Teilvorhaben 4 erfolgt die Entwicklung eines Qualitätsmanagementsystems, anhand dessen die Brennstoffqualität entlang der Bereitstellungskette überprüft werden kann. Das entwickelte Qualitätsmanagementsystem wird in der Praxis erprobt und weiteren Optimierungsbedarf bei der Bereitstellung identifiziert. • Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". • Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". • Teilvorhaben 3: "qualiS – Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". • Teilvorhaben 4: "qualiS – Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichern-der Mess- und Kontrollparameter". Im Teilvorhaben 4 werden die nachfolgend aufgeführten Arbeitspakete behandelt: 1. Identifizierung normativer Mess- und Kontrollpunkte zur Qualitätssicherung 2. Definition einer in der Praxis umsetzbaren Prüfsystematik 3. Definition eines einheitlichen Prüf- und Kontrollmusters zur Qualitätssicherung 4. Identifizierung zusätzlicher Mess- und Kontrollpunkte zur Qualitätssicherung 5. Testläufe mit optimierten Bereitstellungsketten und Maßnahmen der QS 6. Definition von Handlungsvorgaben bei Eigenkontrollen und Kontrollen durch Extern | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1 a 37077 Göttingen | X | |
| 01.05.2019 | 31.03.2023 | 22006218 | Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Entwicklung - Akronym: MeliNa | Im Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen alsauch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen. | Dr. Bodo Groß Tel.: +49 681 844972-51 gross@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | ||
| 01.06.2013 | 30.11.2016 | 22006512 | Verbundvorhaben: Energieholzernte und stoffliche Nachhaltigkeit in Deutschland; Teilvorhaben 1: Biomassefunktion, Stoffbilanzen und Nutzungsszenarien | 1. Vorhabenziel: Die Nutzung von Holz als Quelle erneuerbarer Energie und/oder als Rohstoff für die chemische Industrie ist stetig gewachsen und gewinnt weiter an Bedeutung. Ziel der Forschung ist die Entwicklung eines methodischen Rahmens zur Ermittlung der deutschlandweit nachhaltig mobilisierbaren Holzbiomasse. Dabei ist der Begriff Nachhaltigkeit nicht nur auf die Holzbiomassemenge bezogen, sondern vor allem auf die Nährstoffverfügbarkeit der Waldböden. Die Steuerung von Holzbiomasseernte und der Nährstoffnachhaltigkeit soll dabei überregional und mittelwertsorientiert auf bewirtschaftungsrelevante Räume übertragen werden, so dass ein Expertensystem zur Steuerung der Holzbiomassemobilisierung und Nachhaltigkeitskontrolle entsteht. 2. Arbeitsplanung: Die Datenbasis wird auf überregionaler Ebene für die Ermittlung von Sortimentsmassen die Bundeswaldinventur sein und für die Ermittlung der Nährstoffnachhaltigkeit die bundesweit vereinheitlichten Messnetze der Forstlichen Umweltüberwachung. Die Übertragung der Ergebnisse auf Betriebe und Bestände erfolgt auf der Basis von digitalen Höhenmodellen, Bodenkarten und Betriebsinventur- bzw. Forsteinrichtungsdaten. Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre und wird gemeinsam von der FVA Baden-Württemberg, der Nordwestdeutschen FVA und der LWF Bayern bearbeitet. Das Projekt wird in 10 Arbeitspakete gegliedert, die gemeinsam von allen Partnern bearbeitet werden um die bundesweite Einsetzbarkeit der Projektergebnisse sicherzustellen. | PD Dr. Klaus von Wilpert Tel.: +49 761 4018-173 klaus.von-wilpert@online.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.02.2008 | 30.11.2009 | 22006807 | Integration von Feinstaubreinigungstechniken in Regelungssystem zur Feuerungsoptimierung von Scheitholzöfen | Die luftstromoptimierte, feinstaubreduzierte Verbrennungsregelung mit integrierter Feinstaubabscheidung soll die Feinstaubemissionen aus Scheitholzöfen mit einer Leistung zwischen 4 und 8 kW drastisch reduzieren. Das Projekt soll die Nutzungsbedingungen für die Masse dieser kleinen holzbefeuerten Anlagen nachhaltig verbessern und die Nachfrage nach CO2-neutralen Brennstoffen erhöhen. Der innovative Ansatz besteht darin, primäre Ofenregelungskomponenten (Zug, Abgassensorik, Nutzerführung etc.) und sekundäre Verfahren zur Feinstaubreduktion systematisch aufeinander abzustimmen. Getestet werden Regelungen mit elektro-statischen Partikelabscheidern unter haushaltstypischen Abbrandbedingungen an verschiedenen Ofentypen. Die TU Clausthal begleitet die Tests . Nach der Optimierungsphase überprüft der TÜV Süd die erreichte Feinstaubreduktion. Das Projektergebnis wird erstmals auf der ISH 2009 den Ofenherstellern, Schornsteinfegern und anderen Fachleuten präsentiert. Das offene System ermöglicht weitere Freiräume für Produktentwicklungen sowohl auf Seiten der Sekundätmaßnahmen zur Partikelabscheidung als auch für primäre Maßnahmen zur Verbesserung der Verbrennung biogener Feststoffe. | Detlef Rengshausen Tel.: +49 5561 9245-28 dr@vereta.com Vereta GmbH Hansestr. 6 37574 Einbeck | X | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22007715 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen (Koordinator) - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Zunächst wird durch UMSICHT in AP (Arbeitspaket) 1 die Aufbereitung des Versuchsbrennstoffs vorgenommen. Hierbei werden reproduzierbar Holzhackschnitzelchargen unterschiedlicher Qualität hergestellt. Diese Brennstoffe werden bei den nachfolgenden Versuchskampagnen eingesetzt. In AP 3 erfolgt durch UMSICHT die ergänzende Ausrüstung der Holzhackschnitzelfeuerung mit Messtechnik zur Feuerraumüberwachung. In AP 4 werden die Brennstoffe im Technikum untersucht, wobei bestehende Versuchsanlagen zum Einsatz kommen. Zielsetzung der Versuche ist die experimentelle Bestimmung der Trockungsgeschwindigkeiten in Holzhackschüttungen bei unterschiedlichen Unterwindtemperaturen. AP 5 beinhaltet die experimentellen Verbrennungsversuche an der umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung, die federführend von UMSICHT durchgeführt werden. Auf Basis aller erreichten Versuchsergebnisse werden in AP 6 von allen Verbundpartnern gemeinsam Regelungskonzepte entwickelt, die die neuartigen Primärmaßnahmen und spezifische Brennstoffeigenschaften berücksichtigen. | Philipp Danz Tel.: +49 208 8598-1170 philipp.danz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | |
| 01.05.2015 | 31.08.2016 | 22008015 | Verbundvorhaben: Optimierung der Emissionen von Holzhackschnitzel Kleinfeuerungsanlagen durch geeignete Brennstoffauswahl und Verbrennungsführung (OptiChip); Teilvorhaben 2: Experimentelle Unterstützung und Verbrennungsuntersuchungen | Ein wichtiger Baustein in der Energieerzeugung aus regenerativen Quellen ist die Nutzung von Biomasse, insbesondere die Nutzung von Holz in kleinen Feuerungsanlagen. Um die durch die vermehrte Holznutzung auftretenden Emissionen zu minimieren, wurden in der 1. BImSchV strenge Grenzwerte festgelegt, wobei besonders der Wert für Staubemissionen von 20 mg/m3 eine technische Herausforderung für Holzhackschnitzelfeuerungen darstellt. Ziel des Verbundvorhabens ist, mit der passenden Auswahl von Brennstoffen und der entsprechenden Anlageneinstellung die Anforderungen der 1. BImSchV in der 2. Stufe zu erfüllen (TV1). Es sollen Verbrennungsversuche mit unterschiedlichen Qualitätshackschnitzeln durchgeführt werden, wobei die optimale Abstimmung zwischen Brennstoff und Anlageneinstellung an zwei unterschiedlichen Kleinfeuerungsanlagen untersucht wird (TV2). Die Ergebnisse bilden die Basis für Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber, -hersteller und Brennstofflieferanten (TV1). Aus dem Gesamtziel des Verbundvorhabens ergeben sich zwei Bereiche, die in auf einander abgestimmten Teilvorhaben bearbeitet werden. Im Teilvorhaben 2 werden folgende Arbeitsziele verfolgt: - Durchführung von Verbrennungsversuchen an ausgewählten Holzhackschnitzel-Sortimenten und dem Modellbrennstoff mit der Optimierung der Betriebsparameter, abhängig von den Ergebnissen der Emissionsmessungen - Messung der Emissionen bei Verbrennungsversuchen im Voll- und Teillastbetrieb - Korrelation der Ergebnisse der Emissionsmessungen mit den Betriebsparametern der Feuerungen und den Eigenschaften der Holzhackschnitzel | Prof. Dr.-Ing Benno Lendt Tel.: +49 5331 939-39550 b.lendt@ostfalia.de Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften-Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel - Fakultät Versorgungstechnik Salzdahlumer Str. 46/48 38302 Wolfenbüttel | X | |
| 01.07.2013 | 30.09.2014 | 22009513 | Verbundvorhaben: Technische und wirtschaftliche Optimierung von KWK-Anlagen mit thermochemischer Konversion von Bioenergieträgern durch wissenschaftliche Begleitung der Startphase, am Beispiel des Holzgaskraftwerks Senden/Ulm, Teilvorhaben 2 | Erkennen, Definieren und kategorisieren von Ursachen für Probleme, die bei der Inbetriebnahme und in der Regelbetriebsphase einer Holzvergasungsanlage auftraten. Zu den einzelnen kategorisierten Problemursachen sollen mögliche Lösungsansätze für die verschiedenen Phasen zur Planung, Errichtung, Inbetriebnahme und zum Betrieb einer Holzvergasungsanlage herausgearbeitet werden, die zukünftig zur Vermeidung ähnlicher Problemstellungen beitragen. Um diese Prozesse kontinuierlich verbessern zu können, sollen für so entwickelte Maßnahmen Auslegungsgrundsätze heraus gearbeitet werden. In einem ersten Schritt werden die Inbetriebnahmeprobleme der Holzvergasungsanlage HGA-Senden u. a. in Bezug auf den Einsatz von nicht vertragsgemäßen Brennstoffs aus Forst- und Landwirtschaft beschrieben. Die dokumentierten Probleme werden mit Erfahrungen aus anderen Holzvergasungsanlagen verglichen. In einem weiteren Schritt findet eine Ursachenrecherche statt. Hierfür wird ein problembezogenes Untersuchungs- und Analyseprogramms durchgeführt. Die hieraus gewonnenen Untersuchungsergebnisse sollen zur Feststellung der möglichen Problemursachen ausgewertet werden, um anschließend auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse Lösungsvorschläge exemplarisch für die HGA-Senden erarbeiten zu können. Die gefundenen Lösungen werden auf deren Übertragbarkeit auf andere Anlagen untersucht. Für beispielhafte Maßnahmen werden anlagentechnische Veränderungen geplant und in einem Ausschreibungsverfahren angefragt. | Dipl.-Ing. Frank Maierhans Tel.: +49 731-166-1670 frank.maierhans@swu.de SWU Energie GmbH Karlstr. 1 89073 Ulm | X | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22009615 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 2: Leistungsbereich <50 kW - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Beer Beer Tel.: +49 9621 482-3304 s.beer@oth-aw.de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring 23 92224 Amberg | X | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22009715 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 3: Praktische Umsetzung - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | Dipl.-Ing. Jan Kramb Tel.: +49 2307 97300-0 j.kramb@schraeder.com Karl Schräder Nachf. Inh. Karl-Heinz Schräder e.K. Hemsack 11-13 59174 Kamen | X | |
| 01.08.2014 | 31.01.2016 | 22010413 | EmirET - Verbesserung des Verbrennungs- und Emissionsverhaltens in biomasse-betriebenen Kleinfeuerungsanlagen durch den Einsatz spezieller Einbauten | Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll eine neue Methode zur Verbesserung des Verbrennungs- und Emissionsverhaltens sowie der Effizienz in neuen und bestehenden Kleinfeuerungsanlagen mit einer thermischen Leistung keiner als 15 kW durch den Einsatz spezieller Einbauten experimentell untersucht werden. Durch die Einbauten-Methode soll sowohl die Durchmischung der brennbaren Abgasbestandteile mit dem Sauerstoff in der aktiven Oxidationszone intensiviert sowie die aktive Verweilzeit verlängert als auch die Speicherung ausreichender Energie in Form von Wärme für die Unterstützung der Oxidation in ungünstigen Betriebsphasen, wie z. B. beim Auflegen vom Holz, bzw. in der Ausbrandphase gewährleistet werden. Die Behandlung der Schadstoffe durch diese Methode erfolgt ausschließlich thermisch. Das hat den Vorteil, dass der Oxidationsprozess auch bei hoher Staubbelastung, welche beispielsweise den katalytischen Prozess wegen Vergiftung aussetzen, ohne jegliche Störung stattfinden kann. Das Prinzip der Einbauten-Methode wurde im Fraunhofer IBP im Rahmen eines Vorversuchsprogramms erfolgreich untersucht. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden unterschiedliche Einbauten in Form von Oxidations-Modulen in unterschiedlichen (sowohl neuen als auch alten) Kleinfeuerungsanlagen eingebaut und erprobt. Bei der Erprobung sollen umfangreiche Untersuchungen zu staub- und gasförmigen Schadstoffemissionen (Gesamtstaub, Feinstaub, CO, CnHm, PAKs), der Stabilität und der Effizienz der Verbrennung beim Einsatz verschiedener Holzarten und -qualitäten durchgeführt werden. Außerdem sollen die Auslegungsparameter ermittelt sowie die technische Empfehlung für den Einsatz sowie für die Bedingung dieser Technik erarbeitet werden. Ein wichtiges Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Bestimmung der nötigen Anforderungen an die Einbauten, welche eine sichere Funktion und einen stabilen Betrieb sichern. | Dr.-Ing. Mohammad Aleysa Tel.: +49 711 970 3496 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | |
| 01.04.2012 | 31.08.2014 | 22010811 | Integriertes Simulationsverfahren zur optimierten Lagerung von Holzhackgut unter verschiedenen praxisrelevanten mikroklimatischen Umgebungsbedinungen (ISOLA) | Holzhackgut wird inzwischen aus qualitativ sehr unterschiedlichen Quellen bereitgestellt. Häufig kommt es zu Biomasseabbau durch biologische Aktivität (Pilz, Bakterien). Masseverluste führen dabei zu einer ökonomischen Wertminderung sowie zur Freisetzung klimaschädlicher Gase. Eine Grundlage dies im Labormaßstab unter praxisrelevanten Bedingungen zu quantifizieren, bildet eine Simulationsapparatur für die steuerbare Hackgutlagerung und Trocknung. Die Apparatur wurde aufgrund der Ergebnisse des an der Hochschule in Rottenburg bearbeiteten Projektes ERA NET CREFF konzipiert und erlaubt ebenfalls eine Parametrisierung der entscheidenden Einflussfaktoren bei der Lagerung von Hackgut. Hierbei ist es möglich, konkrete Lagerungsverhältnisse sowie deren Auswirkungen auf die Hackgutqualität abzubilden. Dabei werden die Laborergebnisse und mikroklimatischen Bezugsdaten durch messtechnisch begleitete Hackgutlagerungen bei industriellen Partnern ergänzt und evaluiert. Daraus werden ökonomische und ökologische Optimierungspotenziale identifiziert und Handlungsempfehlungen abgeleitet. Technische Modifikation und Methodenanpassung, Lagerungstechniken State of the Art, Anforderungskatalog von Produzenten und Verbrauchern an Qualitätsbrennstoffe, Methodenanpassung des Simulators, Technische Modifikation am Simulator, Integration weiterer Mess- und Steuerungstechnik, Basisdatenerfassung bei Industriepartnern, Betrieb der Lagerungsapparatur, Transfer und Dokumentation der Ergebnisse | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | ||
| 01.05.2011 | 30.09.2013 | 22011210 | Toxische Wirkung von Nanopartikeln aus Biomassenverbrennung II | Im Folgevorhaben soll der Einfluss von bei der Verbrennung von nachwachsenden Rohstoffen in Kleinfeuerungsanlagen entstehenden Feinstaubs bei dessen Inhalation untersucht werden. Der Hauptaspekt liegt auf dem Zusammenhang zwischen Brenngut (Stückholz / Holzpellets), chemischer Zusammensetzung des Staubs und dessen Toxizität unter Berücksichtigung des Betriebszustands. der Atemwege zurückgehalten zu werden, soll deren Wirkung auf humane Lungenepithelzellen untersucht werden. Hierzu wird ein Expositionssystem verwendet, welches als in-vitro-Modellsystem die Situation in den Alveolen nachbildet, indem es Zellkultursysteme an der Gas-Flüssigkeits-Grenze dem Abgas aussetzt.Das erste Projekt ergab die Notwendigkeit einer erhöhten Abscheiderate, um die Wirkung auf die biochemischen Reaktionen der Zellen im Vergleich zu unbegasten Zellen und Positivkontrollen (submers mit amorphem Kohlenstoff belastete Zellen) eindeutiger identifizieren zu können.Zur besseren Übertragbarkeit ins in-vivo-Modell solI in Erweiterung zum ersten Projekt zusätzlich zur A549 Zelllinie eine Zweite (z.B. NCI-H226, NCI-H460) zum Einsatz kommen. Für eine realitätsnahe Abbildung ist eine Ko-Kultur mit humanen Makrophagen eingeplant.Weiterhin soll untersucht werden, wo sich der Feinstaub nach der Exposition aus der Gasphase auf den Zellen anlagert und ob ein Durchdringen der Zellmembran möglich ist. | Dipl.-Phys. Werner Dreher Tel.: +49 7121 51530-59 dreher@nmi.de NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen Markwiesenstr. 55 72770 Reutlingen | X | |
| 01.10.2008 | 31.05.2009 | 22011808 | Eintrag von gehäckseltem Stroh in eine zirkulierende Wirbelschicht | 1. Bau und Optimierung einer Eintragsvorrichtung für gehäckseltes Stroh in einen Vergaser nach dem Prinzip der zirkulierenden Wirbelschicht, 2. Nachweis der Funktionsfähigkeit der Eintragsvorrichtung in Heißversuchen, 3. Ermittlung und verfahrenstechnische Optimierung der Synthesegaseigenschaften mit Quaderballen aus Weizenstroh. Vorgehen: Partnerschaft des Antragstellers mit Spezialfirmen des Anlagenbaus: 1. Fa KLE (Groß Rosenburg) für den Bau von individuellen Strohhäckslern und 2. Fa. REW (Quakenbrück) als Spezialist für den Transport von zerkleinerter Biomasse, speziell mit Schneckensystemen. Arbeitspakete: 1. Bau und Inbetriebnahme eines Häckslers für Quaderballen durch die KLE, 2. Planung und Bau eines Eintragssystems für gehäckseltes Stroh durch die REW, 3. Demontage des bestehenden Eintragssystems durch die CUTEC, 4. Anpassung Stahlbau und Modifizierung der Elektro- und Leittechnik durch CUTEC, 5. Montage des Eintragsystems durch REW, 6. Inbetriebnahme Häcksler durch KLE, Kalt-Inbetriebnahme Eintragsystem durch REW und CUTEC, 7. Drei einwöchige Heißversuche durch CUTEC, 8. Evtl. Nacharbeiten Häcksler durch KLE, 9. Umbau- und Optimierungsarbeiten durch REW und CUTEC zwischen den Versuchen, 10. Wissenschaftliche Auswertung durch CUTEC, 11. Abschlußbericht durch CUTEC. 1. Stufe (kurzfristig): Technisches Konzept soll eingesetzt werden in einer Demonstrationsanlage als Strohheizkraftwerk, z.B. im LK Hildesheim. Größe: 5 MWel. Auch andere Projekte, welche Halmgut einsetzen, werden möglich. 2. Stufe (mittelfristig): Anwendung in dezentralen Anlagen zur Biomasseverwertung mit Synthese z.B. zu BtL oder Methan. | Dr.-Ing. Stefan Vodegel Tel.: +49 5323-933122 stefan.vodegel@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | |
| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22012117 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Auslegung der Systemkomponenten - Bewertung energetische Effizienz und Wirtschaftlichkeit - Akronym: Bio-Mini | Im Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizientenKleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95% vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und -kesseln, als Ziel gesetzt wird. | Im Rahmen der Analysen zur Brennstoffaufbereitung und -dosierung wurden Mini-Holzpellets mit einem Durchmesser von 4 mm im aktuellen Entwicklungszustand des Prototyps als geeigneter Brennstoff identifiziert. Der Brennstoff wurde selbst hergestellt und auch eine Variation der Pelletlänge und dessen Einfluss auf das Anlagenverhalten untersucht. Es wurde anhand umfangreicher Versuche ein geeigneter Schneckendosierer konfiguriert, der eine kontinuierliche Förderung von Brennstoff im kleinen Leistungsbereich ermöglicht. Für die im Rahmen des Projektes ermittelte konstruktive Bestvariante wurden mit dem Brennstoff Mini-Holzpellets Emissionswerte deutlich unter den Vorgaben der 1. BImSchV erreicht. Die Bestwerte betrugen für CO = 30 mg/m³; für Org.-C = 0,1 mg/m³ und für Staub = 8 mg/m³ (jeweils bezogen auf den Normzustand und 13 Vol.-% O2). Der feuerungstechnische Wirkungsgrad der Anlage lag im besten Betriebsfall bei 89 % ohne Einsatz des Wasserwärmetauschers und bei 99 % mit Wärmetauscher. Auf das Emissionsniveau hatte der Wärmetauscher erwartungsgemäß kaum einen Einfluss. Die erreichten Anlagenkennwerte entsprechen dem Stand der Technik und sind im Vergleich zu derzeit am Markt verfügbarer Einzelraumfeuerungen sehr gut. Im aktuellen Entwicklungsstand fallen neben den Kosten für den Reaktor selbst ca. 1.000 € an Investitionskosten für Sensoren und Aktoren sowie 800 € für den Einsatz eines WWT an. Damit kann bei weiterer Optimierung und durch Skaleneffekte bei Produktion höherer Stückzahlen davon ausgegangen werden, dass eine Markteinführung in Zukunft wirtschaftlich darstellbar sein wird. | Prof. Dr. Joachim Schenk Tel.: +49 341 3076-4139 joachim.schenk@htwk-leipzig.de Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Karl-Liebknecht-Str. 132 04277 Leipzig | X |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22012413 | Verbesserung der Pelletierfähigkeit von Laubhölzern durch Organosolv-Lignin als Pelletierhilfsmittel | Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, Holzpellets auf Basis bislang nicht nennenswert in der Pelletindustrie eingesetzter Rohstoffe, insbesondere Buchenschwachholz, sowie Organosolv-Lignin als Additiv herzustellen. Die Verwendung von Organosolv-Lignin in der Pelletherstellung ist neu und wurde bisher weder erprobt noch in Erwägung gezogen. Durch die Kombination von Buchenschwachholz und Organosolv-Lignin soll die Pelletierfähigkeit des Buchenholzes verbessert werden. Zudem sollen wesentliche Eigenschaften der Laubholzpellets wie Bindungsfestigkeit und Abriebwiderstand erhöht werden. Ferner soll durch den neuartigen Ansatz der Heizwert der Holzpellets erhöht sowie die Emission an flüchtigen anorganischen und organischen Verbindungen verringert werden. Im Rahmen von Laborversuchen werden zunächst die Parameter zur Herstellung der Laubholzpellets wie Holzfeuchte, Presstemperatur und Presszeit von Grund auf untersucht und optimiert. An den hergestellten Laubholzpellets werden Eigenschaften wie Bindungsfestigkeit, Abriebwiderstand, Heizwert, Aschegehalt und Emission an flüchtigen Bestandteilen untersucht und, soweit erforderlich, optimiert. Zum Vergleich sollen industriell hergestellte Pellets der Qualität DIN plus A 1 nach EN 14961-2 mit in die Untersuchungen einbezogen werden. Des Weiteren sollen Betriebsversuche mit dem Organosolv-Lignin zur Ermittlung der industriellen Eignung des neuartigen Ansatzes durchgeführt werden. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | |
| 01.08.2012 | 30.09.2014 | 22012512 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Feuerungsanlage zur energetischen Nutzung von landwirtschaftlichen Reststoffen auf Basis der AirRo®-Brennertechnologie; Teilvorhaben 2: Industrielle Forschung/Validierung der Ergebnisse der Universität Stuttgart | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) der Universität Stuttgart und die Firma Wörle UmweltTechnik GmbH wollen eine Feuerungsanlage zur energetischen Nutzung von landwirtschaftlichen Reststoffen (z.B. Stroh und ähnliche pflanzliche Stoffe, nicht als Lebensmittel bestimmtes Getreide wie Getreidekörner und Getreidebruchkörner, Getreideganzpflanzen, Getreideausputz, Getreidespelzen und Getreidehalmreste) auf Basis der AirRo®-Brennertechnologie entwickeln. Diese soll über eine Feuerungswärmeleistung von ca. 90 kW verfügen. Im Fokus der Entwicklung liegen wirtschaftliche Primär- und Sekundärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Staub, CO, und NOx unter das Niveau der in der 1. BImSchV genannten Grenzwerte. Das Projekt gliedert sich in 2 Arbeitsschwerpunkte: Durchführung einer technischen Machbarkeitsstudie, welche z.B. die Konzeptauswahl für die Feuerungsanlage sowie Auslegungs- und Simulationsrechnungen beinhaltet. Die technische Machbarkeit für das entwickelte Anlagenkonzept soll anhand einer umgesetzten Prüfstandsanlage gezeigt werden. Anhand umfangreicher Messungen mit den genannten Brennstoffen soll diese Prüfstandsanlage in einer weiteren Entwicklungschleife optimiert werden, damit ein sicherer,wartungs- und emissionsarmer Betrieb mit diesen Brennstoffen möglich ist. | M.Sc. Dipl.-Ing Fritz Barth Tel.: +497139 931 5383 f.barth@woerle-ut.de Wörle Umwelttechnik GmbH Gottlob-Banzhaf-Str. 18 74172 Neckarsulm | X | |
| 01.06.2011 | 31.05.2014 | 22012710 | Brennstoffpresslinge aus alternativen Biomasserohstoffen zum Einsatz in Kleinfeuerungsanlagen | Das Hauptziel des Projektes ist die Herstellung von Brennstoffpresslingen aus problematischen Biomasserohstoffen, die eine emissionsarme thermische Nutzung ermöglichen. Jedoch weisen diese Einsatzstoffe teilweise hohe Schadstoffgehalte und damit verbundene apparative und emissionstechnische Probleme auf. Sie besitzen eine niedrige Energiedichte und niedrige Ascheerweichungspunkte, die zu Verschlackungen und Versinterungen führen. Zur Lösung dieser Probleme werden Biomassebrennstoffe vorbehandelt oder mit geeigneten Additiven versehen. Durch Verbrennungsversuche werden emissionsarme und feuerungstechnisch unproblematische Rezepturen identifiziert, so dass ein Einsatz dieser Brennstoffe in Anlagen der 1. BImSchV möglich ist. Durch die Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und die Entwicklung eines Contracting-Modells für diesen neuen Brennstoff wird eine anwendungsorientierte Forschung vorgeschlagen. 1. Auswahl der Rohstoffe und deren brennstoffchemische Untersuchung. 2. Die Rohstoffe werden mit Wasser gelaugt (Verminderung des Chloridgehalts) und einer Pyrolyse / Torrefizierung zugeführt. Hierbei sind Temperatur und Verweilzeit als Parameter zu untersuchen. Es folgt die Verpressung mit geeigneten Additiven. 3. Verbennungsversuche in untersch. Kleinfeuerungsanlagen (Wirbel- und Rostfeuerung): Hier sollen die Presslinge in Langzeitversuchen bei typischen Lastwechselbedingungen erprobt werden (Emissionsverhalten, Aschecharakteristik). Es folgt eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. | Prof. Dr.-Ing. Peter Quicker Tel.: +49 241 80-95705 quicker@teer.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | X | |
| 01.06.2011 | 31.05.2013 | 22012810 | Abscheidung von Feinstaub aus Biomassekleinfeuerungen mit Tiefenfiltern | Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, durch die Entwicklung eines geeigneten Filtersystems zur Feinstaubabscheidung, kurzfristig eine marktfähige Lösung zur Emissionsminderung für Biomassekleinfeuerungen zur Verfügung zu stellen. Das Filtersystem soll folgende Anforderungen erfüllen: Gute Abscheidung von Feinstaub im Submikrometerbereich; Kostengünstig in Anschaffung, Montage, Betrieb und Wartung; Robust gegen Verschmutzungen und Fehlbedienung; Betriebssicher auch bei Störungen (z.B. Stromausfall); Leicht integrierbar in vorhandene Feuerungen und Bausubstanz. Außerdem sollen zusätzliche Gefahrenquellen, wie z.B. Kaminbrand, Stromschlag, unkontrollierter Rauchaustritt in das Hausinnere bei Störungen oder Verstopfungen ausgeschlossen werden. Durch Technikumsversuche sollen Filter aus synthetischen sowie auch aus biogenen Materialien, erprobt und optimiert werden. Anschließend sind Praxisversuche geplant, um den entwickelten Filter auf Betriebssicherheit, Bedienerfreundlichkeit und Langzeitstabilität zu prüfen. Das Projekt gliedert sich in folgende Arbeitspakete: - AP1: Literatur- und Informationsrecherche zu Filtersystemen und alternative (biogene) Filtermaterialien, - AP2: Vorversuche mit Teilvolumenströme sind vorgesehen, um die ausgesuchten Materialien näher untersuchen und bewerten zu können, - AP3: Technikumsversuche werden durchgeführt, um die im AP2 gewonnenen Erkenntnissen auf größere Volumenströme zu übetragen, - AP4: Praxisversuche in Privathaushalten, - AP5: Patentierung. | Dipl.-Ing. Florian Neuerburg Tel.: +49 241 80-90713 neuerburg@teer.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | X | |
| 01.06.2013 | 30.11.2013 | 22014012 | Nachhaltige Energie aus dem Wald - Eine Analyse der PEFC-Kriterien für nachhaltige Waldbewirtschaftung im Vergleich zu Anforderungen an nachhaltig erzeugte Biomasse | Ziel des Projekts ist der Abgleich eines bewährten Zertifizierungssystems für nachhaltige Waldbewirtschaftung (PEFC) mit den europäischen Nachhaltigkeitsanforderungen für Biomasse. Dazu soll der PEFC Waldbewirtschaftungsstandard zunächst auf nationaler Ebene mit den deutschen Nachhaltigkeitsverordnungen für flüssige Biomasse und Biokraftstoffe verglichen werden. Dort verankerte Kriterien, die durch den deutschen PEFC Standard in Bezug auf Holzbiomasse nicht abgedeckt sind, werden identifiziert, ihre Bedeutung im Zusammenhang mit der Waldbewirtschaftung und der nachfolgenden Lieferkette geprüft und entsprechende Ergänzungen und mögliche Anpassungen aufgezeigt. Die Bereitschaft von PEFC, sein System an die Anforderungen der europäischen Richtlinie zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen anzupassen, unterscheidet das geplante Vorhaben von allen bisherigen Arbeiten auf diesem Gebiet: Wo bis heute immer neue Kriterien formuliert, Benchmarks durchgeführt und ganze Systeme neu entwickelt wurden, besteht nun die Möglichkeit, bereits vorhandenes Wissen und erprobte Prozesse zu überarbeiten und zu ergänzen. Am Ende steht ein einziges Zertifizierungssystem, dessen Label nachhaltig produziertes Holz und Holzprodukte wie auch nach europäischen Richtlinien nachhaltig erzeugtes Energieholz garantieren kann. Identifikation von Abweichungen zwischen den Nachhaltigkeitsverordnungen und PEFC Standard; Interpretation der Abweichungen; Vorschläge zur Lückenschließung. | Dipl. Forstwirt Dirk Teegelbekkers Tel.: +49 711 2484006 teegelbekkers@pefc.de PEFC-Deutschland e.V. Danneckerstr. 37 70182 Stuttgart | X | |
| 01.04.2017 | 31.03.2019 | 22014316 | ENF-System - Optimierung von Kombinationsverfahren (ENF-Verfahren) zur Abgasbehandlung in Verbrennungsanlagen zur Verfeuerung von festen Brennstoffen - Akronym: ENF-System | Dieses Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der Entwicklung und Erprobung eines innovativen Abgasbehandlungssystems (dem sogenannten ENF System) für den Einsatz in Heizkesseln der 1. BImSchV zur Verbrennung von biogenen Brennstoffen. Das ENF-System soll eine effiziente und stabile Abscheidung der staub- und gasförmigen Emissionen im Dauerbetrieb in der Praxis gewährleisten, sich unter wirtschaftlichen und bedienungsfreundlichen Einsatzbedingungen in Biomasseheizkesseln einsetzen lassen und zu einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Energieversorgung in Gebäuden beitragen. Zusätzlich dazu sollen durch dieses innovative System nicht nur die sicherheitstechnischen Anforderungen an Bauprodukte gemäß dem vorläufigen Prüfprogram des DIBt sichergestellt, sondern auch die immissionsschutzrechtlichen Anforderungen nach der 1. BImSchV eingehalten werden. In diesem Forschungsprojekt wird Fraunhofer IBP zusammen mit der Firma Kutzner und Weber GmbH arbeiten. Das Forschungsvorhaben soll innerhalb von 2 Jahren (24 Monate) durchgeführt werden und gliedert sich in die folgenden Arbeitspakete: -AP I:Konzeption und Auslegung eines ENF-Systems -AP II:Konstruktion und Anfertigung einer Versuchslage -AP III:Planung und Vorbereitung eines geeigneten Versuchsaufbaus -AP IV:Inbetriebnahme des gesamten Versuchsaufbaus -AP V:Experimentelle Untersuchungen -AP VI:Systemanalyse und Erstellung des Forschungsberichts Beim erreichen positiver Ergebnisse mit dem ENF-System, soll das System durch weitere praxisrelevante Komponenten weiterentwickelt werden, sodass in einem Nachfolgeprojekt Untersuchungen im Praxisbetrieb durchgeführt werden sollen. | Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa Tel.: +49 711 970-3455 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22014415 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen - theoretische Unterstützung - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei hete-rogenen und suboptimalen Brennstoffen. Auf Basis der von Fraunhofer UMSICHT in AP 4 und AP 5 ermittelten Daten wird vom LEAT in AP 2 eine vorhandene DEM/CFD-Simulationsmethodik zur Simulation des Verbrennungsrosts der betrachteten Holzhackschnitzelfeuerung überprüft und angepasst. Dies erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden in AP 2.1 anhand eines DEM-Modells des betrachteten Rostsystems Parameter hinsichtlich der Wärmeleitung in der Schüttung, des Druckverlustes und der Trocknung evaluiert. Danach erfolgt in AP 2.2 eine umfassende Betrachtung der Anlage inkl. Feuerraum mit dem Fokus auf der Ermittlung der optimalen Parameter zur Sekundärluftzufuhr. Dabei werden verschiedene Varianten hinsichtlich Sekundärluftdüsenanordnung, Durchmesser und Lufttemperatur sowie dem Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärluft betrachtet. Aufgrund einer detaillierten Analyse der erzielten Ergebnisse wird begleitend in den Arbeitspaketen von Fraunhofer Umsicht eine anlagentechnische Optimierung vorgenommen. | Dr.-Ing. Siegmar Wirtz Tel.: +49 234 32-26325 wirtz@leat.rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Energietechnik - Energieanlagen und Energieprozesstechnik Universitätsstr. 150 44801 Bochum | X | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22014515 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 3: experimentelle Unterstützung - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Polzenith trägt vor allem durch die Umrüstung einer Feuerungsanlage und Unterstützung beim experimentellen Betrieb zum Projektfortschritt bei. In Arbeitspaket (AP) 2 werden zunächst Daten (Geometrien, Betriebsparameter) für den Projektpartner RUB-LEAT bereitgestellt. In AP 3 erfolgt die Umrüstung der Feuerungsanlage hinsichtlich Luftvorwärmung, Schürung und Luftverteilung. Zusätzlich werden weitere Messeinrichtungen installiert. In AP 4 wird Polzenith UMSICHT bei der Auswertung von Versuchsergebnissen unterstützen. In AP 5 erfolgen die Verbrennungsversuche und in AP 6 leiten alle Projektpartner gemeinsam Regelungskonzepte aus den erzielten Ergebnissen ab. | Dipl.-Ing. (FH) Gregor jun. Pollmeier Tel.: +49 5207-92670 gregorjun.pollmeier@polzenith.de POL ZENITH GmbH & Co. KG An der Heller 22 33758 Schloß Holte-Stukenbrock | X | |
| 01.11.2014 | 30.04.2017 | 22014814 | Verbundvorhaben: Abscheidung von Feinstaub aus Biomassekleinfeuerungsanlagen mit Tiefenfiltern Phase 2: Entwicklung bis zur Dauerbetriebsfähigkeit; Teilvorhaben 2: Experimentelle Untersuchungen und Unterstützung der Entwicklungsarbeiten | Im Rahmen des Projektes "Abscheidung von Feinstaub aus Biomassekleinfeuerungen mit Tiefenfiltern" wurde ein funktionsfähiger Staubfilters zur Reinigung der Rauchgase aus Kleinfeuerungsanlagen, unter Einhaltung der künftig geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV, entwickelt. Nach zahlreichen Staubmessungen steht fest, dass mit diesem Staubabscheidesystem die ab 2015 gültigen Grenzwerte der 1. BImSchV sicher eingehalten und deutlich unterschritten werden können. Ziel des hier beantragten Projektes ist es, die Entwicklung des Staubabscheiders soweit voranzutreiben, dass nach Projektende Feldversuche in großer Stückzahl (im dreistelligen Bereich) durch einen industriellen Produzenten erfolgen können. Im Rahmen des hier beantragten Projektes sind weitere Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten durch Feldtests erforderlich. Zum Erreichen dieser Ziele wird vorgeschlagen, die Entwicklung des Pilotfilters im Rahmen eines Anschlussprojektes während zwei Heizperioden von Sept 2014 bis Aug 2016 fortzusetzen Die Weiterentwicklung des Staubabscheiders gliedert sich in sechs Arbeitspakete (AP). In AP 1 und 2 erfolgt die Weiterentwicklung/Optimierung der Staubabscheider im Technikum von TEER/RWTH-Aachen sowie dem Projektpartner dezentec. AP 3 betrifft die Weiterentwicklung der Filtersteuerungsanlage, welche in den Aufgabenbereich von Oberland fällt. AP 4 und 6 beinhaltet Feldtest über zwei Heizperioden mit einer jeweiligen Optimierung, was in die Verantwortung von TEER sowie dezentec fällt. AP 5 betrifft Oberland und kümmert sich um die Anpassung der Praxisfilteranlage an besondere Marktgegebenheiten. | Hubert Mangold Tel.: +49 8824 9298-30 hubert.mangold@oberland-mangold.de Oberland Mangold GmbH In der Enz 1 82438 Eschenlohe | X | |
| 01.11.2014 | 30.04.2017 | 22015213 | Verbundvorhaben: Abscheidung von Feinstaub aus Biomassekleinfeuerungsanlagen mit Tiefenfiltern, Phase 2: Entwicklung bis zur Dauerbetriebsfähigkeit, Teilvorhaben 1: Theoretische Untersuchungen und Konzeptentwicklung | Im Rahmen des Projektes "Abscheidung von Feinstaub aus Biomassekleinfeuerungen mit Tiefenfiltern" (FKZ:22012810) wurde ein funktionsfähiger Staubfilters zur Reinigung der Rauchgase aus Kleinfeuerungsanlagen, unter Einhaltung der künftig geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV, entwickelt. Nach zahlreichen Staubmessungen steht fest, dass mit diesem Staubabscheidesystem die ab 2015 gültigen Grenzwerte der 1. BImSchV sicher eingehalten und deutlich unterschritten werden können. Als besonders geeignetes Filtermaterial hat sich Glaswolle erwiesen. Ziel des hier beantragten Projektes ist es, die Entwicklung des Staubabscheiders soweit voranzutreiben, dass nach Projektende Feldversuche mit Staubabscheidern in großer Stückzahl (im dreistelligen Bereich) durch einen industriellen Produzenten erfolgen können. Diese sind dann die Basis für die anschließende Vermarktung des Produktes. Die Weiterentwicklung soll durch aufeinander abgestimmte Tests im Technikum, konstruktive Anpassungen sowie die Prüfung der Abscheidertechnologie in der Praxis während der zwei Heizperioden im Projektbearbeitungszeitraum erfolgen. Im Rahmen des hier beantragten Projektes sind weitere Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten sowie die Verifizierung dieser Arbeiten durch Feldtests erforderlich. Die Entwicklung einer robusten Steuerungseinheit sowie die konstruktive Detailoptimierung zur Verbesserung des Betriebsverhaltens und der anschließende Nachweis der Dauerstandfestigkeit sind hierfür erforderliche Schritte. Die konstruktiven Anpassungen der Abscheidertechnik sollen während zweier Heizperioden schrittweise verbessert werden. Bei der Optimierung soll ein besonderes Augenmerk auf die Bedürfnisse der Endkunden gelegt werden, wie Bedienfreundlichkeit, Einfache Wartung, Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Maßnahmen zur Senkung der Produktionskosten. | Daniel Wohter Tel.: +49 241 80 96694 wohter@teer.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | X | |
| 01.08.2010 | 31.01.2013 | 22015307 | Verbundprojekt: C4-Kompakt - Entwicklung einer optimierten Produktionskette für die Bereitstellung von Miscanthus-Mischpellets zur Nutzung in Biomassefeuerungsanlagen; Teilvorhaben 1 | Ziel ist die Entwicklung einer optimierten Produktionskette zur Bereitstellung von Miscanthus-Mischpellets als Normbrennstoff für Kleinfeuerungsanlagen (KFA). Unter Berücksichtigung qualitativer, wirtschaftlicher und emissionsrechtlicher Aspekte soll der mögliche Zumischanteil von Miscanthus in Mischpellets maximiert werden. Durch die Verfahren der Zerkleinerung, Konditionierung und Mischung mit anderen biogenen und mineralischen Komponenten sowie durch eine Anpassung des Pelletierungsvorganges soll die Brennstoffqualität der Pellets optimiert werden. In mindestens drei KFA soll die Verbrennung mit präziser Messtechnik bewertet werden. Ergänzt durch eine Wirtschaftlichkeitsanalyse wird ein verlässlicher Leitfaden zur Produktion marktgerechter Miscanthuspellets bereitgestellt. An der Uni Bonn werden die Mischkomponenten analysiert. Das Rohmaterial wir an der FH Köln mittels Häcksler, Hammermühle sowie Zerfaserungs- und Konditionierungsvorrichtungen aufbereitet. Standardisierte Mischrezepturen werden durch die Verwendung von Presshilfsmitteln, Zuschlagstoffen und anderen Komponenten entwickelt. Erste Verbrennungsversuche geben Rückschlüsse auf deren Verbrennungseignung. Die Pelletierung wird durch Änderung der Druckstärken und Matrizendurchmesser optimiert. DIN- Tests bewerten die Qualität der produzierten Pellets. Es erfolgt eine Pelletierung in einer kommerziellen Strohpelletierungsanlage. Die Wirtschaftlichkeit des Produktionsverfahrens wird bestimmt. In mehreren KFA folgen Kurzzeit- und Langzeitverbrennungsversuche zur Ermittlung des Emissions- und Verschlackungsverhaltens. Die Ergebnisse sollen in Veröffentlichungen und auf Fachveranstaltungen der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Im Anschluss an das Projektvorhaben sollen sie in einem "Leitfaden für die Produktion von Miscanthus-Mischpellets" über die technischen Verfahren sowie über die wirtschaftlichen und ökologischen Eckdaten der Miscanthus-Pelletsproduktion informieren. | Prof. Dr. Ralf Pude Tel.: +49 2225 999 63-13 r.pude@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Campus Klein-Altendorf Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | X | |
| 01.07.2008 | 31.12.2009 | 22015507 | Toxische Wirkung von Nanopartikeln aus Biomassenverbrennung | Ziel des Projektes ist es zur Aufklärung der Toxizität von Feinstaub, der bei unvollständiger Verbrennung von Biomasse in Kleinfeuerungsanlagen entsteht - bei Inhalation dieser Partikel beizutragen. Hierfür wird ein Kultursystem zum Einsatz kommen, welches die natürlichen Bedingungen der Lunge widerspiegelt. Epithelzellen der Lunge werden an einer Gas-Flüssigkeits-Grenzschicht kultiviert was zum Einen die Zuführung des Feinstaubs über die Gasphase und zum Anderen die Simulation der Schrankenfunktion des Epithels erlaubt. Partikel aus Kleinfeuerungsanlagen (Stückholz / Holzpellet) werden auf die Oberfläche der Epithelzellen appliziert. Die toxischen Effekte werden auf molekularer Ebene anhand der Integrität von Zell-Zellkontakten mittels konfokaler Laserscanmikroskopie untersucht und die Verteilung der Partikel nach Bio-Präparation mittels elektronenmikroskopischer Analysemethoden analysiert. Die Bestimmung des Toxizitätspotentials erfolgt abhängig von der Betriebsart der Anlage, dem Brenngut und der chemischen Zusammensetzung der Staubemission und Ausgangsstoffe. Die Aufklärung stellt Grundlage für technische Innovationen dar, die der Optimierung des Feuerungsprozesses dienen. | Aufgrund der guten Feuerungs- und Regelungstechnik des eingesetzten Stückholzkessels war eine schlechte Betriebsweise dieser Feuerung nur schwer realisierbar. Dagegen konnten schlechte Verbrennungszustände am Pelletofen sehr gut durch die Reduzierung der Verbrennungsluft eingestellt werden, da dieser weder mit einer Verbrennungsregelung noch mit einer Nachbrennkammer (Sekundärluftzufuhr) ausgestattet war. Auch der optische Eindruck der mit Staub belegten Planfilterproben lässt auf bessere Verbrennungsbedingungen im Stückholzkessel schließen: während der abgeschiedene Staub auf den Planfilterproben aus dem Pelletofen tiefschwarz war, zeigten die Staubproben aus dem Stückholzkessel - selbst bei schlechten Verbrennungsbedingungen - eine bräunliche Färbung. Die Analyse der Proben auf polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) ergab bei guten Verbrennungsbedingungen im Pelletofen einen 6,5-fach höheren PAK-Gehalt als bei gleicher Betriebsweise des Stückholzkessels. Die Charakterisierung der Verbrennungsaerosole im Konditionierungsreaktor des Expositionssystems ergab folgende Ergebnisse: Die gemessene Staubkonzentration im Konditionierungsreaktor lag zwischen 1,0 mg/m3 (Stückholzkessel, nahezu vollständige Verbrennung) und 14,9 mg/m3 (Pelletofen, unvollständige Verbrennung). Einer Depositionseffizienz von 2 % vorausgesetzt, wurden bei einer Staubkonzentration von 14,9 mg/m3 im Konditionierungsreaktor ca. 0,4 ?g/(cm2h) Staub auf den exponierten Zellen abgeschieden. Wie viel Staub in der Realität auf den Zellen deponiert wurde, kann anhand der hier vorgestellten Ergebnisse nicht beurteilt werden. | Dr. Werner Dreher Tel.: +49 7121 515-3059 dreher@nmi.de NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen Markwiesenstr. 55 72770 Reutlingen | X |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22016717 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 1: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Neuartiger Schneckenhacker, Gesamtkonzept der alternativen HHS-Bereitstellung - Akronym: InnoFuels | Ziel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können | Dr. Daniel Kuptz Tel.: +49 9421 300-118 daniel.kuptz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22016817 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, emissionsrechtliche Evaluierung - Akronym: SiTroFen | Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen. | Das Ziel des Projektes war die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit eines oder mehrerer Prototypen des Hackschnitzelofens inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Ein solcher Hackschnitzelofen sollte mit einem der Pelletqualität vergleichbar homogenem, aber günstigeren Brennstoff betrieben werden. Gleichzeitig sollte der Ofen das Wohlfühlerlebnis einer Kaminofenflamme bieten und somit eine Alternative für den Austausch von Scheitholz-Einzelfeuerungen darstellen. Konkret wurden folgende Ergebnisse erreicht: - der Einsatz von Präzisionshackgut ist in der entwickelten Einzelraumfeuerung möglich. Trotz der überwiegend niedrigen Verbrennungswärmeleistung (< 4 kW) konnten für alle getesteten Brennstoffsortimente im stationären Zustand CO- sowie Staubemissionen unter den Grenzwerten der 1. BImSchV gemessen werden. Variationen des Brennstoffs in der Versuchsbrennkammer haben ergeben, dass - lufttrockene Brennstoffe am besten geeignet sind - im untersuchten Bereich von 8-16 mm die Stückigkeit keinen großen Einfluss hat - die Fördertechnik insgesamt an den Brennstoff angepasst werden muss und kann - und die unterschiedliche Schüttdichte der verschiedenen Holzarten eine Anpassung der Förderleistung der Dosierung erfordert. Die Emissionen lagen dabei insgesamt, noch ohne weitergehende Optimierung der Brennkammer, schon im Bereich guter Pelletöfen. Aus Marktsicht müssen weitere Kriterien erfüllt sein. Neben dem Produktdesign, das in dieser Phase noch ausgeklammert wurde, sind das als wichtige Randbedingungen der Bedienkomfort, die Geräuschkulisse und nicht zuletzt das Flammendesign, das ganz wesentlich das Feuererleben bestimmt. Diese werden im Rahmen des Projektes explizit betrachtet. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X |
| 01.04.1998 | 31.03.2001 | 22017697 | Verbundvorhaben: Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II: Teilvorhaben 5: Tenside, Kunststoff-Bausteine und Polymere aus heimischen Pflanzenölen durch Metall- und Biokatalyse | Das Vorhaben ist Teil des Verbundes "Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II". Ziel des Vorhabens von der BAGKF ist es, ausgehend von heimischen Pflanzenölen chemikalien- und energiesparende Verfahren zur Herstellung von Zucker- Tensiden (Teil 1), von Kunststoffbausteinen (Teil 2) und von Polymeren (Teil 3) zu entwickeln. Als Ausgangsstoffe für die Herstellung dieser Verbindungen dienen Raps- und Sonnenblumenöl einschließlich ihrer öl- und erucasäurereichen Sorten sowie die aus diesen Ölen durch Umesterung, Metathese und Hydrierung zugänglichen Derivate. Mit Ausnahme der Herstellung von Zuckertensiden sollen metall- und enzymkatalysierte Reaktionen zur Konversion der Fettstoffe in die Zielprodukte angewendet werden. In Teil 1 sollen Tenside vom Typ N-(2-Hydroxyalkyl)-glucamin (NHAG) aus Zuckeraminen und fettchemischen Epoxiden und Eiweiß-Tenside aus pflanzlichen Protein-Hydrolysaten und fettchemischen Epoxiden hergestellt werden. Im 2. Teil des Vorhabens werden neben fettchemischen Epoxiden und Polyolen für die Herstellung von Tensiden und Polyurethanen, auch Hydroxyfettsäureester für Polyester, Polyurethane und Tenside entwickelt. Darüberhinaus sollen ungewöhnliche Dicarbonsäuren für neuartige Polyester synthetisiert werden. Im 3. Teil sollen verschiedene Dicarbonsäuren entweder durch eine chemische oder durch eine enzymatische Polykondensation in Polymere überführt werden. | Heimische Pflanzenöle - insbesondere 00-Rapsöl, erucasäurereiches Rapsöl und hochölsäurereiches Sonnenblumenöl - sowie ihre Folgeprodukte wie Fettsäuremethylester und Fettalkohole wurden durch neuartige Umsetzungen - insbesondere durch moderne Verfahren der Metall- und Enzymkatalyse - in Tenside, Kunststoff-Bausteine und Polymere überführt. Zielprodukte waren dabei: ·Strukturierte Tenside auf Basis von Zuckeraminen, Hydroxyfettsäureester als Bausteine für Tenside, Polyester und Polyurethane, ·fettchemische Epoxide, ungewöhnliche Dicarbonsäuren sowie ·unterschiedliche Polymere aus heimischen Pflanzenölen durch Polymerisation und Polykondensation. Die Herstellung der unterschiedlichen Polymere basierte im betreffenden Forschungsprojekt im wesentlichen auf folgenden Pflanzenölderivaten und Verfahren:·Polyacrylate und Polymethacrylate durch radikalische Polymerisation fettchemischer Acryl- und Methacrylsäureester, ·funktionalisierte Polyolefine durch palladiumkatalysierte Copolymerisationen endständig ungesättigter Fettsäureester und a,?-diungesättigter Diester mit Ethylen, ·gemischte Polyether durch Ringöffnungspolymerisation fettchemischer Epoxide,·Oligoether durch photoinduzierte Oligomerisierung von Epoxiden sowie ·lineare Polyester durch chemokatalytische und enzymatische Polykondensation von fettchemischen Dicarbonsäurederivaten mit niederen Diolen und Glycerin. Die Ergebnisse der durchgeführten Arbeiten bilden gute Grundlagen für Anwendungen im technischen Maßstab. Insbesondere die guten Ergebnisse der Chemo-enzymatischen Epoxidationen von Ölsäuremethylester und ungesättigten Fettalkoholen machen diese Verfahren für kommerzielle Anwendungen interessant. In der entwickelten kontinuierlich arbeitenden Anlage mit einem Katalysator als Festbettkontakt (Mini-Plant) wurden nach vier Monaten mehr als 750.000 mol Produkt pro mol Katalysator hergestellt. | S. Warwel Tel.: +49 251 4816720 post.bagkf@t-online.de Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL) - Institut für Biochemie und Technologie der Fette - H.P. Kaufmann-Institut Piusallee 68 48147 Münster | |
| 15.04.2015 | 31.07.2017 | 22017814 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung von Feinstaubabscheidern und Feldtests mit holzgefeuerten automatisch beschickten Heizkesseln; Teilvorhaben 1: Koordination und Durchführung von Feldtests | Ziel des Vorhabens ist der Nachweis des erfolgreichen Einsatzes von leistungsfähigen und wirtschaftlichen Feinstpartikelabscheidern an biomassegefeuerten Heizkesseln im Rahmen von Feldtests während zweier Heizungsperioden. In der ersten Heizperiode wird der Einsatz des Carola-Abscheiders an Hackschnitzelkesseln im Leistungsbereich bis 200 kW unter Feldbedingungen getestet. In der zweiten Heizperiode werden Pellet- und Scheitholzkessel, seriell verschaltete Abscheider zur Erzielung hoher Abscheidegrade bei der Feuerung von alternativen Regelbrennstoffen der 1. BImSchV nach §3, Abs. 1, Nr. 8n und parallel installierte Abscheider bei höheren Kesselleistungen untersucht. Aus dem Gesamtziel ergeben sich folgende technisch-wissenschaftliche Arbeitsziele die in 9 Arbeitspaketen bearbeitet werden: AP1: Erprobung und Weiterentwicklung sowie Bereitstellung der Abscheider (CCA) AP 2: Einbau der Abscheider an ausgewählten Anlagen zur Durchführung von Feldtests (HDG) AP3: Staubmessungen und Auswertung der Erfahrungsberichte von Kesselherstellern (KIT) AP4: Betriebsverhalten von Kleinfeuerungen mit Staubabscheidern sowie Regelung/Steuerung (HDG) AP5: Wartung, Überwachung sowie automatisierte Abreinigung des Staubabscheiders (CCA/HDG) AP6: Optimierung der Montage und Bau von Kleinserien des Abscheiders (CCA) AP7: Entsorgung/Aufbereitung der Ablagerungsprodukte (KIT) AP8: Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und Kostenreduzierung (CCA/HDG) AP9: Projektmanagement und Berichtswesen (KIT) | Dr. Hanns-R. Paur Tel.: +49 721 6082-3029 paur@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | ||
| 01.03.2015 | 29.02.2016 | 22017914 | Untersuchung und Screening erweiterter Qualitätsparameter zur Verbesserung der emissionsrelevanten Holzpelletqualität in der Praxis | Aus vorangegangenen Untersuchungen zu Holzpellets lässt sich ableiten, dass die Feinstaubemissionen neben der verwendeten Feuerungstechnik u.a. stark vom Brennstoff abhängig sein können. Auch erste stichprobenartige Analysen von DINplus bzw. ENplus Pellets zeigen, dass die Kaliumgehalte der normgerechten A1 Holzpellets (beste Qualität) deutlich schwanken und allein diese Schwankungsbreite zum Durchfallen bei der wiederkehrenden Emissionsmessung der Schornsteinfeger führen kann, sofern die 2.Stufe der 1.BImSchV angewendet wird. Daher soll im Rahmen dieses Projektes ein umfassendes Holzpelletscreening in Deutschland erfolgen, um Aussagen treffen zu können, wie hoch der Anteil an Holzpellets ist, der zu einer Überschreitung des Staubgrenzwertes führen könnte, und welche Produktionsarten und Rohstoffe ein erhöhtes Risiko der Feinstaubbildung mit sich bringen. Weiterhin soll festgestellt werden, ob Möglichkeiten zur Kontrolle und Senkung dieses Risikos bestehen und wie diese aussehen könnten. Neben diesen kurzfristig umsetzbaren Möglichkeiten, sollen die Normungs- und Zertifizierungsaktivitäten für Holzpellets an die Ergebnisse angepasst werden. Zur Erreichung dieser Ziele ist das Projekt in 6 Arbeitspakete (AP) gegliedert. In AP1 wird das Projekt koordiniert. Es steht die Organisation des Kontaktes mit den Pelletwerken, die Auswahl der Pelletwerke, die Abstimmung der Beprobung und die Anonymisierung der Daten im Fokus. Die entsprechende simultane Probenahme erfolgt in AP2. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden in AP3 sechs Pelletwerke detailliert untersucht, um Aussagen zum Einfluss des Pelletierprozesses und der Rohstoffherkunft treffen zu können. Die Proben werden in AP5 analysiert. Ergänzt werden die Ergebnisse mit stichpunktartigen Daten aus anderen europäischen Ländern in AP4. Abschließend werden die gewonnen Daten in AP6 zusammengestellt und ausgewertet, um entsprechende Handlungsempfehlungen und den weiteren Forschungsbedarf abzuleiten. | Dr. Annett Pollex Tel.: +49 341 2434-484 annett.pollex@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.05.2015 | 30.04.2016 | 22018114 | Verbundvorhaben: Optimierung der Emissionen von Holzhackschnitzel Kleinfeuerungsanlagen durch geeignete Brennstoffauswahl und Verbrennungsführung (OptiChip); Teilvorhaben 1: Theoretische und methodologische Entwicklungen und Untersuchungen | Ein wichtiger Baustein in der Energieerzeugung aus regenerativen Quellen ist die Nutzung von Biomasse, insbesondere die Nutzung von Holz in kleinen Feuerungsanlagen. Um die durch die vermehrte Holznutzung auftretenden Emissionen zu minimieren, wurden in der 1. BImSchV strenge Grenzwerte festgelegt, wobei besonders der Wert für Staubemissionen von 20 mg/m3 eine technische Herausforderung für Holzhackschnitzelfeuerungen darstellt. Ziel des Verbundvorhabens ist, mit der passenden Auswahl von Brennstoffen und der entsprechenden Anlageneinstellung die Anforderungen der 1. BImSchV in der 2. Stufe zu erfüllen (TV1). Es sollen Verbrennungsversuche mit unterschiedlichen Qualitätshackschnitzeln durchgeführt werden, wobei die optimale Abstimmung zwischen Brennstoff und Anlageneinstellung an zwei unterschiedlichen Kleinfeuerungsanlagen untersucht wird (TV2). Die Ergebnisse bilden die Basis für Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber, -hersteller und Brennstofflieferanten (TV1). Aus dem Gesamtziel des Verbundvorhabens ergeben sich zwei Bereiche, die in auf einander abgestimmten Teilvorhaben bearbeitet werden. Im Teilvorhaben 1 werden folgende Arbeitsziele verfolgt: - Auswahl geeigneter Holzhackschnitzelsortimente zur Untersuchung verschiedener Betriebszustände der Feuerungsanlagen - Erstellung eines Modellbrennstoffes und Untersuchung seiner Eignung als Prüfbrennstoff, der außer für Prüfstandsmessungen auch für Praxismessungen verfügbar ist - Chemisch- physikalische Charakterisierung der eingesetzten Holzhackschnitzel sowie der Rost- und Flugasche - Korrelation der Ergebnisse der Emissionsmessungen mit den Betriebsparametern der Feuerungen und den Eigenschaften der Holzhackschnitzel - Erstellen von Handlungsempfehlungen | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1 a 37077 Göttingen | X | |
| 01.03.2018 | 30.09.2020 | 22019417 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 2: Theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: Gewebefilter | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind. | Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden. | Prof. Dr. Harald Thorwarth Tel.: +49 7472 951-142 thorwarth@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X |
| 01.05.2019 | 31.03.2023 | 22019818 | Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 2: Experimentelle Unterstützung - Akronym: MeliNa | Im Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen als auch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen. | Dipl. Ing. FH Andreas Wesel Tel.: +49 8141 957-225 wesel@kutzner-weber.de Kutzner + Weber GmbH Frauenstr. 32 82216 Maisach | ||
| 01.03.2018 | 30.09.2020 | 22020117 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 3: Technische und industrielle Unterstützung - Akronym: Gewebefilter | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind. | Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden. | Ferdinand Ehard Tel.: +49 9122 699-123 f.ehard@lk-metall.de LK Metallwaren GmbH Am Falbenholzweg 36 91126 Schwabach | X |
| 01.06.2013 | 31.08.2016 | 22020212 | Verbundvorhaben: Energieholzernte und stoffliche Nachhaltigkeit in Deutschland; Teilvorhaben 2: Flächen- und Nährelementdatenerhebung | Die Nutzung von Holz als Quelle erneuerbarer Energie und/oder als Rohstoff für die chemische Industrie ist stetig gewachsen und gewinnt weiter an Bedeutung. Ziel der Forschung ist die Entwicklung eines methodischen Rahmens zur Ermittlung der deutschlandweit nachhaltig mobilisierbaren Holzbiomasse. Dabei ist der Begriff Nachhaltigkeit nicht nur auf die Holzbiomassemenge bezogen, sondern vor allem auf die Nährstoffverfügbarkeit der Waldböden. Die Steuerung von Holzbiomasseernte und der Nährstoffnachhaltigkeit soll dabei überregional und mittelwertsorientiert auf bewirtschaftungsrelevante Räume übertragen werden, so dass ein Expertensystem zur Steuerung der Holzbiomassemobilisierung und Nachhaltigkeitskontrolle entsteht. Die Datenbasis wird auf überregionaler Ebene für die Ermittlung von Sortimentsmassen die Bundeswaldinventur sein und für die Ermittlung der Nährstoffnachhaltigkeit die bundesweit vereinheitlichten Messnetze der Forstlichen Umweltüberwachung. Die Übertragung der Ergebnisse auf Betriebe und Bestände erfolgt auf der Basis von digitalen Höhenmodellen, Bodenkarten und Betriebsinventur- bzw. Forsteinrichtungsdaten. Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre und wird gemeinsam von der FVA Baden-Württemberg, der Nordwestdeutschen FVA und der LWF Bayern bearbeitet. Das Projekt wird in 10 Arbeitspakete gegliedert, die gemeinsam von allen Partnern bearbeitet werden um die bundesweite Einsetzbarkeit der Projektergebnisse sicherzustellen. | Prof. Dr. Jürgen Nagel Tel.: +49 551 69401-125 juergen.nagel@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | ||
| 01.06.2013 | 31.10.2016 | 22020312 | Verbundvorhaben: Energieholzernte und stoffliche Nachhaltigkeit in Deutschland; Teilvorhaben 3: Bodenbezogene Stoffbilanzen und Kohlenstoffhaushalt | Die Nutzung von Holz als Quelle erneuerbarer Energie und/oder als Rohstoff für die chemische Industrie ist stetig gewachsen und gewinnt weiter an Bedeutung. Ziel der Forschung ist die Entwicklung eines methodischen Rahmens zur Ermittlung der deutschlandweit nachhaltig mobilisierbaren Holzbiomasse. Dabei ist der Begriff Nachhaltigkeit nicht nur auf die Holzbiomassemenge bezogen, sondern vor allem auf die Nährstoffverfügbarkeit der Waldböden. Die Steuerung von Holzbiomasseernte und der Nährstoffnachhaltigkeit soll dabei überregional und mittelwertsorientiert auf bewirtschaftungsrelevante Räume übertragen werden, so dass ein Expertensystem zur Steuerung der Holzbiomassemobilisierung und Nachhaltigkeitskontrolle entsteht. Die Datenbasis wird auf überregionaler Ebene für die Ermittlung von Sortimentsmassen die Bundeswaldinventur sein und für die Ermittlung der Nährstoffnachhaltigkeit die bundesweit vereinheitlichten Messnetze der Forstlichen Umweltüberwachung. Die Übertragung der Ergebnisse auf Betriebe und Bestände erfolgt auf der Basis von digitalen Höhenmodellen, Bodenkarten und Betriebsinventur- bzw. Forsteinrichtungsdaten. Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre und wird gemeinsam von der FVA Baden-Württemberg, der Nordwestdeutschen FVA und der LWF Bayern bearbeitet. Das Projekt wird in 10 Arbeitspakete gegliedert, die gemeinsam von allen Partnern bearbeitet werden um die bundesweite Einsetzbarkeit der Projektergebnisse sicherzustellen. | Thomas Schäff Tel.: +49 8161 71 4899 thomas.schaeff@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | ||
| 01.05.2008 | 30.04.2010 | 22020507 | Entwicklung einer neuen Low-Dust Biomassefeuerungtechnologie im Nennleistungsbereich von 10 bis 25 kW für den Brennstoff Weichholzpelletes | Übergeordnete Zielsetzung des Projektes ist es, eine neue Low-Dust Biomasse-Kleinfeuerung für den Brennstoff Weichholzpellets im Kesselnennleistungsbereich von 10 bis 25 kW zu entwickeln. Es sollen dabei Primärmaßnahmen zur Reduktion der Feinstaubemissionen entwickelt, geprüft und in das Gesamtkonzept integriert, sowie Prototypen der neuen Technologie entwickelt, gebaut und getestet werden. Der Arbeitsplan enthält folgende Schwerpunkte: - Erarbeitung und Abstimmung des Basiskonzeptes sowie einer Basisgeometrie für die Feuerung; CFD-Simulation der Basisgeometrie sowie CFD-gestützte Optimierung; Bau eines Prototypen; Regelungsentwicklung; Test des Prototypen; - Auswertung der Testläufe sowie Nachsimulation mittels CFD und darauf aufbaued Erarbeitung von Optimierungsmaßnahmen; Bau eines optimierten Prototypen; - Test des optimierten Prototypen; Endauswertung und Kleinserienstart. Die neuentwickelte Low-Dust Biomasse-Kleinfeuerungstechnologie, die sich von Konkurrenzprodukten durch deutlich reduzierte Feinstaubemissionen abhebt, soll in den Markt eingeführt werden. Die Ergebnisse der durchgeführten F+E-Arbeiten sollen in Fachzeitschrifen und auf einschlägigen Konferenzen publiziert werden. | Dr. Werner Klausmann Tel.: +49 6452 70-2866 drkl@viessmann.com Viessmann Werke GmbH & Co KG Viessmannstr. 1 35108 Allendorf (Eder) | X | |
| 01.04.2008 | 30.09.2009 | 22020807 | Entwicklung, Aufbau, Betrieb und Evaluierung eines innovativen Biomassevergasers zur Kraft-Wärme-Kopplung im dezentralen Bereich von landwirtschaftlichen Betrieben | Landwirte sollen in Zukunft aus anfallenden Reststoffbiomassen regenerative Energie herstellen können. Die Firma REW hat dazu ein innovatives Konzept entwickelt, das im Rahmen dieses Vorhabens optimiert und evaluiert werden soll. Die Arbeitspakete 1 - 4 sollen in 12 Monaten abgearbeitet sein (sh. Anlage A3). Externe Unterstützung gibt es in den Bereichen Reaktoroptimierung und Thermodynamik durch die Uni Kassel, in den Bereichen Messtechnik, Analytik und Evaluierung durch die CUTEC GmbH und im Bereich der Konzeption zur Massenfertigung und Investitionsrechnung durch die FH Trier. Der derzeitige Entwicklungsstand des REW Biomassevergasers lässt eine breite Vermarktung noch nicht zu. Ein wichtiger Nutzen dieses Projektes ist es, Zuverlässigkeit und Wirkungsgrad durch Optimierung von Primär- und Sekundärreaktor so weit zu verbessern, dass weitere Feldtests sowie Kundenanwendungen initiiert werden können. Somit ist die aktuelle Testphase ein notwendiges Kriterium für die Vorbereitung einer breiten Markteinführung. RWE als Projektpartner könnte in diesem Zusammenhang ggfs. als Multiplikator fungieren. | Dr.-Ing. Dieter Schillingmann Tel.: +49 5431 907091 dieter.schillingmann@rewenergy.de REW Regenerative Energiewirtschaftssysteme GmbH Alenconer Str. 30 49610 Quakenbrück | X | |
| 01.03.2019 | 28.02.2021 | 22020917 | Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung, "FuturePelletSpec" Teil 1: Grundlagenuntersuchungen - Akronym: FuturePelletSpec | Im Vorhaben "FuturePelletSpec" werden bislang noch nicht ausreichend erforschte bzw. völlig unerforschte Eigenschaften des Brennstoffes Holzpellets, die relevante negative Auswirkungen auf den Verbrennungsprozess haben, untersucht, und die Ursachen für das auffällige Verbrennungsverhalten sollen aufgeklärt werden. Darauf aufbauend sollen neue Vorschläge für Richtlinien zur Holzpellet-Charakterisierung und Standardisierung erarbeitet werden, die in zukünftige Brennstoff-Normungsaktivitäten und insbesondere auch in die Festlegung zukünftiger Prüfverfahren für häusliche Pellet-Öfen und -Kessel einfließen können, um entsprechende Messergebnisse belastbarer und weniger manipulationsanfällig zu machen. Des Weiteren soll ein neuartiges Brennstoffbett-Abbrandmodell für Holzpellet-Festbettfeuerungen entwickelt werden, das erstmals auch eine transiente Simulation des Brennstoffbettabbrandes erlaubt. Dieses Modell soll nach seiner Validierung mit einem bestehenden Gasphasenverbrennungsmodell gekoppelt werden, um den gesamten Verbrennungsprozess simulieren zu können. Somit soll es erstmals ermöglicht werden, den Einfluss wechselnder Brennstoffeigenschaften auf den gesamten Verbrennungsprozess zu simulieren und die Auswirkungen der neuen, als kritisch identifizierten, Brennstoffparameter auf das Verbrennungsverhalten zu untersuchen und zu bewerten. Das neue Modell stellt somit das Verbindungsglied von der Brennstoffcharakterisierung zur Verbrennung dar und soll dazu beitragen, dass zukünftig Brennstoff-flexiblere und kostengünstigere Feuerungen entwickelt werden können. Auf den Resultaten aufbauend soll ein Leitfaden für die Entwicklung von Low-Cost Low-Emission Pelletfeuerungstechnologien, die auch bei schwankenden Pelletqualitäten einen robusten Betrieb zeigen, entwickelt und allgemein zugänglich gemacht werden. Dieser soll die Branche der Pelletfeuerungshersteller bei zukünftigen Entwicklungen unterstützen. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-110 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | |
| 01.06.2009 | 30.09.2012 | 22021708 | Verbundvorhaben: Umweltgerechte Herstellung und Lagerung von Holzpellets | Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, den Einfluss der verschiedenen Prozessparameter bei der Pelletherstellung aus Hölzern der wichtigsten Baumarten Fichte und Kiefer im Hinblick auf ihre Relevanz für die Emission an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und Formaldehyd sowie an Kohlendioxid und Kohlenmonoxid systematisch zu untersuchen. Untersucht wird die Relevanz der einzelnen Produktionsschritte (Trocknung der Holzspäne, Pressen der Holzspäne zu Holzpellets und Abkühlen der Holzpellets) und der verwendeten Baumarten für die unterschiedlichen Emissionen. Ferner wird der Einfluss der Verwendung von Stärke als Additiv auf die Emissionen bestimmt. In die Untersuchungen wird darüberhinaus die Wirkung der Transportkette und der Lagerung beim Endkunden mit einbezogen. Basierend auf den Ergebnissen der Untersuchungen sollen praktikable Vorschläge zur Verminderung der Emissionen bei der Pelletsherstellung sowie bei der Kühlung und dem Transport erarbeitet werden. Das Ergebnis dient der Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Pellets in Hinblick auf die Emissionen, das Ergebnis wird den Mitgliedern des DEPV zur Verfügung gestellt, damit sie ihre Verfahren entsprechend optimieren können. | Dipl.-Forstwirt Martin Bentele Tel.: +49 621 7287523 bentele@depv.de Deutscher Energieholz- und Pellet-Verband e.V. (DEPV) Reinhardtstr. 18 10117 Berlin | X | |
| 15.11.2007 | 31.10.2008 | 22021907 | Serienreife Abscheideeinrichtungen für kleine Festbrennstofffeuerungen (<15kW) mit Biomasse | Gemäß dem Anliegen der Ausschreibung sollen Lösungsansätze für eine Abgasreinigung an Anlagen der 1. BImSchV, typischerweise an Kleinfeuerungen, in die Praxis überführt werden. Dazu ist eine Entwicklung von baurechtlich einsetzbaren und effizienten, Platz sparenden Abgasreinigungseinrichtungen zu entwickeln. Die Schaffung von Referenzobjekten ist ein weiteres Ziel des Vorhabens.Insgesamt soll letztendlich eine Anwendung der Abgasreinigungsanlagen in der Breite ermöglicht werden, sofern die durch gesetzliche Regelungen gefordert wird. Damit kann ein wirkungsvoller Betrag für die Senkung der Feinstaubimmission geleistet werden. Lösungsweg zur Bearbeitung des Gesamt- Themas : 1. Ergänzende Recherche / 2. Entwicklung von Lösungen für die Kleinfeuerungen / 3. Vergleich verschiedener Lösungsansätze zur Entsorgung des im Abscheider anfallenden Staubes / 4. Auswahl von zunächst 2 Referenzobjekten im Erzgebirge nach baulichen Kriterien und Emissionsminderungsaspekten / 5. Bau von insgesamt 5 Prototypen für den Einsatz. Die Fa. Kiefel nutzt die Ergebnisse direkt. Bei Erreichen des Vorhabensziels stehen dem Markt 2 unterschiedliche Abscheidertypen für Holzfeuerungen zur Verfügung. | Dipl.-Ing. (FH) Bernd Zwinzscher Tel.: +49 3727 9990-15 bernd.zwinzscher@kiefel-gm.biz Kiefel Geräte- und Metallbau GmbH & Co. KG Frankenberger Landstr. 4 09661 Rossau | X | |
| 01.07.2016 | 31.03.2017 | 22022815 | Heizen mit Stroh - eine Analyse der regionalökonomischen und ökologischen Effekte von Strohheizungen - Akronym: Heizen_mit_Stroh | Mit dem Vorhaben möchte das IÖW aufzeigen, welche regionalökonomischen Effekte mit der Herstellung, der Installation und dem Betrieb von Strohheizungsanlagen verbunden sein können, d.h. in welcher Höhe regionale Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte im Zusammenhang mit dieser Anlagentechnologie gerade im ländlichen Raum erwartet werden können. Auch soll aufgezeigt werden, mit welchen Umweltwirkungen der Betrieb von Strohheizungen verbunden ist, d.h. inwiefern diese u.a. zur Minderung von Treibhausgasemissionen und weiteren ökologischen Problemen wie der Eutrophierung und Versauerung beitragen können. Zu Beginn des Vorhabens werden Referenzanlagen für die ökonomische und ökologische Bewertung festgelegt. Die für die Analyse der regionalökonomischen und ökologischen Effekte notwendigen Daten werden über einer Befragung der Anlagenhersteller, Planer und Betreiber von Strohheizungen und ggf. ergänzende Literaturrecherchen ermittelt. Auf Grundlage der erhobenen Daten erfolgen die Neu-Modellierung der Wertschöpfungsketten von Strohheizungsanlagen und die Integration in das WeBEE-Modell des IÖW sowie die Erstellung der Sachbilanz und die Wirkungsabschätzung im Rahmen der Ökobilanzierung mittels der Software SimaPro 8. Anschließend werden für drei fiktive Beispielfälle die regionalen Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte berechnet sowie die Ökobilanzen für die ausgewählten Strohheizungsanlagen sowie geeignete Referenzsysteme erstellt. | Dipl. Geoökologin Katharina Heinbach Tel.: +49 30 884594-66 katharina.heinbach@ioew.de Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH Potsdamer Str. 105 10785 Berlin | X | |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22023217 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 2: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Mechanisches Pressverfahren für Holzhackschnitzel - Akronym: InnoFuels | Ziel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | |
| 01.02.2015 | 31.10.2016 | 22025514 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Zertifizierungsprogramms für Holzhackschnitzel (HackZert); Teilvorhaben 1: Entwicklung des Zertifizierungsprogramms HackZert | Das geplante Vorhaben zielt auf eine Vereinheitlichung der in Hackschnitzelfeuerungsanlagen eingesetzten Brennstoffqualitäten ab. Diese ist notwendig, um die Steuerungsparameter der Feuerungsanlage optimal einstellen zu können und dadurch die Emissionen (v.a. Staub und Kohlenmonoxid) zu minimieren. Damit erhöht sich die Chance, dass die Grenzwerte der 2. Stufe der 1. BImSchV ohne Sekundärmaßnahmen (wie z.B. Einbau von Filtersystemen) eingehalten werden können. Das Projekt ist auf eineinhalb Jahre Laufzeit angelegt. Es ist in zwei Projektphasen gegliedert. In der ersten Phase werden die Grundlagen erhoben und eine erste Version des Handbuchs für das Zertifizierungsprogramm erstellt. In der zweiten Phase wird die Praxistauglichkeit im Rahmen mehrerer Probezertifizierung geprüft, das endgültige Handbuch erstellt und der Programmstart vorbereitet. | Dipl.-Ing. Ralf Schmersahl Tel.: +49 30 6881599-52 schmersahl@depi.de DEPI Deutsches Pelletinstitut GmbH Neustädtische Kirchstr. 8 10117 Berlin | X | |
| 01.10.2019 | 31.12.2022 | 22025517 | Entwicklung eines neuartigen Dampfspeichersystems für ein flexibles Biomasse Heizkraftwerk zur Erhöhung der Systemstabilität - Akronym: KomBio-Speicher | Im Forschungsprojekt KomBio-Speicher soll der Einsatz eines innovativen Dampfspeichersystems zur Flexibilisierung eines Biomasse Heizkraftwerkes untersucht werden. Für die allgemeine Einsatzfähigkeit dieser Speichersysteme wird ein Lastenheft erstellt welches Restriktionen und Anforderungen von Strom-netz/-markt, Biomasse HKW und Speichersystem zusammenfasst. Vorerst soll das Speichersystem in der Simulationsumgebung MATLAB/Simulink aufgebaut und theoretisch untersucht werden. Hier liegt der direkte Fokus auf der Leistungsfähigkeit und der Betriebsweise des Speichersystems sowie die Wechselwirkungen mit Biomasse HKW und dem übergeordneten, lokalen Energiesystem. Zur Validierung dieser Untersuchungen wird am Biomasse Heizkraftwerk Pfaffenhofen ein stark verkleinerter Testspeicher aufgebaut. An diesem Speicher werden die grundsätzliche Funktionsweise und die Speicherkapazität untersucht. Auf Basis der erlangten Erkenntnisse können die Simulationsmodelle parametriert werden um den realen Betrieb besser nachbilden zu können. Der Testaufbau beinhaltet nur das Speichersystem ohne Nachverstromungseinrichtungen. Eine wirtschaftliche Nutzung und ein flexibler Betrieb des Kraftwerkes sind mit diesem Aufbau nicht möglich. Im Rahmen des AP 4 werden verschiedene Betriebsregime für den flexiblen Betrieb des Kraftwerkes entwickelt. Diese sollen die verschiedenen Betriebsweisen bezogen auf Markt und Netz darstellen. Diese Betriebsweisen sind in die Speichersteuerung zu integrieren. Diese Betriebsregimes sollen auch teilweise am Testspeicher untersucht werden. Ein Hybridbetrieb des Speichers als Hybridspeicher zur Sektorenkopplung soll an dieser Stelle auch untersucht werden. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner Tel.: +49 841 9348-2270 wilfried.zoerner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt Esplanade 10 85049 Ingolstadt | ||
| 01.03.2018 | 30.09.2020 | 22026516 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 1: Theoretische Untersuchungen und Projektmanagement - Akronym: Gewebefilter | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen omponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind. | Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden. | Dr.-Ing. Ulrich Vogt Tel.: +49 711 68563-489 ulrich.vogt@ifk.uni-stuttgart.de Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik - IFK Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X |
| 01.10.2017 | 30.09.2019 | 22027216 | Auktionsmodell für eine nachhaltige Nutzung von Stroh in Deutschland; Analyse des dänischen Auktionsmodells - Akronym: STM-DE | Seit der Einführung eines Ausschreibungsmodells im Jahr 2006 zeigt Dänemark, wie Produzenten und Abnehmer gemeinsam von der nachhaltigen Nutzung der wertvollen Ressource Stroh profitieren. Die Vorbereitung der Übertragung des dänischen Auktionsmodells auf Deutschland ist zentrales Ziel des Projekts. In Kooperation mit Novozymes, dem weltweit größten Enzymhersteller und aktiv im dänischen Strohmarkt, erfolgt eine detaillierte Auswertung des in Dänemark etablierten Systems. Die Kooperation ermöglicht den Zugang zu einem umfangreichen Netzwerk von Wissensträgern. Mit Hilfe von Experteninterviews und durch die Analyse weiterer Information von Brancheninsidern soll ein wissenschaftlich unabhängiges und detailliertes Bild davon gezeichnet werden, welche Voraussetzungen für eine Übertragung erfüllt sein müssen. Auf dieser Grundlage baut sich das folgende mehrstufige Konzept auf: Teil 1: Analyse des dänischen Auktionsmodells, Teil 2: Erarbeitung der Roadmap zur Übertragung auf Deutschland (in Planung), Teil 3: Einführung des Auktionsmodells in Deutschland (in Planung) Das Vorhaben zielt ausschließlich auf "Teil 1" ab. Die erarbeiteten Projektergebnisse werden in einer professionell gestalteten Broschüre für Entscheider und in einer Powerpoint-Präsentation zusammengefasst. Diese Dokumente bilden die Grundlage für die weiterführenden Inhalte, die in Teil 2 und 3 erarbeitet werden. Teil 1 und Teil 2 sind als Folgeprojekte vorgesehen. Der regionale Schwerpunkt liegt auf Mecklenburg-Vorpommern. | Dipl. Geogr. André Brosowski Tel.: +49 341 2434-718 andre.brosowski@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.04.2016 | 30.09.2019 | 22029514 | Präzisierung der Holzernteinformation durch Kalkulationshilfen für die Energieholzsortimentierung und vollständige Stoffbilanzen - Akronym: HE-VSB | Das geplante Vorhaben zielt im Rahmen des Förderschwerpunkts "Nachhaltige Waldwirtschaft" auf eine Präzisierung der Informationslage von Erntemaßnahmen durch eine rechnergestützte Mengenabschätzung von Energieholzsortimenten und der Erstellung von vollständigen Stoffbilanzen. Diese Informationen sollen im Rahmen des weit verbreiteten und bundesweit einsetzbaren Softwareprodukts HOLZERNTE den Bearbeitern und Bearbeiterinnen vor Ort zur Verfügung gestellt werden und dienen der Sicherung der natürlichen Ressourcen und der Kontrolle der Holzvorratsentwicklung und der Sortennachhaltigkeit. Für die Umsetzung sind zwei Teilaufgaben geplant. Für Modul 1 muss aufgrund der steigenden Energieholznachfrage und der Sortimentsdifferenzierung eine bundesweite Aktualisierung und Standardisierung dieser Sortimente erfolgen. In Modul 2 soll ein statistisch abgesicherter methodischer Rahmen entwickelt werden, der die Berechnung des ausgeschiedenen Vorrats (in Form von Bhd-Höhen-Verteilungen) aus routinemäßig erfassten Daten (z.B. Holzlisten) ermöglicht. Die Durchführung dieser "inversen Sortierung" soll auf verschiedenen administrativen und räumlichen Aggregationsebenen möglich sein, sodass neben Einzelhieben, auch Betriebe oder Regionen betrachtet werden können. In einem weiteren Schritt werden die Daten des ausgeschiedenen Vorrats verwendet um über kompartimentweise Biomassefunktionen und Nährelementgehalte die auftretenden Stoffmengen zu berechnen. | Dr. Gerald Kändler Tel.: +49 761 4018-120 gerald.kaendler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | |
| 01.02.2015 | 30.09.2016 | 22030314 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Zertifizierungsprogramms für Holzhackschnitzel (HackZert); Teilvorhaben 2: Entwicklung des Zertifizierungsprogramms HackZert, Experimentelle Unterstützung | Das geplante Vorhaben zielt auf eine Vereinheitlichung der in Hackschnitzelfeuerungsanlagen eingesetzten Brennstoffqualitäten ab. Diese ist notwendig, um die Steuerungsparameter der Feuerungsanlage optimal einstellen zu können und dadurch die Emissionen (v.a. Staub und Kohlenmonoxid) zu minimieren. Damit erhöht sich die Chance, dass die Grenzwerte der 2. Stufe der 1. BImSchV ohne Sekundärmaßnahmen (wie z.B. Einbau von Filtersystemen) eingehalten werden können. Das Projekt ist auf eineinhalb Jahre Laufzeit angelegt. Es ist in zwei Projektphasen gegliedert. In der ersten Phase werden die Grundlagen erhoben und eine erste Version des Handbuchs für das Zertifizierungsprogramm erstellt werden. In der zweiten Phase wird die Praxistauglichkeit im Rahmen einer Probezertifizierung geprüft, das endgültige Handbuch erstellt und das Programm gestartet. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-112 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | |
| 01.08.2010 | 30.09.2013 | 22031408 | Verbundvorhaben: C4-Kompakt - Entwicklung einer optimierten Produktionskette für die Bereitstellung von Miscanthus-Mischpellets zur Nutzung in Biomassefeuerungsanlagen; Teilvorhaben 2 | Ziel ist die Entwicklung einer optimierten Produktionskette zur Bereitstellung von Miscanthus-Mischpellets als Normbrennstoff für Kleinfeuerungsanlagen (KFA). Unter Berücksichtigung qualitativer, wirtschaftlicher und emissionsrechtlicher Aspekte soll der mögliche Zumischanteil von Miscanthus in Mischpellets maximiert werden. Durch die Verfahren der Zerkleinerung, Konditionierung und Mischung mit anderen biogenen und mineralischen Komponenten sowie durch eine Anpassung des Pelletierungsvorganges soll die Brennstoffqualität der Pellets optimiert werden. In mindestens drei KFA soll die Verbrennung mit präziser Messtechnik bewertet werden. Ergänzt durch eine Wirtschaftlichkeitsanalyse wird ein verlässlicher Leitfaden zur Produktion marktgerechter Miscanthuspellets bereitgestellt. An der Uni Bonn werden die Mischkomponenten analysiert. Das Rohmaterial wird an der FH Köln mittels Häcksler, Hammermühle sowie Zerfaserungs- und Konditionierungsvorrichtungen aufbereitet. Standardisierte Mischrezepturen werden durch die Verwendung von Presshilfsmitteln, Zuschlagstoffen und anderen Komponenten entwickelt. Erste Verbrennungsversuche geben Rückschlüsse auf deren Verbrennungseignung. Die Pelletierung wird durch Änderung der Druckstärken und Matrizendurchmesser optimiert. DIN- Tests bewerten die Qualität der produzierten Pellets. Es erfolgt eine Pelletierung in einer kommerziellen Strohpelletierungsanlage. Die Wirtschaftlichkeit des Produktionsverfahrens wird bestimmt. In mehreren KFA folgen Kurzzeit- und Langzeitverbrennungsversuche zur Ermittlung des Emissions- und Verschlackungsverhaltens. Die Ergebnisse sollen in Veröffentlichungen und auf Fachveranstaltungen der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Im Anschluss an das Projektvorhaben sollen sie in einem "Leitfaden für die Produktion von Miscanthus-Mischpellets" über die technischen Verfahren sowie über die wirtschaftlichen und ökologischen Eckdaten der Miscanthus-Pelletsproduktion informieren. | Prof. Dr. Christiane Rieker Tel.: +49 221-8275-2398 christiane.rieker@fh-koeln.de Technische Hochschule Köln - Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme (F09) - Institut für Landmaschinentechnik und Regenerative Energien Betzdorfer Str. 2 50679 Köln | X | |
| 01.06.2009 | 30.09.2012 | 22031508 | Verbundvorhaben: Umweltgerechte Herstellung und Lagerung von Holzpellets | Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, den Einfluss der verschiedenen Prozessparameter bei der Pelletherstellung aus Hölzern der wichtigsten Baumarten Fichte und Kiefer im Hinblick auf ihre Relevanz für die Emission an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und Formaldehyd sowie an Kohlendioxid und Kohlenmonoxid systematisch zu untersuchen. Basierend auf den Ergebnissen der Untersuchungen sollen praktikable Vorschläge zur Verminderung der Emissionen bei der Pelletsherstellung sowie bei der Kühlung und dem Transport erarbeitet werden. Untersucht wird die Relevanz der einzelnen Produktionsschritte (Trocknung der Holzspäne, Pressen der Holzspäne zu Holzpellets und Abkühlen der Holzpellets) und der verwendeten Baumarten für die unterschiedlichen Emissionen. Ferner wird der Einfluss der Verwendung von Stärke als Additiv auf die Emissionen bestimmt. In die Untersuchungen wird darüberhinaus die Wirkung der Transportkette und der Lagerung beim Endkunden mit einbezogen. Es sollen paktikable Möglichkeiten zur Verminderung der Emissionen untersucht werden. Das Ergebnis dient der Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Pellets in Hinblick auf die Emissionen, das Ergebnis wird den Mitgliedern des DEPV zur Verfügung gestellt, damit sie ihre Verfahren entsprechend optimieren können. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | |
| 01.10.2013 | 31.05.2015 | 22031611 | Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) beabsichtigt in Zusammenarbeit mit der Firma LK Metallwaren GmbH in Schwabach ein gemeinsames Projekt durchzuführen, welches als Zielstellung die Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters zur Staubabscheidung in Biomassekessel kleiner und mittlerer Leistung mit sehr guter Reinigungsleistung (Reinstaubkonzentrationen < 10 mg/m3) hat. Hierbei soll ein funktionsfähiges Muster des Gewebefilters entwickelt werden, welche alle notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb aufweist. Ein wesentliches Untersuchungsziel des IFK stellen hierbei grundlegende und verallgemeinerungsfähige Erkenntnisse in Bezug auf die Feinstaubabscheidung in Biomassefeuerungen dar. Das Projekt gliedert sich in folgende Arbeitsschwerpunkte: Entwicklung neuer Filterelemente aus Edelstahlgewebe, Entwicklung einer neuen Abreinigungstechnik für die Filterelemente, Entwicklung einer Filterregelung, Bau eines Filter-Funktionsmusters mit Regelung sowie Durchführung von Funktionstests, Test des Filter-Funktionsmusters mit Feuerungsabgasen u.a. zur Gewinnung grundsätzlicher Erkenntnisse zur Staubabscheidung mit Gewebefiltern, Modifikation des Filter-Funktionsmusters und einer Bewertung des Filters im Hinblick auf eine zukünftige Entwicklungsstufe (Umsetzung in ein marktreifes Produkt). | Dr.-Ing. Michael Struschka Tel.: +49 711-685-67776 michael.struschka@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | |
| 01.06.2015 | 30.11.2016 | 22031814 | Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 1: Emissionsminderung und Nachhaltigkeit - Akronym: qualiS | Das Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. Die inhaltlichen Schwerpunkte des Teilvorhabens 1, liegen in der Koordination des Verbund-vorhabens sowie der internen und externen Kommunikation. Projekttreffen werden organi-siert und der Arbeitsfortschritt in einen regelmäßigen Turnus dokumentiert, verifiziert und kommuniziert. Der reibungslose und effiziente Projektverlauf wird durch eine enge Kommu-nikation zwischen den Teilvorhaben und besonders an den ihren Schnittstellen sichergestellt. Bei dem Austausch mit der Praxis wie auch der Kommunikation von Ergebnissen in die Fachöffentlichkeit wird auf bestehende Kommunikationskanäle des Bundesverbandes Bioenergie und seines Netzwerks holzwärmeplus zurückgegriffen. •Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". •Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". •Teilvorhaben 3: "qualiS– Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". •Teilvorhaben 4: "qualiS –Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichern-der Mess- und Kontrollparameter". Im Teilvorhaben 1 werden die nachfolgend aufgeführten Arbeitspakete behandelt: 1. Projektkoordination und Projektadministration inkl. Berichtswesen an die FNR 2. Koordi-nation des Projektbeirats & des Begleitkreises "Zertifizierung" 3. Erstellung zielgruppenspezifischer Publikationsformate 4. Durchführung vorbereitender Maßnahmen zur Marktimplementierung der Publikationsformate 5. Erarbeitung und Umsetzung von Formaten zur Verbreitung der Projektergebnisse, spez. der Handbücher. | Bernd Geisen Tel.: +49 228 81002-59 geisen@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | X | |
| 01.08.2012 | 30.09.2014 | 22032111 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Feuerungsanlage zur energetischen Nutzung von landwirtschaftlichen Reststoffen auf Basis der AirRo®-Brennertechnologie; Teilvorhaben 1: Grundlegende Untersuchungen | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) der Universität Stuttgart und die Firma Wörle UmweltTechnik GmbH wollen eine Feuerungsanlage zur energetischen Nutzung von landwirtschaftlichen Reststoffen (z.B. Stroh und ähnliche pflanzliche Stoffe, nicht als Lebensmittel bestimmtes Getreide wie Getreidekörner und Getreidebruchkörner, Getreideganzpflanzen, Getreideausputz, Getreidespelzen und Getreidehalmreste) auf Basis der AirRo®-Brennertechnologie entwickeln. Diese soll über eine Feuerungswärmeleistung von ca. 90 kW verfügen. Im Fokus der Entwicklung liegen wirtschaftliche Primär- und Sekundärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Staub, CO, und NOx unter das Niveau der in der 1. BImSchV genannten Grenzwerte. Das Projekt gliedert sich in 2 Arbeitsschwerpunkte: Durchführung einer technischen Machbarkeitsstudie, welche z.B. die Konzeptauswahl für die Feuerungsanlage sowie Auslegungs- und Simulationsrechnungen beinhaltet. Die technische Machbarkeit für das entwickelte Anlagenkonzept soll anhand einer umgesetzten Prüfstandsanlage gezeigt werden. Anhand umfangreicher Messungen mit den genannten Brennstoffen soll diese Prüfstandsanlage in einer weiteren Entwicklungschleife optimiert werden, damit ein sicherer,wartungs- und emissionsarmer Betrieb mit diesen Brennstoffen möglich ist. | Dr.-Ing. Michael Struschka Tel.: +49 711-685-67776 michael.struschka@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | |
| 01.03.2012 | 31.12.2014 | 22032411 | Entwicklung einer abgestimmten Methode zur Bestimmung der Partikelemissionen von mit fester Biomasse betriebenen Feuerstätten (EN-PME-Test) | Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung bzw. Auswahl und Validierung einer Methode zur Bestimmung der Partikelemissionen aus häuslichen Feuerungen, die mit Biomasse-Brennstoffen beheizt werden. Ein wesentliches Ziel ist die universelle Anwendbarkeit der Methode, die sowohl in wissenschaftlichen Untersuchungen als auch bei der Produktentwicklung, in der Typenprüfung und in Feldmessungen sowie als Referenzmessverfahren eingesetzt werden soll. Dadurch wird gewährleistet, dass zukünftig in allen Anwendungsbereichen weitgehend vergleichbare Messergebnisse ermittelt werden. Die Arbeiten werden in 5 technisch / wissenschaftlichen Arbeitspaketen (AP) und einem Arbeitspaket für die Koordination und Administration durchgeführt: AP 0: Projektkoordination; AP 1: Bewertung der verfügbaren Messverfahren und Auswahl geeigneter Messverfahren; AP 2: Detaillierte Ausarbeitung und Validierung der vorgeschlagenen Messmethode; AP 3: Durchführung von Ringversuchen mit der ausgewählten Methode; AP 4: Anpassung der ausgewählten Methode an zusätzliche Anwendungen; AP 5: Einordnung der ausgewählten Methode. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-112 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | |
| 01.05.2015 | 31.07.2017 | 22032414 | Verbundvorhaben: Sensorgestützte Verbrennungsluftregelung zur Minimierung der Emissionen von Biomasseheizkesseln; Teilvorhaben 3: Verbrennungsprozess-Monitoring für Kleinfeuerungsanlagen | SenSTEF ist ein Verbundprojekt, das im Erfolgsfalle erstmals die technischen Voraussetzungen schaffen wird, um zukünftig den Verbrennungsprozess von Holz (Biomasse) in überwiegend privat genutzten Feuerungsanlagen durch innovative Verbrennungsluftregelung wirksam zu verbessern. Durch eine neuartige, kontinuierliche Verbrennungsluftregelung kann es gelingen, die Emissionen von gasförmigen Komponenten und von Feinstaub erheblich zu reduzieren, wenn neben der Verbrennungstemperatur und der Restsauerstoffkonzentration im Abgas zusätzlich der Gehalt an un- und teilverbrannten Gaskomponenten sensorisch registriert wird. Zur Erreichung dieses Zieles ist ein im Abgasrohr betreibbarer, langzeitstabiler CO/HC-Sensor zu qualifizieren, wobei sowohl verfügbare, hochtemperaturfähige Sensoren als auch Neuentwicklungen in die Untersuchungen einbezogen werden. Darüber hinaus werden die Verbundpartner einen Verbrennungsprozess-Monitor als modulare Plattform entwickeln, der sowohl für automatisch beschickte als auch für handbeschickte Holzverbrennungsanlagen ausgelegt werden kann. Zu Beginn des Projektes werden zunächst unterschiedliche Verbrennungsanlagen in Betrieb genommen. Gleichzeitig werden in einer ersten Konzeptphase die Schnittstellen für Sensorik und Aktorik sowie erste Regelungskomponenten für den Feuerungsprozess-Monitor festgelegt. Im Anschluss beginnt die kontinuierliche Erprobung von CO/HC-Sensoren an einer Einzelraumfeuerungsstätte sowie an einer automatisch beschickten Verbrennungsanlage. Ist ein langzeitstabiler CO/HC-Sensor gefunden, beginnt die Entwicklung der Hardware-Plattform des Feuerungsprozess-Monitors sowie der erforderlichen Software-Komponenten. Diese Plattform wird nach Fertigstellung zunächst bei den wissenschaftlichen Partnern an den unterschiedlichen Anlagentypen in Betrieb genommen und evaluiert, bevor abschließend in Feldtests die Wirksamkeit der Optimierung sowie die sinnvolle Darstellung der Verbrennungsprozesse nachgewiesen werden sollen. | Dr. Markus Dambacher Tel.: +49 7641 469-1248 markus.dambacher@sick.de SICK AG - Process Automation - DIV 03 Analyzers Nimburger Str. 11 79276 Reute | X | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22032614 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 1: Leistungsbereich >50 kW - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | M.Eng. Martin Meiller Tel.: +49 9661 908-419 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Institutsteil Sulzbach-Rosenberg An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | |
| 01.09.2015 | 31.07.2016 | 22032714 | Durchführung von Feldmessungen an Biomassekesseln zur Bewertung der Grenzwertüberwachung nach 1. BImSchV - Akronym: Feldmessungen | Die Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV) aus dem Jahr 2010 beinhaltet eine stufenweise Verschärfung der Grenzwerte für Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe, eine Ausweitung der Messpflichten und die Berücksichtigung der Messunsicherheit. Die verschärften Staubgrenzwerte machten eine Entwicklung neuer Staubmessverfahren notwendig. Dies führte zur Erarbeitung von VDI-Richtlinien zur Qualitätssicherung bei den Überwachungsmessungen. In diesem Projekt soll u.a. untersucht werden, inwieweit die dort getroffenen Regelungen, die z..T. auf den Ergebnisse von Prüfstandsmessungen beruhen, in die Praxis übertragbar sind bzw. in welchen Punkten ein Änderungsbedarf besteht, um z..B. eine höhere Repräsentativität der Überwachungsmessungen zu erreichen. Da das Emissionsverhalten der betreffenden Feuerungsanlagen u.a. vom eingesetzten Brennstoff, der Einstellung der Feuerungsanlage, dem Wartungszustand und den Randbedingungen bei den Messungen abhängt, sollen in dem Vorhaben diese Einflussgrößen untersucht und bewertet werden. Anhand der Vorhabensergebnisse sollen konkrete Handlungsempfehlungen für eine verbesserte praktische Durchführung der Überwachungsmessungen abgeleitet werden. Diese können dann in die einschlägigen Richtlinien zur Qualitätssicherung der Überwachungsmessungen aufgenommen werden. Prüfstandsmessungen mit eignungsgeprüften Staubmessgeräten an insgesamt drei unterschiedlichen Feuerungsanlagen mit Stückholz und Holzpellets bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Durch die Prüfstandsmessungen wird eine vergleichende Bewertung der ausgewählten eignungsgeprüften Messgeräte bei den Praxismessungen sichergestellt, da auf dem Prüfstand optimale Bedingungen für die Staubprobenahmen vorliegen. Durchführung von Feldmessungen mit diesen Staubmessgeräten an insgesamt 5 verschiedenen Heizkesseln für Pellets, Hackschnitzel und Stückholz über einen Zeitraum von jeweils ca. 4 Wochen. | Dr.-Ing. Michael Struschka Tel.: +49 711 685-67776 michael.struschka@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | |
| 01.07.2019 | 31.01.2023 | 22033218 | Emissionsminderung durch angepasste Kesselsteuerung auf der Basis von Daten aus der kontinuierlichen online-NIR-Brennstoffanalyse - Akronym: oNIReduce | Zusätzlich zu den strengen Emissionsgrenzwerten bezüglich CO und Feinstaub, deren Einhaltung im Bereich der Kleinfeuerungsanlagen durch die 1. BImSchV verlangt wird, ist zukünftig auch die Ökodesignrichtlinie für Kleinfeuerungen zu beachten. Durch diese Richtlinie kommen für automatische beschickte Holzfeuerungsanlagen zusätzliche Anforderungen bezüglich NOx-Emissionen und organischer gasförmiger Komponenten (OGC) im Abgas aber auch hinsichtlich der Anlageneffizienz hinzu. Gleichzeitig führt die Umstellung der erdöl- auf eine biomassebasierte Ökonomie zu einer Verknappung hochqualitativer Rohmaterialsortimente, da deren stoffliche Nutzung Vorrang vor deren energetischer Nutzung hat. Entsprechend müssen für die Bioenergieerzeugung zunehmend Reststoffe und biogene Nebenprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft als Brennstoffe mobilisiert werden. Diese zeichnen sich im Vergleich zu den derzeitig hauptsächlich genutzten hochqualitativen Holzsortimenten durch schwierigere Brennstoffeigenschaften (u.a. höherer Gehalt an Aerosolbildnern und Stickstoff) und in der Regel auch durch eine höhere Heterogenität aus. Daher ist es notwendig, dass Kesselanlagen flexibel und automatisch auf die Brennstoffzusammensetzung reagieren können. Die Steuerung moderner Kesselanlagen verfügt häufig über verschiedene Programme, die für bestimmte Brennstoffqualitäten die optimalen Parameter zur Minimierung der Emissionen und zur Maximierung der Effizienz bieten. Allerdings wird dabei meist lediglich der vollständige Abbrand und damit niedrige CO-Emissionen angestrebt, die Auswirkung auf andere gasförmige Emissionen wie z.B. NOx bleibt dagegen unberücksichtigt. Insofern soll im Rahmen des Projektes die Erfassung relevanter Brennstoffeigenschaften mittels kostengünstiger, marktverfügbarer NIR-Kompaktgeräte in der Brennstoffzuführung und deren Einbindung in die automatische Kesselsteuerung realisiert werden. | Dr. Annett Pollex Tel.: +49 341 2434-484 annett.pollex@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 15.04.2015 | 31.07.2017 | 22034114 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung von Feinstaubabscheidern und Feldtests mit holzgefeuerten automatisch beschickten Heizkesseln; Teilvorhaben 2: Experimentelle Unterstützung | Gesamtziel des Vorhabens ist der Nachweis des erfolgreichen Einsatzes (Marktreife) von leistungsfähigen und wirtschaftlichen Feinstpartikelabscheidern an biomassegefeuerten Heizkesseln im Leistungsbereich von 50 – 200 kW im Rahmen von Feldtests während zweier Heizungsperioden und die parallele Entwicklung von preiswerten Serienmodellen. Die praxisnahe Erprobung des Carola-Abscheiders trägt dazu bei, bei der Verbrennung von Holz in modernen Heizkesseln die gültigen Staubgrenzwerte der 1.BImSchV Stufe 2 einzuhalten und leistet damit einen Beitrag für eine nachhaltige Rohstoff- und Energiebereitstellung. (Detaillierung siehe separate Vorhabensbeschreibung) An diesem Verbundprojekt arbeiten gemeinsam das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Carola Clean Air GmbH (CCA) und die HDG Bavaria GmbH (HDG) in folgenden Arbeitspaketen: AP1: Erprobung und Weiterentwicklung sowie Bereitstellung der Abscheider (CCA) AP2: Einbau der Abscheider an ausgewählten Anlagen im Feld zur Durchführung von Feldtests (HDG) AP3: Staubmessungen und Auswertung der Erfahrungsberichte von Kesselherstellern (KIT) AP4: Betriebsverhalten von Kleinfeuerungen mit Staubabscheidern sowie Regelung/Steuerung (HDG) AP5: Wartung, Überwachung sowie automatisierte Abreinigung des Staubabscheiders (CCA/HDG) AP6: Optimierung der Montage und Bau von Kleinserien des Abscheiders (CCA) AP7: Entsorgung/Aufbereitung der Ablagerungsprodukte (KIT) AP8: Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und Kostenreduzierung (CCA/HDG) AP9: Projektmanagement und Berichtswesen (KIT) | Dipl.-Ing. (FH) Martin Ecker Tel.: +49 8724 987-300 martin.ecker@hdg-bavaria.com HDG Bavaria GmbH Heizsysteme für Holz Siemensstr. 22 84323 Massing | ||
| 15.04.2015 | 31.07.2017 | 22034214 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung von Feinstaubabscheidern und Feldtests mit holzgefeuerten automatisch beschickten Heizkesseln; Teilvorhaben 3: Technologische Entwicklung | Ziel des Vorhabens ist der Nachweis des erfolgreichen Einsatzes von leistungsfähigen und wirtschaftlichen Feinstpartikelabscheidern an biomassegefeuerten Heizkesseln im Rahmen von Feldtests während zweier Heizungsperioden. In der ersten Heizperiode wird der Einsatz des Carola-Abscheiders an Hackschnitzelkesseln im Leistungsbereich bis 200 kW unter Feldbedingungen getestet. In der zweiten Heizperiode werden Pellet- und Scheitholzkessel, seriell verschaltete Abscheider zur Erzielung hoher Abscheidegrade bei der Feuerung von alternativen Regelbrennstoffen der 1. BImSchV nach §3, Abs. 1, Nr. 8n und parallel installierte Abscheider bei höheren Kesselleistungen untersucht. Aus dem Gesamtziel ergeben sich folgende technisch-wissenschaftliche Arbeitsziele die in 9 Arbeitspaketen bearbeitet werden: AP1: Erprobung und Weiterentwicklung sowie Bereitstellung der Abscheider (CCA) AP 2: Einbau der Abscheider an ausgewählten Anlagen zur Durchführung von Feldtests (HDG) AP3: Staubmessungen und Auswertung der Erfahrungsberichte von Kesselherstellern (KIT) AP4: Betriebsverhalten von Kleinfeuerungen mit Staubabscheidern sowie Regelung/Steuerung (HDG) AP5: Wartung, Überwachung sowie automatisierte Abreinigung des Staubabscheiders (CCA/HDG) AP6: Optimierung der Montage und Bau von Kleinserien des Abscheiders (CCA) AP7: Entsorgung/Aufbereitung der Ablagerungsprodukte (KIT) AP8: Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und Kostenreduzierung (CCA/HDG) AP9: Projektmanagement und Berichtswesen (KIT) | Dr. Hans-P. Rheinheimer Tel.: +49 331 2011576 venmine@aol.com CCA-Carola Clean Air GmbH Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | ||
| 01.06.2015 | 30.11.2016 | 22035714 | Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 2: Qualitätssicherungssystem für bestehender HHS -Bereitstellungssysteme - Parameter und Faktoren - Akronym: QualiS | Das Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweissysteme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. Die Zielstellung dieses Teilvorhabens 2 ist die Analyse bestehender Bereitstellungsketten zur Produktion qualitativ hochwertiger Holzhackschnitzel aus Waldrestholz, Vollbäumen und Energierundholz für Kleinfeuerungsanlagen < 200 kW Leistung. • Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". • Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". • Teilvorhaben 3: "qualiS – Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". • Teilvorhaben 4: "qualiS –Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichernder Mess- und Kontrollparameter". Arbeitsplanung für TV 2: 1. Analyse bestehender Herstellungswege von Qualitätshackschnitzeln 2. Bestandsaufnahme der Bereitstellung im Wald 3. Wissenschaftliche Analyse der sekundären Hackschnitzelaufbereitung 4. Verbrennungsversuche an ausgewählten Heizkesseln 5. Testläufe mit optimierten Bereitstellungsketten und Maßnahmen der QS aus TV 4 | Dr. Daniel Kuptz Tel.: +49 9421 300-118 daniel.kuptz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | |
| 01.06.2015 | 30.11.2016 | 22035814 | Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 3: Marktanalyse und experimentelle Unterstützung - Akronym: QualiS | Das Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel (HS) zur Emiss.-minder. und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche GLfür zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. In dem vom DBFZ koordinierten Teilvorhaben 3 werden die HS-analyse und die experim. Unterstützung der Untersuchungen anhand von Brennstoff (BS)-analysen und Abbrandtests durchgeführt. Das Projekt besteht aus 4 Teilvorhaben (TV):• TV1 (BBE), FZK 22031814 (14NR318): "qualiS – BS-Qualifizierung und Qualitätsmanagem. in der HS-produk. als Beitrag zur Emissionsmind. und Nachhaltigkeit". • TV 2 (TFZ, LWF),FZK 22035714/ 4NR357: "qualiS – Qualitätssicherungssyst. für bestehende HS-Bereitstell.-systeme – Parameter und Faktoren".• TV 3 (DBFZ), FZK 22035814 (14NR358): "qualiS– Marktanal. und experiment. Unterstützung".• TV 4 (HAWK), 22005815 (15NR058): "qualiS –GL, Praxis- tests und Optim. qualitätssichern- der Mess- und Kontrollparam.". Das TV3 wird vom DBFZ geleitet. Es werden überwiegend die folgenden Arbeits- und Unterarbeitspakete bearbeitet:. •AP 3.1 Marktanalyse Holz-HS einschl. Bereitstellungskosten •UAP 3.1.1: Gesetzl. Rahmenbedi. und Praxiserfahr. •UAP 3.1.2: Bestimmg. & Eingrenz. der Zielgruppen •UAP 3.1.3: Identifiz. der Anforderungen je Zielgruppe an QHS •UAP 3.1.4: Ökonom. Betrachtung UAP 3.1.5: Ermittl. des Absatzpotentials für QHS •AP 3.2: Ermittlung des Beitrags von QHS zur Emiss.-reduktion und Wirkungs-gradoptim. •UAP 3.2.1: Charakterisierung von Qualitäts-HS aus TV 2 •UAP 3.2.2: Verbrennungsversuche an ausgewählten Heizkesseln •UAP 3.2.3: Bewertung der positiven Auswirkungen von Qualitäts-HS im Zusammenspiel mit innovativen Kesselsyst. •UAP 3.2.4: Kostensenkungspot. durch den Einsatz von Qualitäts-HS. | David Peetz Tel.: +49 341 2434 323 david.peetz@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.05.2015 | 31.07.2017 | 22037214 | Verbundvorhaben: Sensorgestützte Verbrennungsluftregelung zur Minimierung der Emissionen von Biomasseheizkesseln; Teilvorhaben 1: Sensorisch unterstützte Verbrennungsluft-Regelungstechnik für Kleinfeuerungsanlagen | SenSTEF ist ein Verbundprojekt, das im Erfolgsfalle erstmals die technischen Voraussetzungen schaffen wird, um zukünftig den Verbrennungsprozess von Holz (Biomasse) in überwiegend privat genutzten Feuerungsanlagen durch innovative Verbrennungsluftregelung wirksam zu verbessern. Durch eine neuartige, kontinuierliche Verbrennungsluftregelung kann es gelingen, die Emissionen von gasförmigen Komponenten und von Feinstaub erheblich zu reduzieren, wenn neben der Verbrennungstemperatur und der Restsauerstoffkonzentration im Abgas zusätzlich der Gehalt an un- und teilverbrannten Gaskomponenten sensorisch registriert wird. Zur Erreichung dieses Zieles ist ein im Abgasrohr betreibbarer, langzeitstabiler CO/HC-Sensor zu qualifizieren, wobei sowohl verfügbare, hochtemperaturfähige Sensoren als auch Neuentwicklungen in die Untersuchungen einbezogen werden. Darüber hinaus werden die Verbundpartner einen Verbrennungsprozess-Monitor als modulare Plattform entwickeln, der sowohl für automatisch beschickte als auch für handbeschickte Holzverbrennungsanlagen ausgelegt werden kann. Zu Beginn des Projektes werden zunächst unterschiedliche Verbrennungsanlagen in Betrieb genommen. Gleichzeitig werden in einer ersten Konzeptphase die Schnittstellen für Sensorik und Aktorik sowie erste Regelungskomponenten für den Feuerungsprozess-Monitor festgelegt. Im Anschluss beginnt die kontinuierliche Erprobung von CO/HC-Sensoren an einer Einzelraumfeuerungsstätte sowie an einer automatisch beschickten Verbrennungsanlage. Ist ein langzeitstabiler CO/HC-Sensor gefunden, beginnt die Entwicklung der Hardware-Plattform des Feuerungsprozess-Monitors sowie der erforderlichen Software-Komponenten. Diese Plattform wird nach Fertigstellung zunächst bei den wissenschaftlichen Partnern an den unterschiedlichen Anlagentypen in Betrieb genommen und evaluiert, bevor abschließend in Feldtests die Wirksamkeit der Optimierung sowie die sinnvolle Darstellung der Verbrennungsprozesse nachgewiesen werden sollen. | Prof. Dr. Heinz Kohler Tel.: +49 721 925-1282 heinz.kohler@hs-karlsruhe.de Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft - Fakultät für Elektro- und Informationstechnik - Institut für Sensorik und Informationssysteme (ISIS) Moltkestr. 30 76133 Karlsruhe | X | |
| 01.05.2015 | 31.07.2017 | 22037314 | Verbundvorhaben: Sensorgestützte Verbrennungsluftregelung zur Minimierung der Emissionen von Biomasseheizkesseln; Teilvorhaben 2: Verbrennungsoptimierung und Anlagenentwicklung, Feld- und Demonstrationsmessungen | SenSTEF ist ein Verbundprojekt, das im Erfolgsfalle erstmals die technischen Voraussetzungen schaffen wird, um zukünftig den Verbrennungsprozess von Holz (Biomasse) in überwiegend privat genutzten Feuerungsanlagen durch innovative Verbrennungsluftregelung wirksam zu verbessern. Durch eine neuartige, kontinuierliche Verbrennungsluftregelung kann es gelingen, die Emissionen von gasförmigen Komponenten und von Feinstaub erheblich zu reduzieren, wenn neben der Verbrennungstemperatur und der Restsauerstoffkonzentration im Abgas zusätzlich der Gehalt an un- und teilverbrannten Gaskomponenten sensorisch registriert wird. Zur Erreichung dieses Zieles ist ein im Abgasrohr betreibbarer, langzeitstabiler CO/HC-Sensor zu qualifizieren, wobei sowohl verfügbare, hochtemperaturfähige Sensoren als auch Neuentwicklungen in die Untersuchungen einbezogen werden. Darüber hinaus werden die Verbundpartner einen Verbrennungsprozess-Monitor als modulare Plattform entwickeln, der sowohl für automatisch beschickte als auch für handbeschickte Holzverbrennungsanlagen ausgelegt werden kann. Zu Beginn des Projektes werden zunächst unterschiedliche Verbrennungsanlagen in Betrieb genommen. Gleichzeitig werden in einer ersten Konzeptphase die Schnittstellen für Sensorik und Aktorik sowie erste Regelungskomponenten für den Feuerungsprozess-Monitor festgelegt. Im Anschluss beginnt die kontinuierliche Erprobung von CO/HC-Sensoren an einer Einzelraumfeuerungsstätte sowie an einer automatisch beschickten Verbrennungsanlage. Ist ein langzeitstabiler CO/HC-Sensor gefunden, beginnt die Entwicklung der Hardware-Plattform des Feuerungsprozess-Monitors sowie der erforderlichen Software-Komponenten. Diese Plattform wird nach Fertigstellung zunächst bei den wissenschaftlichen Partnern an den unterschiedlichen Anlagentypen in Betrieb genommen und evaluiert, bevor abschließend in Feldtests die Wirksamkeit der Optimierung sowie die sinnvolle Darstellung der Verbrennungsprozesse nachgewiesen werden sollen. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038418 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 1: Theoretische und Experimentelle Untersuchungen, Koordination - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038518 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 5: Einsatz von Sensorelementen und experimentelle Untersuchungen, Validierung - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | Dr.-Ing. Gunter Hagen Tel.: +49 921 55-7406 gunter.hagen@uni-bayreuth.de Universität Bayreuth - Angewandte Naturwissenschaften Fakultät - Lehrstuhl für Funktionsmaterialien Universitätsstr. 30 95447 Bayreuth | X |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038618 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 4: Entwicklung von Gassensoren, Aufbau Prototypen, Tests und Langzeitstabilität - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | Dr. Frank Hammer Tel.: +49 6227 605275 hammer@lamtec.de LAMTEC Meß- und Regeltechnik für Feuerungen GmbH & Co. KG Josef-Reiert-Str. 26 69190 Walldorf | |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038718 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 2: Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Einsatz von Gassensorik an Biomassefeuerungen - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | Prof. Dr. Heinz Kohler Tel.: +49 721 925-1282 heinz.kohler@hs-karlsruhe.de Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft Moltkestr. 30 76133 Karlsruhe | X |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038818 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 3: Konzeptentwicklung von Kessel und Abscheider, experimentelle Untersuchungen - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | MSc Philipp Schneider Tel.: +49 9608 913320 p.schneider@oeko-therm.net A. P. Bioenergietechnik GmbH Träglhof 6 92242 Hirschau | X |
| 01.07.2019 | 30.09.2022 | 22038918 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines realitätsnahen Prüfzyklus für Holz-Zentralheizungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung, theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: CycleTest | Im Rahmen des Projekts wird zunächst – aufbauend auf den Ergebnissen vergangener Projekte – eine Prüfstandmethodik für die Bewertung der Effizienz und des Emissionsverhaltens von automatisch beschickten Pellet- und Hackschnitzelkesseln entwickelt. Diese basiert auf einem Lastzyklus, der den Lastverlauf eines Kessels über das Jahr hinweg proportional und praxisnah abbildet. Dadurch wird, anders als bei Anwendung der in der DIN EN 303-5 definierten Methode für die Typenprüfung, eine realitätsnahe Bewertung der Kessel möglich. Im zu entwickelnden Prüfhandbuch werden neben dem definierten Lastzyklus eine einheitliche Mess- und Auswertungsmethodik sowie die zu verwendenden Prüfbrennstoffe festgelegt, um die Vergleichbarkeit der Messungen sicherzustellen. In einem zweiten Schritt wird die neue Prüfmethode in einem Ringversuch durch erfahrene Institute im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit und die Reproduzierbarkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst. Die neu entwickelte Prüfmethode soll als Grundlage für ein Zertifizierungsprogramm für Holz-Zentralheizungen dienen. Das Programm soll es den Herstellern hochwertiger Holzkessel ermöglichen, die Effizienz und das auch im Benutzungsalltag günstige Emissionsverhalten ihrer Produkte nachzuweisen. Planer, Installateure, Energieagenturen und Fördermittelgeber sollen die Möglichkeit bekommen, verschiedene Kessel zu bewerten und besonders fortschrittliche Technologien zu identifizieren und hervorzuheben. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um den Kesselherstellern als möglichen Zertifikatnehmern sowie den oben genannten weiteren Zielgruppen die neu entwickelte Prüfmethodik und die Ansätze für die Zertifizierung zu vermitteln. Vertreter der genannten Zielgruppen werden frühzeitig über einen projektbegleitenden Ausschuss in das Projekt eingebunden. | Es werden verschiedene Anstrengungen unternommen, das System bei möglichst vielen Akteuren der Branche bekannt zu machen und durch wachsende Akzeptanz eine Etablierung zu erreichen. Hier sollen auch Erkenntnisse aus der Einführung des mittlerweile weithin verbreiteten Zertifizierungsprogramms ENplus zur Standardisierung für Holzpellets einbezogen werden. Die neue Methodik für das Zyklus-Messsystem und das darauf aufbauende Zertífizierungsprogramm bieten eine realistische Chance, dass das Verfahren allgemein anerkannt wird und sich bei der Bewertung der Effizienz sowie des Emissionsverhaltens von Holzkesseln durchsetzen kann. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-110 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X |
| 01.07.2019 | 30.09.2022 | 22039118 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines realitätsnahen Prüfzyklus für Holz-Zentralheizungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Koordination - Akronym: CycleTest | Im Rahmen des Projekts wird zunächst – aufbauend auf den Ergebnissen vergangener Projekte – eine Prüfstandmethodik für die Bewertung der Effizienz und des Emissionsverhaltens von automatisch beschickten Pellet- und Hackschnitzelkesseln entwickelt. Diese basiert auf einem Lastzyklus, der den Lastverlauf eines Kessels über das Jahr hinweg proportional und praxisnah abbildet. Dadurch wird, anders als bei Anwendung der in der DIN EN 303-5 definierten Methode für die Typenprüfung, eine realitätsnahe Bewertung der Kessel möglich. Im zu entwickelnden Prüfhandbuch werden neben dem definierten Lastzyklus eine einheitliche Mess- und Auswertungsmethodik sowie die zu verwendenden Prüfbrennstoffe festgelegt, um die Vergleichbarkeit der Messungen sicherzustellen. In einem zweiten Schritt wird die neue Prüfmethode in einem Ringversuch durch erfahrene Institute im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit und die Reproduzierbarkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst. Die neu entwickelte Prüfmethode soll als Grundlage für ein Zertifizierungsprogramm für Holz-Zentralheizungen dienen. Das Programm soll es den Herstellern hochwertiger Holzkessel ermöglichen, die Effizienz und das auch im Benutzungsalltag günstige Emissionsverhalten ihrer Produkte nachzuweisen. Planer, Installateure, Energieagenturen und Fördermittelgeber sollen die Möglichkeit bekommen, verschiedene Kessel zu bewerten und besonders fortschrittliche Technologien zu identifizieren und hervorzuheben. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um den Kesselherstellern als möglichen Zertifikatnehmern sowie den oben genannten weiteren Zielgruppen die neu entwickelte Prüfmethodik und die Ansätze für die Zertifizierung zu vermitteln. Vertreter der genannten Zielgruppen werden frühzeitig über einen projektbegleitenden Ausschuss in das Projekt eingebunden. | Es werden verschiedene Anstrengungen unternommen, das System bei möglichst vielen Akteuren der Branche bekannt zu machen und durch wachsende Akzeptanz eine Etablierung zu erreichen. Hier sollen auch Erkenntnisse aus der Einführung des mittlerweile weithin verbreiteten Zertifizierungsprogramms ENplus zur Standardisierung für Holzpellets einbezogen werden. Die neue Methodik für das Zyklus-Messsystem und das darauf aufbauende Zertífizierungsprogramm bieten eine realistische Chance, dass das Verfahren allgemein anerkannt wird und sich bei der Bewertung der Effizienz sowie des Emissionsverhaltens von Holzkesseln durchsetzen kann. | Dipl.-Ing. (FH), MSc Jakob Bosch Tel.: +49 30 6881599-56 bosch@depi.de DEPI Deutsches Pelletinstitut GmbH Neustädtische Kirchstr. 8 10117 Berlin | X |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22039218 | Verbundvorhaben: Vorhersage und Reduktion von Schadstoffemissionen in Biomassefeuerungen durch Einsatz intelligenter Regler; Teilvorhaben 2: Entwicklung und experimentelle Untersuchungen - Akronym: EmissionPredictor | Das Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Bildung gasförmiger Schadstoffemissionen (Kohlenmonoxid und Stickoxide) in einer Biomassefeuerung mittels numerischer Simulation zu beschreiben, um damit eine on-line Optimierung der Verbrennungsführung zu ermöglichen. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den "Machine learning"-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien erstmals auf Biomasseheizkraftwerke zur Optimierung des Emissionsverhaltens zu adaptieren und dessen Potenzial im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die aixprocess GmbH und die Heizkraftwerk Altenstadt GmbH. Dazu sollen zunächst Modelle zur Schadstoffbildung in numerische Simulationstools integriert und die Emissions-Vorhersage für instationäre Betriebsweisen der Feuerung zu validiert werden. Darüber hinaus werden Regelungsmechanismen auf Basis statistischer und selbstlernender Methoden entworfen, um damit eine on-line-Feuerungsoptimierung während des Betriebs mit schwankenden Brennstoffeigenschaften zu erreichen. Diese Vorgehensweisen werden kombiniert, um ein On-line Emissionskontrollsystem aufzubauen und in einem Heizkraftwerk zu erproben. Dieses Kontrollsystem agiert als zusätzlicher Rechner in der Leitwarte und liefert dem Betreiber erweiterte Informationen bezüglich der aktuellen Betriebsparameter liefert sowie auch bereits aktive Regeleingriffe vorschlägt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist somit ein Beitrag zur Senkung der Schadstoffemissionen bzw. Einhaltung von gültigen Grenzwerten während des Betriebs von Biomassefeuerungen bei gleichzeitiger Erweiterung des Brennstoffbandes hin zum vermehrten Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen. | Dr.-Ing. Martin Weng Tel.: +49 241 4134492-10 weng@aixprocess.de aixprocess GmbH Alfonsstr. 44 52070 Aachen | ||
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22039318 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Entwicklung und Bewertung - Akronym: SITROFEN | Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wiest Tel.: +49 291 99104912 wiest.wolfgang@fh-swf.de Fachhochschule Südwestfalen - Standort Meschede - Fachbereich Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften - Fachgebiet Thermische Energietechnik Jahnstr. 23 59872 Meschede | X | |
| 01.09.2019 | 31.08.2022 | 22039618 | Verbundvorhaben: Optimierung von Datenerfassung und Steuerungstechnik für Biomassefeuerungen; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, Entwicklung Module zur Datenerfassung - Akronym: DigitalFire | Im Rahmen von DigitlaFire sollen marktverfügbare Sensoren und Softwarelösungen an bislang "blinden" Flecken von Feuerungsanlagen genutzt werden, um den Anlagenbetrieb von Biomassefeuerungsanlagen grundlegend zu optimieren. So sollen möglichst kostengünstige Lösungen bereitgestellt werden, welche einen ökonomischen Mehrwert für Hersteller und Betreiber bieten. DigitalFire beschreitet neue Wege in der Optimierung und Steuerung von Biomassefeuerungsanlagen. Die Möglichkeiten der Digitalisierung werden ausgeschöpft, indem 1. durch den Einsatz zusätzlicher Sensoren bzw. Datenerfassungssysteme mehr Informationen entlang der Prozesskette gewonnen werden, 2. durch eine optimierte IT-Infrastruktur verfügbare Daten mit den zusätzlichen Informationen verknüpft und diese Daten effizient gesammelt, übertragen, aufbereitet, gespeichert, ausgewertet und visualisiert werden, 3. Methoden wie Machine Learning, künstliche neuronale Netze (KNN), Soft-Sensorik und Predictive Maintenance eingesetzt werden, um Anlagenbetrieb und Verfügbarkeit zu verbessern, 4. durch ein benutzerfreundliches Frontend, auch für mobile Endgeräte (z.B. eine App), für eine optimale Interaktion mit dem Betreiber der Anlage gesorgt wird. | M.Eng. Martin Meiller Tel.: +49 9661 908-419 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Institutsteil Sulzbach-Rosenberg An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22040018 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 3: Experimentelle Untersuchungen zur Aufklärung zellbiologischer Wirkungen und Validierung - Akronym: TeToxBeScheit | Scheitholz-Einzelraumfeuerungen emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind erforderlich, um die potentiell schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel von TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungseinrichtungen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden hierzu für eine kombinierte Bewertungsstrategie zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft somit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere eine aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. In TV 2 erfolgen humantoxikologische Untersuchungen (in-vitro), die es ermöglichen, das Gefährdungspotential einer Exposition gegenüber Verbrennungsaerosolen gesundheitlich zu bewerten. Der Einsatz einer mehrstufigen biologischen Testbatterie in für die Exposition relevanten Zell- und Gewebemodellen des Respirationstraktes ermöglicht die Ableitung möglicher Gesundheitsfolgen. Der Fokus der molekularbiologischen Analysen liegt auf relevanten mechanistischen Endpunkten, wie z.B. die Induktion von oxidativem Stress, Freisetzung von Entzündungsfaktoren, Bildung von DNA-Strangbrüchen oder der Identifizierung signifikanter Veränderungen auf Ebene der Genexpression. Die im Projektverlauf generierten humantoxikologischen Daten werden mit physikochemischen Analysen korreliert und in einer Bewertungsmatrix verarbeitet. Die Zielsetzung der Untersuchungen am Universitätsklinikum Freiburg im Verbundvorhaben ist es, eine wissenschaftlich fundierte Bewertungsgrundlage zu schaffen, die der weiterführenden Beurteilung der Effizienz von technischen Minderungseinrichtungen dient und eine Priorisierung von effektiven Maßnahmen zur Emissions- und Schadstoffminderung ermöglicht. | Dr. rer. nat. Manuel Garcia-Käufer Tel.: +49 761 270-83410 manuel.garcia-kaeufer@uniklinik-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Universitätsklinikum Freiburg - Institut für Infektionsprävention und Krankenhaushygiene Breisacher Str. 115 b 79106 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22040318 | Verbundvorhaben: Vorhersage und Reduktion von Schadstoffemissionen in Biomassefeuerungen durch Einsatz intelligenter Regler; Teilvorhaben 1: Koordination - Akronym: EmissionPredictor | Das Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Bildung gasförmiger Schadstoffemissionen (Kohlenmonoxid und Stickoxide) in einer Biomassefeuerung mittels numerischer Simulation zu beschreiben, um damit eine on-line Optimierung der Verbrennungsführung zu ermöglichen. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den "Machine learning"-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien erstmals auf Biomasseheizkraftwerke zur Optimierung des Emissionsverhaltens zu adaptieren und dessen Potenzial im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die aixprocess GmbH und die Heizkraftwerk Altenstadt GmbH. Dazu sollen zunächst Modelle zur Schadstoffbildung in numerische Simulationstools integriert und die Emissions-Vorhersage für instationäre Betriebsweisen der Feuerung zu validiert werden. Darüber hinaus werden Regelungsmechanismen auf Basis statistischer und selbstlernender Methoden entworfen, um damit eine on-line-Feuerungsoptimierung während des Betriebs mit schwankenden Brennstoffeigenschaften zu erreichen. Diese Vorgehensweisen werden kombiniert, um ein On-line Emissionskontrollsystem aufzubauen und in einem Heizkraftwerk zu erproben. Dieses Kontrollsystem agiert als zusätzlicher Rechner in der Leitwarte und liefert dem Betreiber erweiterte Informationen bezüglich der aktuellen Betriebsparameter liefert sowie auch bereits aktive Regeleingriffe vorschlägt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist somit ein Beitrag zur Senkung der Schadstoffemissionen bzw. Einhaltung von gültigen Grenzwerten während des Betriebs von Biomassefeuerungen bei gleichzeitiger Erweiterung des Brennstoffbandes hin zum vermehrten Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl Tel.: +49 911 5302-99021 juergen.karl@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Chemie- und Bioingenieurwesen - Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik Fürther Str. 244 f 90429 Nürnberg | ||
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22041118 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: TeToxBeScheit | Einzelraumfeuerungen für Scheitholz emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind notwendig, um die schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungsmaßnahmen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden für eine kombinierte Bewertung zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft damit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere die aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. Die Datengrundlage wird experimentell von einem interdisziplinären Konsortium mit vier Partnern aus den Bereichen Verfahrenstechnik, Toxikologie, Umweltforschung sowie Arbeits- und Umweltmedizin erarbeitet. Um die Wirkung der Minderungsmaßnahmen vergleichend zu beurteilen, wird das native Verbrennungsaerosol (Partikel und Gasphase) vor und nach dem Einsatz der jeweiligen Emissionsminderungseinrichtung auf mehreren Ebenen untersucht. Eine umfassende physikalische und chemische Analyse der Rauchgasbestandteile wird durch die Untersuchung der zellbiologischen und der ökotoxikologischen Effekte in relevanten Testsystemen ergänzt. Die Teilergebnisse werden abschließend zusammengeführt und dienen einer kombinierten Bewertung der betrachteten Minderungsmaßnahmen. Auf Grundlage dieser Bewertung kann die THG- und schadstoffspezifische Leistungsfähigkeit praxisrelevanter, technischer Minderungseinrichtungen umfänglich verglichen werden. Auf Grundlage des Vergleichs können Handlungsempfehlungen zur Einhaltung hoher Umweltstandards abgeleitet werden. | Lisa Feikus Tel.: +49 241 80 96695 feikus@teer.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2022 | 22042318 | T2O2-Regelung - Entwicklung und Dauererprobung einer vermarktungsfähigen Verbrennungsregelung zur Schadstoffminderung und Effizienzerhöhung in freistehenden Raumheizern nach DIN EN 13240 - Akronym: T2O2-Regelung | Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll ein bereits bestehendes Regelsystem, welches auf der Grundlage der Energiebilanzmethode, die sogenannte T2O2-Regelung, basiert und bereits im Rahmen von vorangegangenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten entwickelt wurde, für den Einsatz in Einzelraumfeuerungsanlagen nach DIN EN 13240 bis zur Marktreife weiterentwickelt werden. Hierfür soll im Unterauftrag mit der Sabo Elektronik GmbH, welche das bisher auf einer SPS basierende Regelsystem auf einen geeigneten Mikrocontroller übertragen soll, der Firma Kutzner + Weber GmbH als potentieller Systemlieferant sowie mit der Firma Wodtke GmbH und der Firma Hase Kaminofenbau GmbH als Feuerungsanlagenhersteller eng zusammengearbeitet und das Regelsystem in der Praxis, durch den Einsatz in realen Raumheizern, dauererprobt werden. Die Weiterentwicklungen des Regelsystems sollen sich speziell auf Raumheizer für feste Brennstoffe nach DIN EN 13240 beziehen. Als Grundlage für eine erfolgreiche Zulassung und Vermarktung des Regelsystems ist es außerordentlich wichtig, dass die Weiterentwicklungen im Praxisbetrieb für reale Anwendungen d. h. in Haushalten beim Endkunden, über mindestens zwei Heizperioden dauererprobt werden. Das Hauptziel dieses Forschungsvorhabens besteht darin, dass das Regelsystem im Anschluss an die durchzuführenden Weiterentwicklungs- und Optimierungsarbeiten eine Marktreife erlangt, sodass nach Abschluss des geplanten Forschungsvorhabens ein vermarktungsfähiges Produkt angeboten werden kann. | Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa Tel.: +49 711 970-3455 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | ||
| 01.08.2019 | 31.01.2021 | 22042418 | Grünes Gewerbegebiet Neustrelitz - Durchführbarkeitsstudie für ein mit Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien autark versorgtes Gewerbegebiet - Akronym: Neustrelitz | Im vorliegenden Vorhaben "Grünes Gewerbegebiet Neustrelitz" wird der Gedanke verfolgt, bestehende und neue Erzeugungsanlagen im Bereich der erneuerbaren Energien sowie regionale Energieverbraucher Angebote in ein technisches Gesamtkonzept einzubinden und in einem Maßnahmenkatalog zu bewerten. Ziel ist es alle o.g. Akteure mit lokal erzeugter elektrischer Energie und Wärme aus erneuerbaren Energieanlagen zu versorgen (Sektorenkopplung). In der Stadt Neustrelitz sind in den vergangenen Jahren eine Vielzahl von erneuerbaren Energieanlagen errichtet und installiert worden. Zum einen liefern sie bereits heute eine Vielzahl, der im Stadtgebiet benötigten, Strom- und Wärmebedarfe. Zum anderen leistet Neustrelitz schon heute einen erheblichen Anteil am Klimaschutz in Mecklenburg-Vorpommern. So können allein durch das Biomasseheizkraftwerk (BMHKW 7,5 MWel,17 MWth) jährlich 14.000 t CO2 eingespart werden. Diese positive Bilanz hat zu einer großen Akzeptanz und Identifikation mit den erneuerbaren Energien in Neustrelitz geführt Das Vorhaben soll die einzelnen Komponenten des "Grünen Gewerbegebietes Neustrelitz" untersuchen und diese zu einem effektiven und wirtschaftlichen Gesamtkonzept zusammenfügen, welches im Einklang mit dem Stadtentwicklungskonzept steht und es fördert. Es soll dargestellt werden, welche Komponenten welche Rolle bei einem solchen Konzept spielen und wie Sie ausgeprägt werden müssen. Dabei wird auch der Nutzen und die Wichtigkeit am Gesamtkonzept betrachtet. Ziel dieses Vorhabens ist ein übertragbarer Maßnahmenkatalog, welcher die einzelnen Komponenten, die zur Umsetzung eines solchen Vorhabens notwendig sind, identifiziert und beleuchtet. Es wird also möglich sein das Konzept teilweise zu übertragen, auch wenn nicht alle Komponenten vorhanden sind. Am Ende dieses Vorhabens wurde damit ein übertragbarer Maßnahmenkatalog zur Errichtung eines solchen "Grünen Gewerbegebietes" bzw. ein "grünes" Verbrauchsgebiet erstellt. | In der Studie wurde zunächst, auf Basis der zur Verfügung stehenden Fläche, eine mögliche Struktur des Grünen Gewerbegebietes erstellt. Unter Annahme einer GFZ von 0,6 wurde eine modellhafte Planung der Grundstücke und Gebäude vorgenommen, mit dem Ziel eine maximale Anzahl an anzusiedelnden Unternehmen zu ermitteln. Auf Basis der modelhaften Gebäudedaten und der möglichen Unternehmenszweige, wurden im Anschluss Verbrauchsverläufe ermittelt, um ein modelhafte Verbrauchslast im Strom und Wärmebereich zu ermitteln. Es wurde gezeigt, dass die benötigte Wärme durch das BmHKW bereitgestellt werden kann unter Hinzunahme weiterer Erzeuger zur Spitzenlastdeckung im Winter. Hieraus konnten die Erzeugungsanlagen simuliert werden, die notwendig sind, um eine mögliche Gesamtlast zu erstellen. Im Bereich Photovoltaik, welche auf den Dächern der Gebäude errichtet werden sollen, wurde eine mögliche installierte Leistung von 2,2 MWp ermittelt. Es wurde die Integration von 2 WEA in räumlicher Nähe zum Gewerbegebiet analysiert. Der ermittelte Standort in der Stadtforst von Neustrelitz ist aus naturschutzrechtlichen Gründen der einzige mögliche für die Errichtung von Windenergieanlagen. Die Planung von WEA mit einem Gitterturm mittels vier gespreizten Stahlgitterfüßen über ein Eisenbahngleis ist eine wichtige Innovation. Der hier erzeugte Strom, soll vorrangig zur Versorgung des Gewerbegebietes und zur Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse genutzt werden. Die Analyse einer Wasserstofferzeugung ist ebenfalls durchgeführt wurden. Mehrere Varianten wurden analysiert mit dem Ergebnis, dass ein wirtschaftlicher Betrieb ausschließlich mit einer hohen | Andy Werner Tel.: +49 3981 474-170 werner@stadtwerke-neustrelitz.de Stadtwerke Neustrelitz Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wilhelm-Stolte-Str. 90 17235 Neustrelitz | |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 22042618 | Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 1: Technologiescreening, Evaluierung und ökonomische Bewertung - Akronym: EBA-Holz | Im Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren. | Prof. Dr. Harald Thorwarth Tel.: +49 7472 951-142 thorwarth@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | ||
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 2219NR006 | Verbundvorhaben: Vorhersage und Reduktion von Schadstoffemissionen in Biomassefeuerungen durch Einsatz intelligenter Regler; Teilvorhaben 3: Experimentelle Untersuchungen und Validierung - Akronym: EmissionPredictor | Das Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Bildung gasförmiger Schadstoffemissionen (Kohlenmonoxid und Stickoxide) in einer Biomassefeuerung mittels numerischer Simulation zu beschreiben, um damit eine on-line Optimierung der Verbrennungsführung zu ermöglichen. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den "Machine learning"-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien erstmals auf Biomasseheizkraftwerke zur Optimierung des Emissionsverhaltens zu adaptieren und dessen Potenzial im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die aixprocess GmbH und die Heizkraftwerk Altenstadt GmbH. Dazu sollen zunächst Modelle zur Schadstoffbildung in numerische Simulationstools integriert und die Emissions-Vorhersage für instationäre Betriebsweisen der Feuerung zu validiert werden. Darüber hinaus werden Regelungsmechanismen auf Basis statistischer und selbstlernender Methoden entworfen, um damit eine on-line-Feuerungsoptimierung während des Betriebs mit schwankenden Brennstoffeigenschaften zu erreichen. Diese Vorgehensweisen werden kombiniert, um ein On-line Emissionskontrollsystem aufzubauen und in einem Heizkraftwerk zu erproben. Dieses Kontrollsystem agiert als zusätzlicher Rechner in der Leitwarte und liefert dem Betreiber erweiterte Informationen bezüglich der aktuellen Betriebsparameter liefert sowie auch bereits aktive Regeleingriffe vorschlägt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist somit ein Beitrag zur Senkung der Schadstoffemissionen bzw. Einhaltung von gültigen Grenzwerten während des Betriebs von Biomassefeuerungen bei gleichzeitiger Erweiterung des Brennstoffbandes hin zum vermehrten Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen. | Dipl.-Betriebsw.(FH) Bernhard Schuster Tel.: +49 8861 93082-0 bernhard.schuster@hkw-altenstadt.de Heizkraftwerk Altenstadt GmbH & Co. KG Triebstr. 90 86972 Altenstadt | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR023 | Feinstaub- und Depositionsreduktion durch Additive bei der Biomassefeuerung - Akronym: BioAdd | Bei der Biomassefeuerung stellt die Freisetzung von Depositions- und Feinstaubbildnern eine große Problematik dar. Je nach Anlagengröße verursachen die Auswirkungen dieser Freisetzung unterschiedliche Schwierigkeiten beim Betrieb der Anlage. In Kleinfeuerungsanlagen gelten gesetzlich vorgeschriebene Grenzwerte zur Feinstaubemission in die Umwelt, die bei Verwendung von biogenen Feststoffen nur bedingt eingehalten werden können. Bei größeren Feuerungsanlagen bis 50 MW stellt die Depositionsbildung an Wärmeübertragerflächen die größte Herausforderung dar. Diese Depositionen weisen starkes Korrosionspotential auf und führen zu Lebensdauerverkürzungen der Bauteile bis hin zum Materialversagen. Sowohl die Feinstaub- als auch die Depositionsbildung werden durch die Freisetzung von Spurenstoffen bei der Verbrennung verursacht. Durch Zugabe von Additiven in die Feuerung kann die Konzentration dieser Depositions- und Feinstaubbildner in der Gasphase reduziert werden. Im Forschungsvorhaben sind experimentelle Untersuchungen für die Einbindung von Feinstaub- und Depositionsbildner in Additive vorgesehen, die für verschiedene Brennstoffe, Bauarten der Feuerungsanlage und Arten der Additiveinbringung angewandt werden können. Im nächsten Schritt des Forschungsvorhabens soll mittels Modellierung geprüft werden, für welches Feuerungssystem welche Art der Additiveinbringung aus technologischer und wirtschaftlicher Sicht am sinnvollsten ist. | Prof. Dr.-Ing. Hartmut Spliethoff Tel.: +49 89 289-16270 spliethoff@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Energiesysteme Boltzmannstr. 15 85748 Garching b. München | ||
| 01.09.2019 | 31.08.2022 | 2219NR037 | Verbundvorhaben: Optimierung von Datenerfassung und Steuerungstechnik für Biomassefeuerungen; Teilvorhaben 2: technische Unterstützung und Softwareentwicklung - Akronym: DigitalFire | Vorhabensziel: Im Rahmen von DigitlaFire sollen marktverfügbare Sensoren und Softwarelösungen an bislang "blinden" Flecken von Feuerungsanlagen genutzt werden, um den Anlagenbetrieb von Biomassefeuerungsanlagen grundlegend zu optimieren. So sollen möglichst kostengünstige Lösungen bereitgestellt werden, welche einen ökonomischen Mehrwert für Hersteller und Betreiber bieten. DigitalFire beschreitet neue Wege in der Optimierung und Steuerung von Biomassefeuerungsanlagen. Die Möglichkeiten der Digitalisierung werden ausgeschöpft, indem 1. durch den Einsatz zusätzlicher Sensoren bzw. Datenerfassungssysteme mehr Informationen entlang der Prozesskette gewonnen werden, 2. durch eine optimierte IT-Infrastruktur verfügbare Daten mit den zusätzlichen Informationen verknüpft und diese Daten effizient gesammelt, übertragen, aufbereitet, gespeichert, ausgewertet und visualisiert werden, 3. Methoden wie Machine Learning, künstliche neuronale Netze (KNN), Soft-Sensorik und Predictive Maintenance eingesetzt werden, um Anlagenbetrieb und Verfügbarkeit zu verbessern, 4. durch ein benutzerfreundliches Frontend, auch für mobile Endgeräte (z.B. eine App), für eine optimale Interaktion mit dem Betreiber der Anlage gesorgt wird. | Dipl-Ing. Manuel Friedrich Tel.: +49 9122 8899-550 manuel.friedrich@bf-automation.de BF Automation GmbH & Co. KG Walpersdorfer Str. 31 91126 Schwabach | X | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 2219NR091 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 2: Theoretische toxikologische Untersuchungen, chemisch- physikalisch Charakterisierung der Emissionen - Akronym: TeToxBeScheit | Scheitholz-Einzelraumfeuerungen emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind erforderlich, um die potentiell schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungsmaßnahmen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden für eine kombinierte Bewertungsstrategie zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft damit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere die aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. Im Teilvorhaben 3 hat das Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin die Aufgabe, am Versuchsstand des TEER geeignete chemisch – physikalische Methoden zur Charakterisierung der Emissionen aus Scheitholzfeuerungen zu etablieren und diese Methoden mit den Testsystemen der Human- (TV2) und Ökotoxikologie (TV1) zu koordinieren. | Dr. rer.nat. Manfred Möller Tel.: +49 241 80870-07 mamoeller@ukaachen.de Universitätsklinikum Aachen - Institut für Arbeits- und Sozialmedizin Pauwelsstr. 30 52074 Aachen | ||
| 01.02.2020 | 30.09.2023 | 2219NR161 | Ökobilanzielle und ökonomische Analyse von Wärmebereitstellungstechnologien für Gebäude - Akronym: OekoWG | Die Emissionen von Heizungsanlagen im Gebäudesektor haben einen deutlichen Anteil an den anthropogenen Umweltbelastungen in Deutschland. Daher ist es wichtig, belastbare Informationen zu den Umweltauswirkungen der Heizungsanlagen zu ermitteln. Ziel des Projektes ist es, die Umweltauswirkungen von Heizungssystemen entlang des gesamten Produktlebenszyklus zu quantifizieren, eine ökonomische Bewertung durchzuführen und über eine dynamische Ökobilanzierung die Auswirkungen in der Zukunft zu prognostizieren. Daraus lässt sich das Heizungssystem mit den geringsten Umweltauswirkungen und niedrigsten Kosten identifizieren. Im Vorhaben werden zwei unterschiedliche Gebäude exemplarisch untersucht. Die Umweltauswirkungen werden dabei anhand der Produktlebensphasen der Heizungsanlagen sowie des Orts der Emissionen unterschieden. Dafür werden die Heizungsanlagen und Kombinationen von Heizungsanlagen gebäudespezifisch ausgelegt und mit detaillierten Massen- und Energiebilanzen über ihren Lebenszyklus beschrieben. Mögliche zu untersuchende Heizungsanlagen sind neben biomassebasierten Systemen beispielsweise auch Wärmepumpen oder Solarthermie. Nach einer ökologischen Betrachtung wird auch die Wirtschaftlichkeit der Systeme untersucht. Anschließend kann eine Ökoeffizienzanalyse durchgeführt werden. Anhand einer dynamischen Ökobilanz soll die Umweltwirkung in der Zukunft abgeschätzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | ||
| 01.12.2020 | 30.11.2024 | 2219NR211 | Optimierung von Biomassefeuerungen mit dem Ziel reduzierter Stickoxidemissionen - Akronym: Optinox | Der Fokus des Forschungsvorhabens liegt auf der Entwicklung kosteneffizienter Maßnahmen zur Minderung der Stickoxidemissionen biomassegefeuerter, mittelgroßer Feuerungsanlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von 1–50 MW. Hierfür wird ein systematischer Vergleich verschiedener Feuerungssysteme (Flugstrom, Wirbelschicht, Festbett) durchgeführt und resultierende Stickoxidemissionen sowie die Verteilung zwischen NO und dessen Vorläufern (HCN, NH3) innerhalb der Verbrennungszonen analysiert. Durch die Kombination aus experimentellen Untersuchungen und CFD-Simulationen wird die Übertragbarkeit des Modellansatzes sowie die Optimierung aller gängigen Biomassefeuerungen hinsichtlich reduzierter Stickoxidemissionen ermöglicht. Es wird eine hinsichtlich der Stickoxidemissionen verbesserte Feuerung ohne eine Erhöhung der Emissionen weiterer Schadstoffe (z.B. Staub, CO) angestrebt. Hierbei wird sowohl die Luftstufung als auch die Kombination aus Luftstufung und SNCR untersucht. | Prof. Dr.-Ing. Hartmut Spliethoff Tel.: +49 89 289-16270 spliethoff@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Energiesysteme Boltzmannstr. 15 85748 Garching b. München | ||
| 01.08.2020 | 31.12.2022 | 2219NR273 | Energetische Nutzung von Scheitholz durch die Entwicklung einer effizienten und emissionsarmen, kleinen Scheitholzfeuerung mittels kontinuierlicher Brennstoffzuführung - Akronym: HypoBio | Das Ziel des Vorhabens ist eine Weiterentwicklung von Stückholz-Kleinfeuerungsanlagen. Mittels einer kontinuierlichen Brennstoffzuführung soll die Phase der intensiven Verbrennung bei hohen Temperaturen möglichst lange ausgedehnt werden. Die bei Chargenabbränden sonst zyklisch auftretenden An- und Ausbrandphasen mit einem erhöhten Schadstoffausstoß werden dadurch minimiert. Für die Scheitholzfeuerung ist die Entwicklung der nachfolgend benannten Anlagenkomponenten erforderlich: - Kontinuierliche Beschickung einer kleinen Holzfeuerung mit Scheitholz - Brennraumgestaltung (Konzept und Auslegung) - Zuluft-Regelung (Primär-, Sekundär- und ggf. Tertiärluft) - Emissionsminderungsmaßnahmen (Katalysatoren, Abscheider) Mit dem zu entwickelnden Prototyp wird eine deutliche Unterschreitung der heute geltenden Grenzwerte nach 1. BImSchV anvisiert. | Rene´ Bindig Tel.: +49 341 2434-746 rene.bindig@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2021 | 2219NR289 | Die nächste Generation an Holzgas-KWK-Anlagen: ein höheres Level an technischer Verfügbarkeit und Kundenservice - Akronym: NawaroEnergy | Im Fokus des Projektes steht die Weiterentwicklung von Holzgas-KWK-Anlagen. Diese finden ihre Anwendung vorwiegend im ländlichen Raum bei Betrieben der Holzbearbeitung, Nahwärmeversorgung und Landwirtschaft mit Tierzucht. Unser Ziel ist, dass auch in Zukunft eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung, einschließlich der Vermeidung von Treibhausgasen (CO2) bei der nachhaltigen Produktion von Strom- und Wärmeenergie gewährleistet ist. Die Schwerpunkte der angestrebten F&E-Maßnahmen liegen in der Anlagenrobustheit, - steuerung sowie in der Wartung und im Betrieb der Anlagen. Die Anlagenrobustheit wird durch die Reduktion von brennstoffbedingten Schwankungen sowie der Optimierung des Komponenteneinbaus in der zentralen Steuerungseinrichtung erreicht. Um die Last der sicheren Betriebsführung vom betreibenden Personal in die eigentliche Anlage zu bringen, erfolgt die Weiterentwicklung der Steuerung zur intelligenten Vollautomatisierung. Der Service wird im Bereich der vorausschauenden Wartung und Instandhaltung weiterentwickelt. Dabei gilt es, mittels Big Data- Verfahren übergeordnete Steuerungsalgorithmen abzuleiten, um daraus mittels KI-Elementen Wartungseinsätze intelligent und dynamisch zu planen und sie ressourcenschonender auszuführen. Auf dieser Grundlage soll die Anlagenverfügbarkeit als Ganzes bei gleichzeitig geringeren Betriebskosten gesteigert werden. | Ein Teil der resultierenden Verbesserungsmaßnahmen ist zum jetzigen Zeitpunkt Serienstand und wurde zudem bereits bei einigen Bestandsanlagen nachgerüstet. Die übrigen Maßnahmen werden im ersten Quar-tal 2022 in die Serie überführt werden. Einzelne Aufgabenstellungen werden nach dem Vorhaben durch zusätzlichen F&E-Einsatz bei Burkhardt weiter bearbeitet. Hierzu ist vor allem die automatische Erkennung kritischer Anlagenzustände über KI-Elemente, z.B. Machine Learning, zu nennen. Diese Methodik wurde u.a. zur Erfassung des Zustands der Wirbelschicht im Gasreaktor angewendet. Das Ziel, die Wirbelschicht im Gasreaktor zuverlässig zu klassifi-zieren, wurde erreicht. In einem Folgeprojekt wird der Aufbau der Vorrichtung zur Datenerfassung (Kamera) so weiterentwickelt werden, dass er für den Dauerbetrieb geeignet ist. Hierfür gibt es bereits erste Lösungs-ansätze, welche nach Abschluss des Vorhabens umgesetzt werden. Es werden bei Burkhardt mehrere in-terne Entwicklungsprojekte folgen, die auf der durch das Vorhaben geschaffenen Wissensbasis aufbauen werden. Durch die Anwendung der gewonnen Erkenntnisse können weitere Entwicklungsschritte realisiert werden. | Dipl. Ing. FH Holger Burkhardt Tel.: +49 9185 9401-720 h.burkhardt@burkhardt-gmbh.de Burkhardt GmbH (Mühlhausen) Kreutweg 2 92360 Mühlhausen | X |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR292 | Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Schnellmesstechnik für große Feuerungsanlagen auf Basis der Röntgenfluoreszenzanalyse sowie an das Mess-Prinzip angepasster Probenaufbereitung - Akronym: EBA-Holz | Im Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren. | Dipl.-Ing. Stefan Brauer Tel.: +49 6171 91293-0 engineering@apc-analytics.com APC Analytics GmbH Daimlerstr. 17 61449 Steinbach (Taunus) | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR294 | Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 2: Probenbereitstellung, Analyseverfahren und Normenkonformität - Akronym: EBA-Holz | Im Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren. | Dr. Daniel Kuptz Tel.: +49 9421 300-118 daniel.kuptz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.02.2020 | 31.01.2023 | 2219NR296 | Kombi Power System mit Gegenstromvergasung - Verbesserung der Anlagenrobustheit und Weiterentwicklung der Anlagenkonzepte - Akronym: Kleinvergaser | 1. Marktdurchbruch über die Erreichung von wirtschaftlichen Projekten abseits von Nischen - durch den Einsatz günstigerer Brennstoffsortimente - durch die Erreichung höherer Vollaststundenzahlen - durch die Verringerung des Betreuungsaufwandes seitens des Betreibers - durch die Erweiterung der Nutzungsmöglichkeiten für das anfallende Pyrolyseöl 2. Ausbau und Festigung des bereits gewonnenen Know-hows 3. Etablierung der Technologie "KWK mit Gegenstromvergasung" 4. Erhaltung bestehender und Schaffung weiterer Arbeitsplätze im Unternehmen | Alexander Schwarzberger Tel.: +49 9443 929-222 a.schwarzberger@regawatt.de ReGaWatt GmbH An den Sandwellen 114 93326 Abensberg | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR104A | Verbundvorhaben: Ofenoptimierung zur Schadstoffminderung mittels technologischer und katalytischer Maßnahmen; Teilvorhaben 1: Katalytische Maßnahmen - Akronym: OSmintekat | Ziel dieses Vorhabens ist es, ein Ofensystem mit intelligentem Bypassdesign, gegendruckoptimierten Katalysator und Lambda-Regelung zu entwickeln, welches gegenüber Systemen mit klassischem Bypass eine um 20% verringerte Schadstoffemissionen aufweist. | Die im Projekt erzielten Ergebnisse sollen in Kaminöfen der Fa. LEDA eingesetzt werden. Durch das Alleinstellungsmerkmal wird von einem höheren Absatz von Kaminöfen der Fa. LEDA ausgegangen. Die Fa. Emission Partner profitiert dabei von dem Absatz einer höheren Menge an Katalysatoren. Die technischen Voraussetzungen für eine Serienproduktion der Katalysatoren bei der Fa. Emission Partner sind erfüllt. Auf Basis der gewonnenen Projektergebnisse sollen weitere Projektideen, wie z.B. die Stickoxydminderung durch eine aktive Bypassklappensteuerung oder die Installation eines edelmetallfreien Katalysators im Hochtemperaturbereich formuliert werden. | Dr. Martin Lammert Tel.: +49 4498 92326-206 martin.lammert@emission-partner.de Emission Partner GmbH & Co. KG Industriestr. 5 26683 Saterland | X |
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR104B | Verbundvorhaben: Ofenoptimierung zur Schadstoffminderung mittels technologischer und katalytischer Maßnahmen; Teilvorhaben 2: Technologische Maßnahmen - Akronym: OSmintekat | Ziel dieses Vorhabens ist es, ein Ofensystem mit intelligentem Bypassdesign, gegendruckoptimierten Katalysator und Lambda-Regelung zu entwickeln, welches gegenüber Systemen mit klassischem Bypass eine um 20% verringerte Schadstoffemissionen aufweist. | Die im Projekt erzielten Ergebnisse sollen in Kaminöfen der Fa. LEDA eingesetzt werden. Durch das Alleinstellungsmerkmal wird von einem höheren Absatz von Kaminöfen der Fa. LEDA ausgegangen. Die Fa. Emission Partner profitiert dabei von dem Absatz einer höheren Menge an Katalysatoren. Die technischen Voraussetzungen für eine Serienproduktion der Katalysatoren bei der Fa. Emission Partner sind erfüllt. Auf Basis der gewonnenen Projektergebnisse sollen weitere Projektideen, wie z.B. die Stickoxydminderung durch eine aktive Bypassklappensteuerung oder die Installation eines edelmetallfreien Katalysators im Hochtemperaturbereich formuliert werden. | Onno Cramer Tel.: +49 491 6099-134 ocramer@www.leda.de LEDA Werk GmbH & Co. KG Groninger Str. 10 26789 Leer (Ostfriesland) | X |
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR105A | Verbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche, entwicklungstechnische Gestaltung und Umsetzung der EKE-Technik - Akronym: EKE-Technik | Der Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt. | Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa Tel.: +49 711 970-3455 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR105B | Verbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 2: Kooperative Entwicklung einer Hochspannungseinheit und Sprühelektrode - Akronym: EKE-Technik | Der Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt. | M.Sc. Eng. Pablo Klainsek Tel.: +49 8141 957-450 klainsek@kutzner-weber.de Kutzner + Weber GmbH Frauenstr. 32 82216 Maisach | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR105C | Verbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 3: Bereitstellung der Versuchanlagen u. Durchführung der Feldversuche - Akronym: EKE-Technik | Der Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt. | Michael Russ Tel.: +49 7071 7003-18 michael.russ@wodtke.com wodtke GmbH Rittweg 55-57 72070 Tübingen | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR108A | Verbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Schornsteinfeger-Messverfahren und EN-PME Verfahren - Akronym: LangEFeld | Das Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren. | Dipl.-Ing. Claudia Schön Tel.: +49 9421 300-152 claudia.schoen@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR108B | Verbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 2: Recherche, Prüfstandsuntersuchungen, Zählende und Online-Messverfahren, Katalysatoralterung - Akronym: LangEFeld | Das Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren. | Mario König Tel.: +49 341 2434-569 mario.koenig@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR108C | Verbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 3: Charakterisierung der Brennstoffe und Stäube, gemeinsame Analytik - Akronym: LangEFeld | Das Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR119A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 1: Implementierung Technikum, Montage, Inbetriebnahme und erste Tests, Optimierungen - Akronym: CLAIRE | Im Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwis-senschaftliche Innovationen. | Martin Meiller Tel.: +49 9661 8155-421 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTATZ An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR119B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 2: Detail-Engineering, Einbringung feuerfester Werkstoffe für Rost- und Anlagenkomponenten, Roststäbe, Luftzuführung (Kühlung) durch einen Vorschub - Akronym: CLAIRE | Im Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwissenschaftliche Innovationen. | Dr. Thomas Weiß Tel.: +49 5032 895-164 t.weiss@ikn.eu IKN GmbH Ingenieurbüro-Kühlerbau-Neustadt Herzog-Erich-Allee 1 31535 Neustadt am Rübenberge | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR119C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 3: Fertigung und Montage, Ansprechpartner für alle Fragen im Bereich thermischer Verbrennungsprozesse von Biomasse und der dazugehörigen Emissionsminderungsstrategien - Akronym: CLAIRE | Im Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwissenschaftliche Innovationen. | Alfons Fellner Tel.: +49 9608 9230128 a.fellner@oeko-therm.net A. P. Bioenergietechnik GmbH Träglhof 6 92242 Hirschau | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR121A | Verbundvorhaben: Untersuchung der Freisetzung partikulärer und gasförmiger Luftschadstoffe aus Kaminöfen in den Innenraum; Teilvorhaben 1: Hauptverantwortlichkeit bei Laboruntersuchungen der Schadstofffreisetzung und Laborüberprüfung der Partikelsensoren und Gassensoren - Akronym: PAGALUKA | Ziel des Vorhabens PAGALUKA ist die Schaffung einer Datenbasis zur Freisetzung von gas- und partikelförmigen Luftschadstoffen aus Kaminöfen in den Innenraum. Mit dem besseren Verständnis der Freisetzung lassen sich Maßnahmen ableiten, um diese so weit wie möglich zu vermeiden. Eine große Wissenslücke besteht derzeit noch im Bereich der Partikelkonzentrationen in Innenräumen mit Kleinfeuerungsanlagen. Zwar wurden mitunter erhöhte Partikelkonzentrationen nachgewiesen, nach dem derzeitigen Kenntnisstand ist aber nicht eindeutig geklärt, welche Partikel tatsächlich aus dem Brennraum des Ofens emittiert und welche erst außerhalb des Ofens aufgrund thermischer Einwirkung durch Nukleation neu entstehen. Die Erarbeitung eines besseren Verständnisses der Partikelemissions- und Partikelneubildungsprozesse stellt daher ein zentrales Ziel dieses Vorhabens dar. Ein Novum dieses Vorhabens ist die extrazelluläre Untersuchung des ROS-Bildungspotenzials der Partikel, das einen Aufschluss über mögliche gesundheitliche Auswirkungen liefert. Weiterhin sollen die Emissionen aus Kaminöfen auch bezüglich ihrer Gaszusammensetzung umfänglich charakterisiert werden. Auf Basis der gewonnenen Informationen sollen einerseits Konstruktionsempfehlungen für möglichst emissionsarme Kaminöfen und andererseits Handlungsempfehlungen für den emissionsarmen Betrieb erarbeitet werden. Basierend auf den Erkenntnissen zur Freisetzung von Luftschadstoffen soll ferner eine sensorgestützte Überwachung der Innenraumluftqualität beim Betrieb von Kaminöfen entwickelt und in die Abbrandsteuerung eines Kaminofens integriert werden, um so den Ofen energie- und emissionsoptimiert betreiben zu können. | Prof. Dr.-Ing. Christof Asbach Tel.: +49 2065 418-409 asbach@iuta.de Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V. (IUTA) Bliersheimer Str. 58-60 47229 Duisburg | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR121B | Verbundvorhaben: Untersuchung der Freisetzung partikulärer und gasförmiger Luftschadstoffe aus Kaminöfen in den Innenraum; Teilvorhaben 2: Prüfraumaufbau, Einbindung der Sensorinformationen und Handlungsempfehlungen für Konstruktion - Akronym: PAGALUKA | Ziel des Vorhabens PAGALUKA ist die Schaffung einer Datenbasis zur Freisetzung von gas- und partikelförmigen Luftschadstoffen aus Kaminöfen in den Innenraum. Mit dem besseren Verständnis der Freisetzung lassen sich Maßnahmen ableiten, um diese so weit wie möglich zu vermeiden. Eine große Wissenslücke besteht derzeit noch im Bereich der Partikelkonzentrationen in Innenräumen mit Kleinfeuerungsanlagen. Zwar wurden mitunter erhöhte Partikelkonzentrationen nachgewiesen, nach dem derzeitigen Kenntnisstand ist aber nicht eindeutig geklärt, welche Partikel tatsächlich aus dem Brennraum des Ofens emittiert und welche erst außerhalb des Ofens aufgrund thermischer Einwirkung durch Nukleation neu entstehen. Die Erarbeitung eines besseren Verständnisses der Partikelemissions- und Partikelneubildungsprozesse stellt daher ein zentrales Ziel dieses Vorhabens dar. Ein Novum dieses Vorhabens ist die extrazelluläre Untersuchung des ROS-Bildungspotenzials der Partikel, das einen Aufschluss über mögliche gesundheitliche Auswirkungen liefert. Weiterhin sollen die Emissionen aus Kaminöfen auch bezüglich ihrer Gaszusammensetzung umfänglich charakterisiert werden. Auf Basis der gewonnenen Informationen sollen einerseits Konstruktionsempfehlungen für möglichst emissionsarme Kaminöfen und andererseits Handlungsempfehlungen für den emissionsarmen Betrieb erarbeitet werden. Basierend auf den Erkenntnissen zur Freisetzung von Luftschadstoffen soll ferner eine sensorgestützte Überwachung der Innenraumluftqualität beim Betrieb von Kaminöfen entwickelt und in die Abbrandsteuerung eines Kaminofens integriert werden, um so den Ofen energie- und emissionsoptimiert betreiben zu können. | Benedikt Wagner Tel.: +49 252 2590-1145 wagner@skantherm.de Skantherm GmbH & Co. KG Von-Büren-Allee 16 59302 Oelde | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2024 | 2220NR123X | Entwicklung einer integrierten Abgasbehandlungstechnik für Scheitholz-Einzelraumfeuerungsanlagen zur langzeitstabilen Einhaltung der Grenzwertanforderungen des Blauen Umweltengels - Ultrafeinstaub-Filter- und Katalysatortechnologie, Regelungskonzept,Gesamtsystem - Akronym: CleanKFA | Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung und Erprobung eines innovativen Konzepts für ein integriertes Abgasbehandlungssystem in Einzelraumfeuerstätten, mit dem eine langzeitstabile Einhaltung der Emmisionsgrenzwerte des neuen Umweltzeichens "Blauer Engel" für Kaminöfen für Holz DE-ZU 212 erreicht werden kann. Auf Basis neuartiger Kombinationen aus zellulären und dichten keramischen Strukturen sollen geeignete Filter, Katalysatoren und Wärmespeicherelemente für die Integration in Feuerstätten ermittelt und deren optimale Einsatzbedingungen in Kombination mit einer geregelten Verbrennungsführung ausgetestet werden. Der besondere Fokus beim Funktionalitätsnachweis unter erweiterten Typprüfbedingungen gemäß der Kriterien des Umweltzeichens sowie in Langzeitversuchen liegt auf einer Verminderung der Feinstpartikel zur Einhaltung des neuen anzahlbezogenen Partikelgrenzwertes von 5.000.000/cm³. Darüber hinaus sind die Minderung von Kohlenstoffmonoxid um mindestens 65 % im Vergleich zu konventionellen Feuerstätten sowie die Reduzierung von gasförmigen organischen Verbindungen und Stickstoffoxiden gemäß den Emissionsanforderungen nachzuweisen. | Dr. rer. nat. Uwe Petasch Tel.: +49 351 2553-7616 uwe.petasch@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2220NR132A | Verbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 1: Fertigung erforderlicher Komponenten, die nicht zugekauft werden können, Bereitstellung des Prüfstandes, Durchführung der Messkampagne zur Detektierung von Verschleißerscheinungen und etwaigen Schäden - Akronym: E-TNV | Saubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holzscheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf. Mit unserem System zur elektro-thermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. | Martin Meiller Tel.: +49 9661 8155-421 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTATZ An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2220NR132B | Verbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 2: Bereitstellung des Testofens und Einbau des Funktionsmusters, Versuche mit dem optimierten Funktionsmuster unter Typprüfbedingungen und als Vergleich Prüfungen nach Blauem Engel bzw. BeReal - Akronym: E_TNV | Saubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holzscheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf. Mit unserem System zur elektro-thermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. | Onno Cramer Tel.: +494916099134 ocramer@www.leda.de LEDA Werk GmbH & Co. KG Groninger Str. 10 26789 Leer (Ostfriesland) | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2220NR132C | Verbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 3: Engineering und Entwicklung des ersten Prototyps (Funktionsmuster), Optimierung auf Basis der Ergebnisse von Messkampagne im Technikum von Fraunhofer Umsicht - Akronym: E-TNV | Saubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holz-scheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf (vgl. Kapitel II.1). Mit unserem System zur elektrothermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. | Dr. Dragan Stevanovic Tel.: +49 9661 889-155 office@pebble-heater.com Dr. Dragan Stevanovic - Engineering & Consulting Knorr-von-Rosenrot Str. 44 92237 Sulzbach-Rosenberg | ||
| 01.02.2023 | 30.09.2025 | 2220NR135A | Verbundvorhaben: Innovativer Plattenelektrofilter mit automatischer Abreinigung zur Abscheidung der Staubemissionen aus häuslichen Kleinfeuerungsanlagen im Wohnbereich; Teilvorhaben 1: Entwicklung der elektronischen und mechanischen Komponenten, Prüfstand- und Feldtests mit anschließender Optimierung - Akronym: I_WESP_intelligent | Ziel des Vorhabens I_WESP intelligent (innovative_wood elecrostatic presipitator) ist die Entwicklung eines innovativen, kompakten und intelligenten elektrostatischen Abscheiders für Staubemissionen aus häuslichen mit Holz beheizten Kleinfeuerungsanlagen zur Aufstellung im Wohnraum. Der Kleinelektrofilter soll sowohl für die Installation bei Neuanlagen als auch als Nachrüstlösung für Bestandsanlagen zur Verfügung stehen. Innovativer Kern des Projekts ist vor allem die Ausführung der Kleinfilteranlage als Plattenfilter, die es ermöglicht, den Filter in seiner Bauweise flacher und kompakter zu gestalten. Bisher wurden Kleinelektrofilter ausschließlich als Röhrenfilter konzipiert, was bei Aufstellung nach automatisch betriebenen Kesselanlagen mit höherer thermischer Leistung kein Problem darstellt. Hinsichtlich einer Integration in den Wohnbereich werden hinsichtlich Kompaktheit, Gestaltung und Geräuschemissionen des Apparates weitaus höhere Ansprüche gestellt. Ein weiterer Schwerpunkt wird die Entwicklung eines neuartigen Abreinigungs- und Austragssystems sein, das eine staubfreie Entsorgung der abgeschiedenen Rückstände ermöglicht. Im Einzelnen lassen folgende wesentliche Entwicklungsziele und Anforderungen formulieren: - E-Filter muss betriebs-, funktionssicher sein und dabei sicher und dauerhaft die vorgegebenen Staubgrenzwerte unterschreiten - geringer Energieverbrauch durch automatische Anpassung an die Betriebsbedingungen - kompakte, stabile Ausführung mit geringem Platzbedarf (Nachrüstung, Wohnbereich) - einfache Methode der Abreinigung, wartungsfreier staubfreier Austrag - geringe Geräuschentwicklung, elektromagnetische Verträglichkeit - einfache Bedienbarkeit, geringer Wartungsaufwand - Integration einer einfachen Sensorik zur Messung der Staubkonzentration - niedriqe Anschaffunqskosten ( ca. 600 €) | Prof. Dr.-Ing. Wolfram Stephan Tel.: +49 911 5880-1840 wolfram.stephan@th-nuernberg.de Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm Keßlerplatz 12 90489 Nürnberg | ||
| 01.02.2023 | 30.09.2025 | 2220NR135B | Verbundvorhaben: Innovativer Plattenelektrofilter mit automatischer Abreinigung zur Abscheidung der Staubemissionen aus häuslichen Kleinfeuerungsanlagen im Wohnbereich; Teilvorhaben 2: Konstruktionen, Detailplanungen, Werkstoffuntersuchungen und Fertigung der Versuchsmuster sowie Prototypen - Akronym: I_WESP_intelligent | Ziel des Vorhabens I_WESP intelligent (innovative_wood elecrostatic presipitator) ist die Entwicklung eines innovativen, kompakten und intelligenten elektrostatischen Abscheiders für Staubemissionen aus häuslichen mit Holz beheizten Kleinfeuerungsanlagen zur Aufstellung im Wohnraum. Der Kleinelektrofilter soll sowohl für die Installation bei Neuanlagen als auch als Nachrüstlösung für Bestandsanlagen zur Verfügung stehen. Innovativer Kern des Projekts ist vor allem die Ausführung der Kleinfilteranlage als Plattenfilter, die es ermöglicht, den Filter in seiner Bauweise flacher und kompakter zu gestalten. Bisher wurden Kleinelektrofilter ausschließlich als Röhrenfilter konzipiert, was bei Aufstellung nach automatisch betriebenen Kesselanlagen mit höherer thermischer Leistung kein Problem darstellt. Hinsichtlich einer Integration in den Wohnbereich werden hinsichtlich Kompaktheit, Gestaltung und Geräuschemissionen des Apparates weitaus höhere Ansprüche gestellt. Ein weiterer Schwerpunkt wird die Entwicklung eines neuartigen Abreinigungs- und Austragssystems sein, das eine staubfreie Entsorgung der abgeschiedenen Rückstände ermöglicht. Im Einzelnen lassen folgende wesentliche Entwicklungsziele und Anforderungen formulieren: - E-Filter muss betriebs-, funktionssicher sein und dabei sicher und dauerhaft die vorgegebenen Staubgrenzwerte unterschreiten - geringer Energieverbrauch durch automatische Anpassung an die Betriebsbedingungen - kompakte, stabile Ausführung mit geringem Platzbedarf (Nachrüstung, Wohnbereich) - einfache Methode der Abreinigung, wartungsfreier staubfreier Austrag - geringe Geräuschentwicklung, elektromagnetische Verträglichkeit - einfache Bedienbarkeit, geringer Wartungsaufwand - Integration einer einfachen Sensorik zur Messung der Staubkonzentration - niedriqe Anschaffunqskosten ( ca. 600 €) | Richard Greil Tel.: +49 91727-181 info@metallbau-greil.de Metallbau Greil GmbH Industriestr. 3 91187 Röttenbach | ||
| 01.09.2021 | 31.12.2023 | 2220NR139X | Einsatz gering aufbereiteter Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung - Akronym: ROWaH | Gelingt es, die klimafreundliche Technologie der Holzvergasung an gering aufbereitetes Waldrestholz anzupassen, steigert dies die Wirtschaftlichkeit und Attraktivität von Holzvergaser-Kleinanlagen. Der Einsatz dieser Bioenergieerzeugung in ländlichen, waldreichen Kommunen wäre durch ihre gute Integration in den flexiblen Energiemarkt und Nahwärmenetze möglich. Im Sinne der Politikstrategie Bioökonomie fördert dies regionale Investitionen und schafft dezentrale Wertschöpfungsketten und Absatzmärkte, sowohl in der Forstwirtschaft, als auch in der Energiewirtschaft. Die CO2-neutrale Strom- und Wärmebereitstellung leistet einen Beitrag zur Energiewende und kann durch Nutzung eines Reststoffes, trotz steigendem Energiebedarf, den Flächenverbrauch für den Anbau weiterer nachwachsender Rohstoffe verhindern. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projekts sollen nur gering aufbereitete Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung genutzt werden. Gering aufbereitet bedeutet im Kontext dieser Projektskizze lediglich biologisch getrocknet und gehackt. Hierzu wird die interne Brennstoffaufbereitung der Vergasungsanlage hinsichtlich verschiedener Störstoffe ertüchtigt. Die von den Stadtwerken Rosenheim entwickelte Lambda-Steuerung des Vergasungsprozesses, welche sich im Betrieb mit sog. "Premium Hackschnitzeln" der Qualitätsklasse "ENplus A1" bewährt hat, soll im Einsatz nur gering aufbereiteter Waldhackschnitzel erprobt und ggf. angepasst werden. In Versuchsreihen soll ein Vergaserkennfeld entwickelt werden, in welchem der Vergasungsprozess in Abhängigkeit der Brennstoffeigenschaften (Wassergehalt, Korngröße, Feinanteil) und bei variabler Last zuverlässig und bei hohem Gesamtwirkungsgrad betrieben werden kann. Angesichts des höheren Wassergehalts nicht thermisch getrockneter Ware gilt der Feuchte des erzeugten Holzgases besonderes Interesse: Im Sinne einer Doppelstrategie soll das Produktgas nach den Ansprüchen der Gasverwertung im BHKW zusätzlich entfeuchtet werden. | Lukas Tanzer Tel.: +49 8031 365 2204 lukas.tanzer@swro.de Stadtwerke Rosenheim GmbH & Co. KG Bayerstr. 5 83022 Rosenheim | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147A | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Auslegung und analytische Bewertung des Filtermediums, experimentelle Untersuchungen - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größtenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substanzen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderruflich entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90 %. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m3), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5·10^6 Partikel/cm3). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL 6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. | Daniel Wohter Tel.: +49 241 80 96694 wohter@teer.rwth-aachen.de Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147B | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 2: Adaption des Abscheidersystems an das innovative Filtermedium, Design und Konstruktion sowie die Fertigung der Abscheidergehäuse, in der Entwicklungs- und Validierungsphase - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größtenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substan-zen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderruflich entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90 %. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m3), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5·10^6Partikel/cm3). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL 6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. | Benedikt Wagner Tel.: +49 252 2590-1145 wagner@skantherm.de Skantherm GmbH & Co. KG Von-Büren-Allee 16 59302 Oelde | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147C | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 3: Entwicklung & Fertigung des Filterelementes, Konstruktion einer kostengünstigen Trägerstruktur zur Aufnahme des Filtermediums, Ausarbeitung von Vertriebs-und Entsorgungswegen - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substanzen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderrufliche entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90%. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m³), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5*10^6 Partikel/cm³). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. | Dr. Florian Winter Tel.: +49 5439 9416-53 fwinter@culimeta.de Culimeta Textilglas-Technologie GmbH & Co. KG Werner-von-Siemens-Str. 9 49593 Bersenbrück | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147D | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 4: Weiterentwicklung der innovativen textiltechnischen Strukturen des Filtermediums, Optimierung der Garneigenschaften und der Gelegestruktur - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens PartEX4Abholz ist die Reduzierung partikulärer Emissionen aus dem Abgas von Stückholzfeuerungen. Der Lösungsansatz stellt die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders dar, welcher auf der untersten Ebene aus einem innovativen Filtermedium besteht, welches in ein patronenförmiges Filterelement eingebettet ist. Das Filtermedium basiert auf texturierten (aufgebauschten) feinen Glasfasergarnen, an denen sich sowohl flüssige als auch feste Partikel sehr gut anlagern. Das ITA übernimmt innerhalb dieses Teilvorhabens die Aufgabe der Entwicklung der innovativen textiltechnischen Strukturen des Filtermediums. Hierzu zählt einerseits die Weiterentwicklung des Filtermediums auf Garnebene. Das Ziel ist es, die Partikelabscheidung im Vergleich zu einem Standardgarn deutlich zu steigern. Aufbauend auf den optimierten texturierten Garnen wird durch das ITA in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Culimeta zudem eine geeignete Gelegestruktur (einzelne Filterschicht) entwickelt, welche wirtschaftlich herstellbar ist und im nachfolgenden Prozessschritt durch Culimeta maschinell in eine drei-dimensionale Struktur überführt und in das Filterelement (Filterpatrone) integriert werden kann. | Carsten Uthemann Tel.: +49 241 80 23486 carsten.uthemann@ita.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University Otto-Blumenthal-Str. 1 52074 Aachen | ||
| 01.09.2021 | 31.08.2024 | 2220NR258X | Analyse der Anbaueignung eingeführter Baumarten im Klimawandel anhand bestehender Bestände - Akronym: AnBauKlim | Das Projekt AnBauKlim hat das Gesamtziel, die Anbauwürdigkeit eingeführter Baumarten durch Erhebungen in bereits etablierten, älteren Rein- und Mischbeständen in Nordrhein-Westfalen zu prüfen. Eine systematische Auswertung der bisherigen Anbauten in Nordrhein-Westfalen fehlt bisher, obwohl die Geschichte des flächenmäßig nicht unerheblichen Fremdländeranbaus bis 1880 zurückverfolgt werden kann (von Loe, 1989). Anhand dieser Bestände werden im Projekt Erkenntnisse zum Wachstum, zu abiotischen und biotischen Risiken, dem Verhalten im Klimawandel, zum Konkurrenzverhalten, zu möglichen Mischungsformen und Mischungsanteilen und zum Naturverjüngungspotenzial der vorhandenen eingeführten Baumarten generiert. Als Ergebnis sollen der Forstpraxis auf gesicherter Grundlage Empfehlungen gegeben werden können, ob die geprüften eingeführten Baumarten im Vergleich zu den heimischen Baumarten unter den gegebenen standörtlichen Bedingungen positive ökologische und ökonomische Eigenschaften aufweisen oder ob von ihrem Anbau abgeraten werden muss. Mit empfehlenswerten neuen Baumarten kann das Baumarten-Portfolio erweitert werden, sodass eine breitere Risikostreuung als Anpassungsstrategie an den Klimawandel ermöglicht wird. Die im Projekt erarbeiteten Erkenntnisse können in bestehende Konzepte wie das Waldbaukonzept NRW integriert werden. Bisher gelten in diesem lediglich die eingeführten Baumarten Weißtanne (Abies alba), Große Küstentanne (Abies grandis), Douglasie (Pseudotsuga menziesii) und Roteiche (Quercus rubra) als wissenschaftlich abgesichert, was den Forschungsbedarf an den anderen eingeführten Baumarten vor allem in Nordrhein-Westfalen verdeutlicht. | Dr. Bertram Leder Tel.: +49 2931 7866-100 zwh@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Wald und Holz NRW Zentrum für Wald und Holzwirtschaft (FBV) Obereimer 13 59821 Arnsberg | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR016A | Verbundvorhaben: Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung-Teil 2: Anwendung in der Praxis; Teilvorhaben 1: Brennstoffcharakteristik und Abbrandmodellierung - Akronym: FuturePelletSpec-2 | Das Vorhaben "FuturePelletSpec-2" zielt auf eine fundamentale Verbesserung der Holzpelletnutzung in Kleinfeuerungen ab. Bislang unberücksichtigte Merkmale von Holzpellets werden systematisch verbrennungstechnisch untersucht und Störungsursachen werden aufgeklärt. Aufbauend auf den "Grundlagenuntersuchungen" im Vorgängerprojekt (FKZ 22020917) werden nun in Teil 2 ausschließlich Einzelraumfeuerungen betrachtet, die sich als besonders anfällig für wechselnde Pelletqualitäten erwiesen haben. Zur besseren Pelletcharakterisierung werden die bereits identifizierten wichtigsten Einflussgrößen, die über die bisherigen Normanforderungen hinausgehen, untersucht. Im Teilvorhaben 1 liegt ein besonderer Fokus dabei auf den Ursachen für das Auftreten von Karbonatschmelzen in der Asche, aber auch die Einflüsse von Pelletlängen, Hartholzanteil, Energiedichte und Si/K-Verhältnis werden vertieft untersucht, einschließlich der zugehörigen Prüfmethoden und deren Einbringung in ISO-Normungsaktivitäten. Hinzu kommt eine grundlegende Verbesserung der Feuerungstechnik. Das im Vorgängerprojekt bereits entwickelte neuartige CFD-basierte Brennstoffbett-Abbrandmodell wird nun für eine konkrete Entwicklung einer Low-Emission Flexi-Pellet-Kaminofentechnologie (LEFLEX-PKo) verwendet und im Teilvorhaben 2 in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Olsberg GmbH angewendet. Das Modell berücksichtigt die Auswirkungen der kritischen Brennstoffparameter auf den Verbrennungsprozess. Zusätzlich sollen die bereits aufgedeckten Schwachstellen in Richtung einer möglichst Pellet-schonenden Brennstoffzuführung im Ofen beseitigt und die erzielten Erfolge bewertet werden. Verallgemeinerungsfähige Erkenntnisse werden systematisch herausgearbeitet und münden in die Erarbeitung von Richtlinien für die Brennstoffcharakterisierung und für ein optimales Pelletfeuerungsdesign. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-172 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR016B | Verbundvorhaben: Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung-Teil 2: Anwendung in der Praxis; Teilvorhaben 2: Realisierung der Ofenentwicklung - Akronym: FuturePelletSpec-2 | Das Vorhaben "FuturePelletSpec-2" zielt auf eine fundamentale Verbesserung der Holzpelletnutzung in Kleinfeuerungen ab. Bislang unberücksichtigte Merkmale von Holzpellets werden systematisch verbrennungstechnisch untersucht und Störungsursachen werden aufgeklärt. Aufbauend auf den "Grundlagenuntersuchungen" im Vorgängerprojekt (FKZ 22020917) werden nun in Teil 2 ausschließlich Einzelraumfeuerungen betrachtet, die sich als besonders anfällig für wechselnde Pelletqualitäten erwiesen haben. Zur besseren Pelletcharakterisierung werden die bereits identifizierten wichtigsten Einflussgrößen, die über die bisherigen Normanforderungen hinausgehen, untersucht. Im Teilvorhaben 1 liegt ein besonderer Fokus dabei auf den Ursachen für das Auftreten von Karbonatschmelzen in der Asche, aber auch die Einflüsse von Pelletlängen, Hartholzanteil, Energiedichte und Si/K-Verhältnis werden vertieft untersucht, einschließlich der zugehörigen Prüfmethoden und deren Einbringung in ISO-Normungsaktivitäten. Hinzu kommt eine grundlegende Verbesserung der Feuerungstechnik. Das im Vorgängerprojekt bereits entwickelte neuartige CFD-basierte Brennstoffbett-Abbrandmodell wird nun für eine konkrete Entwicklung einer Low-Emission Flexi-Pellet-Kaminofentechnologie (LEFLEX-PKo) verwendet und im Teilvorhaben 2 in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Olsberg GmbH angewendet. Das Modell berücksichtigt die Auswirkungen der kritischen Brennstoffparameter auf den Verbrennungs¬prozess. Zusätzlich sollen die bereits aufgedeckten Schwachstellen in Richtung einer möglichst Pellet-schonenden Brennstoffzuführung im Ofen beseitigt und die erzielten Erfolge bewertet werden. Verallgemeinerungsfähige Erkenntnisse werden systematisch herausgearbeitet und münden in die Erarbeitung von Richtlinien für die Brennstoffcharakterisierung und für ein optimales Pelletfeuerungsdesign. | Dr.-Ing. Volker Schulte Tel.: +49 2962 805-285 volker.schulte@olsberg.com Olsberg GmbH Hüttenstr. 38 59939 Olsberg | ||
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22400216 | Verbundvorhaben: Werkstoffentwicklung zur Brennrostherstellung für Biomassereaktoren zur Nutzung alternativer Brennstoffe (BioRost); Teilvorhaben 2: Experimentelle Untersuchungen und -Unterstützung - Akronym: BioRost | Ziel des Projektes war die Werkstoffentwicklung für Brennroste in Biomasse – Kleinfeuerungsanlagen. Werkstoffe für diese Brennroste wurden zunächst in Materialproben untersucht und dann in Brennrostform gebracht, durch Spark Plasma Sintern und Laserschneiden (später auch Wasserstrahlschneiden). Vor dem Test im Brennraum einer realen Kleinfeuerungsanlage wurden die Rost voroxidiert, um eine dünne dichte schützende Oxidschicht allseitig auf die Stege des Rostes aufzubringen. Die Auslagerungsdauer betrug zwischen 300 und 1500 h, je nach Versagen des Rostes oder Projektende. Es wurden FeCrAl-Legierungen und kommerzielle Ni-Basis-Legierungen IN 625, IN 602CA und IN 601 untersucht. Ebenso wurden Stahlroste mit elementarem Aluminium und FeCrAl-Legierungen beschichtet. Die Charakterisierung der Brennroste fand in mehreren Schritten statt. Zunächst wurden die Roste optisch untersucht. Tatsächlich ist es möglich, dass durch Abzehrung die Abstände zwischen den Roststegen so groß werden, dass die zur Feuerung eingesetzten Rostpellets hindurchfallen und nicht mehr zur Wärmebereitstellung beitragen können. Die Roste wurden dann metallografisch untersucht und es wurden Elementverteilungsbilder im Rasterelektronenmikroskop angefertigt, um den Korrosionsmechanismus und die Korrosionstiefe bewerten zu können. | Die beste Beständigkeit wurde mit partikelverstärkten FeCrAlY-Rosten erzielt die nach etwa 1000 h Brenndauer ohne erkennbare Schäden ausgebaut und charakterisiert wurden. Neben der fehlenden Abzehrung durch Korrosion zeigten diese Roste auch eine erhöhte Beständigkeit gegen die sog. Verschlackung, also die Verschließung der Zwischenräume im Brennrost mit versinterten oder angeschmolzenen Aschepartikeln. Eine Beschichtung mit FeCrAlY war ebenfalls erfolgreich. Allerdings wurde diese Schicht im Betrieb vollständig aufgezehrt, sodass der Korrosionsmechanismus in dieser Legierung nicht experimentell belegt werden konnte. Es wurde aber eine deutliche Verlängerung der Standzeit im Vergleich zum unbeschichteten Rost mit 1.4841 erzielt. | Thorsten Rohde Tel.: +49 151 54435992 t.rohde@solarfocus.de Solarfocus GmbH Nelkenweg 16 64646 Heppenheim (Bergstraße) | X |
| 01.04.2017 | 31.05.2019 | 22400315 | Wirtschaftlichkeit verschiedener Wertschöpfungsketten von halmgutbefeuerten Heizwerken mit Nahwärmenetzen - Akronym: WWHH | Eine wissenschaftliche Betrachtung verschiedener praxisrelevanter Konzepte von Heizungsanlagen bzw. Heizkraftanlagen von der Brennstoffproduktion einschließlich Wärme- bzw. Energienutzung soll hinsichtlich Ökonomie und Nachhaltigkeit Hinweise für Optimierungsmöglichkeiten der gesamten Wertschöpfungskette sowie objektive Kriterien als Entscheidungshilfen für geplante Investitionen liefern. Die Analysen der Wertschöpfungsketten beinhalten die Bereiche Rohstofflieferung - Verbrennung/Konversion - Wärmenutzung - Aschenutzung /Kreislaufwirtschaft. Für ausgewählte Heizwerke mit angeschlossener Wärmenutzung werden in einem ersten Schritt ökonomische Planungsrichtwerte abgeleitet. In einem nachfolgenden Schritt werden die Erfolgsfaktoren der Wertschöpfungsketten in einem Leitfaden aufgezeigt. Es werden sechs Anlagen erfasst, die überwiegend in Thüringen bzw. Mecklenburg-Vorpommern bewirtschaftet werden. Die Auswahl der Betriebe soll ein gewisses Spektrum verschiedener Anlagenkonzepte aufnehmen. Zusammen mit der TLL wird ein Fragebogen erstellt, der als Grundlage für die Bearbeitung der beiden Forschungsprojekte dient. Erfragt werden Leistungsdaten, Technologie, Feuerungsart, Brennstoffart, Brennstoffmengen, Emissionsminderungsmaßnahmen, Abscheidetechnologien, Entaschungssysteme sowie Aschemengen und Reststoffverwertungsoptionen. Des Weiteren sind Kennzahlen zur Investition, Arbeitskraftbedarf, Eigenbedarf der Anlage sowie Ausfallzeiten für weitere Betrachtungen von Interesse. Damit wird eine Datengrundlage geschaffen, um bestehende Anlagenkonfigurationen auf verschiedenen Ebenen (Wirtschaftlichkeitsbetrachtung unterschiedlicher Anlagenkonfigurationen und Ressourceneffizienz verschiedener Anlagenkonfigurationen) bewerten und weitergehende Aussagen in einem übergeordneten Kontext ableiten zu können. | Telse Vogel Tel.: +49 3843 789 254 t.vogel@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | X | |
| 01.11.2018 | 31.03.2022 | 22400518 | Verbundvorhaben: Optimierung der Biomasseproduktion auf nassen Moorstandorten und deren thermische Verwertung; Teilvorhaben 1: Biomasseproduktion, ökobilanzielle und ökonomische Bewertung - Akronym: BOnaMoor | Die herkömmliche entwässerungsbasierte Moornutzung verursacht enorme Treibhausgasemissionen sowie fortschreitenden Moorverlust. Durch Umsetzung von Paludikultur können die Emissionen erheblich reduziert, eine weitere Degradierung des Torfkörpers gestoppt und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. BonaMoor untersucht daher Möglichkeiten der Optimierung der Bereitstellung, Aufbereitung und thermischen Verwertung von Biomasse nasser Moorstandorte. In dem Verbundprojekt verfolgen Forschung und Praxis in enger Zusammenarbeit das Ziel, ausgehend von einem konkreten Pilotvorhaben (Biomasseheizwerk Malchin), die thermische Verwertung von Niedermoorbiomasse zu evaluieren und zu optimieren und damit die Grundlage für die Übertragbarkeit dieser Stoffstromkette zu legen. Die Anpassung des Produktionsmanagements auf der Fläche (Erntezeitraum) und verschiedene Brennstoffvarianten sollen durch Praxisversuche getestet werden. Empfehlungen zur Optimierung der Wärmeproduktion bei der Verfeuerung von Halmgütern werden abgeleitet. Weiterhin wird untersucht, wie durch die Wahl des Erntezeitpunktes die Gehalte verbrennungskritischer Inhaltstoffe reduziert sowie der Nährstofftransfer mit der Biomasse reguliert werden kann. Darauf basierend werden Managementempfehlungen für die Rohstoffbereitstellung entwickelt. Die Wirtschaftlichkeit von Ernte und Verwertung der Biomasse wird analysiert. Für die betrachteten Stoffstromketten werden Betriebszweiganalysen durchgeführt und eine Ökobilanz erstellt. Optimierungsmöglichkeiten aus Sicht des Klimaschutzes werden herausgearbeitet. Da mit dem Heizwerk Malchin der Stoffstrom bereits in einem Pilotbetrieb realisiert ist, wird von einem großen Übertragbarkeitspotential ausgegangen. Daher stellt die Wissensaufbereitung, Öffentlichkeitsarbeit und individuelle Beratung zum Praxistransfer einen weiteren wichtigen Projektbaustein dar. Ziel ist die Ableitung von Handlungsempfehlungen für eine Übertragung des untersuchten Ansatzes. | Dr. Wendelin Wichtmann Tel.: +49 3834 8354216 wichtmann@succow-stiftung.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | X | |
| 01.02.2015 | 31.12.2017 | 22402414 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Energiemanagementsystems zur kombinierten Nutzung erneuerbarer Energien (KombiOpt); Teilvorhaben 2: Programmierung Feldtestgerät und Feldmessung | Im Projekt KombiOpt sollen hocheffiziente Regelstrategien zur Erhöhung der Effizienz und zur Minimierung der Emissionen von Pellet-Solar-Kombianlagen entwickelt und ihre Funktionalität in der Praxis nachgewiesen werden. Die Bearbeitung ist in den fünf Arbeitspaketen (1) Projektmanagement, (2) Entwicklung der Methodik, (3) Entwicklung Regelalgorithmus, (4) Demonstration Regelalgorithmus und (5) Gesamtbewertung & Handlungsempfehlungen geplant. Der Schwerpunkt von (1) ist, die Gewährleistung der korrekten Durchführung des Projektes, die Überwachung und Koordinierung der einzelnen Arbeitspakete sowie die Koordinierung und Planung der Projekttreffen und die Kommunikation mit dem Fördermittelgeber. Das Ziel von (2) ist die Entwicklung einer geeigneten Methodik als Grundlage für die Entwicklung und Demonstration des Regelalgorithmus in den Arbeitspaketen 3 bis 5 sowie die Ausschreibung eines Industriepartners. In (3) wird der eigentliche Regelalgorithmus entwickelt und unter Prüfstandsbedingungen getestet. Das Gesamtziel dieses Arbeitspaketes ist die Entwicklung eines hocheffizienten Regelungsalgorithmus, der für die Referenzanlage die maximale Zielerfüllung (Brennstoffeinsparung, Effizienzsteigerung, Emissionsminderung) ermöglicht. In (4) wird der entwickelte Algorithmus auf seine Praxistauglichkeit getestet. Dafür wird eine Referenzanlage, für die bereits mehrjährige Messdaten vorliegen sollen, mit einem entsprechenden Regler ausgestattet. Dadurch kann auf eine Vergleichsdatenbasis zurückgegriffen werden und mögliche Effizienzgewinne lassen sich den Optimierungsmaßnahmen sehr gut zuordnen. Die Ergebnisse des Projekts werden in (5) in einem umfangreichen Abschlussbericht zusammengefasst sowie auf Tagungen präsentiert und in Fachzeitschriften publiziert. Zusätzlich ist zum Abschluss des Projektes ein Workshop geplant, bei dem die Ergebnisse vorgestellt und diskutiert werden sollen. | Dipl.-Ing. Christian Schraube Tel.: +49 721 6105-1339 schraube@eifer.org EIfER Europäisches Institut für Energieforschung EDF-KIT EWIV Emmy-Noether-Str. 11 76131 Karlsruhe | X | |
| 01.04.2016 | 28.02.2019 | 22402415 | Emissionsmonitor Kleinfeuerungsanlagen: Analyse, Bewertung und Optimierung des Umgangs mit Rückständen aus sekundären Emissionsminderungsmaßnahmen am Beispiel von Kleinfeuerungsanlagen - Akronym: EmMA | Der Anfall und der Umgang mit Emissionsrückständen aus sekundären Emissionsminderungsmaßnahmen (SEMM) an Kleinfeuerungsanlagen wie Staub, Aerosole und/oder Abwasser werden bisher in der Praxis wenig thematisiert. Eine systematische Handlungsempfehlung zum geregelten Umgang mit diesen Rückständen ist zurzeit nicht vorhanden. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es daher sich zunächst einen Überblick zu den bestehenden SEMM Systemen mit Schwerpunkt Staubminderungssysteme und deren Emissionsprodukten zu verschaffen. Aufbauend auf einer grundlegenden Beschreibung und Analyse der anfallenden Stoffe (chemische/physikalische Analyse, rechtl. Behandlungshinweise) werden einerseits Optimierungsschritte hinsichtlich der Handhabung der anfallenden Rückstände identifiziert und andererseits mögliche Emissionsverwertungspfade bzw. -entsorgungswege erarbeitet und bewertet. Anhand der Untersuchungsergebnisse werden Handlungsleitfäden und Entsorgungs- bzw. verwertungskonzepte bezüglich des Umgangs mit den Rückständen und der SEMM für die unterschiedlichen Akteursgruppen entwickelt. Innerhalb von Experteninterviews und Workshops werden diese Ergebnisse kommuniziert, ggf. weiterentwickelt und sollen dann in best-practice Beispielen umgesetzt werden. Nach der Entwicklung einer dedizierten Methodik zur Schaffung der Datengrundlage und der Probenahme der einzelnen zu bewertenden Rückständen, werden diese in AP2 physikalisch und chemisch analysiert. AP3 bewertet in rechtlicher bzw. entsorgungstechnischer Sicht und anhand einer SOLL/IST Darstellung diese Ergebnisse, bevor AP4 Entsorgungs- und Verwertungspfade für die einzelnen zusammengefassten Gruppen an Rückständen entwickelt. In AP5 werden diese Konzepte in Handlungsleitfäden überführt und den Akteuren Nutzer, Hersteller, Schornsteinfeger, Fachhandwerk und Politik kommuniziert. Anhand von ersten best-practice Beispielen sollen die Handlungsleitfäden dann umgesetzt werden. | Dr. Bodo Groß Tel.: +49 681 844972-51 gross@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | X | |
| 01.11.2012 | 31.03.2015 | 22403112 | Untersuchungen zur Ausgestaltung und möglichen Vereinfachungen des Zulassungsprozesses für Kessel und Brennstoffe nach §3 Gruppe 8 der 1. BImSchV | Die Ausgestaltung der aus der 1.BImSchV resultierenden Aufgaben für die Antragsteller und Genehmigungsbehörden steht zwei Jahre nach Inkrafttreten der 1.BImSchV noch aus. Die unklare Rechtssituation in Verbindung mit den sehr hohen Kosten für die geforderten Nachweise hat sich als massives Hemmnis für den Ausbau der Nutzung von alternativen biogenen Brennstoffen herausgestellt. Ziel des Projekts ist es zur Ableitung eines Vorschlags zur Ausgestaltung des Brennstoffbegriffs des § 5 (3) 1. BImSchV an den LAI zwei Prüfbrennstoffe vorzuschlagen, zu produzieren und damit eine Kesselfamilie zu testen. Als Ergebnis wird die Zulassung der Kesselfamilie und damit eine legale Nutzung von Nr. 8 Brennstoffen im Geltungsbereich der 1. BImSchV angestrebt. Die Herausforderungen, die Nr. 8 Brennstoffe an die Feuerungstechnik stellen, sollen mit den Prüfbrennstoffen sicher überprüft werden können. Nach der Beschaffung geeigneter Rohstoffe (durch den Unterauftragnehmer TLL) sollen diese charakterisiert, die Prüfbrennstoffe durch Mischung und Pelletierung hergestellt werden und dazu ein angepasstes QM-system entwickelt werden. Die Kessel werden mit diesen Prüfbrennstoffen und zum Vergleich mit Praxisbrennstoffen getestet und auf die Zulassungsprüfung vorbereitet. Diese wird bei einer notifizierten Feuerstättenprüfstelle als Unterauftrag durchgeführt. PCDD/F-Messungen werden durch eine §26-Messstelle durchgeführt. Ein Kesselhersteller wird im Rahmen einer Angebotsaktion eingebunden. | Nadja Weller Tel.: +49 341 2434-514 nadja.weller@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.02.2015 | 31.12.2017 | 22403113 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Energiemanagementsystems zur kombinierten Nutzung erneuerbarer Energien (KombiOpt); Teilvorhaben 1: Entwicklung Regelungsalgorithmus | Im Projekt KombiOpt sollen hocheffiziente Regelstrategien zur Erhöhung der Effizienz und zur Minimierung der Emissionen von Pellet-Solar-Kombianlagen entwickelt und ihre Funktionalität in der Praxis nachgewiesen werden. Die Bearbeitung ist in den fünf Arbeitspaketen (1) Projektmanagement, (2) Entwicklung der Methodik, (3) Entwicklung Regelalgorithmus, (4) Demonstration Regelalgorithmus und (5) Gesamtbewertung & Handlungsempfehlungen geplant. Der Schwerpunkt von (1) ist, die Gewährleistung der korrekten Durchführung des Projektes, die Überwachung und Koordinierung der einzelnen Arbeitspakete sowie die Koordinierung und Planung der Projekttreffen und die Kommunikation mit dem Fördermittelgeber. Das Ziel von (2) ist die Entwicklung einer geeigneten Methodik als Grundlage für die Entwicklung und Demonstration des Regelalgorithmus in den Arbeitspaketen 3 bis 5 sowie die Ausschreibung eines Industriepartners. In (3) wird der eigentliche Regelalgorithmus entwickelt und unter Prüfstandsbedingungen getestet. Das Gesamtziel dieses Arbeitspaketes ist die Entwicklung eines hocheffizienten Regelungsalgorithmus, der für die Referenzanlage die maximale Zielerfüllung (Brennstoffeinsparung, Effizienzsteigerung, Emissionsminderung) ermöglicht. In (4) wird der entwickelte Algorithmus auf seine Praxistauglichkeit getestet. Dafür wird eine Referenzanlage, für die bereits mehrjährige Messdaten vorliegen sollen, mit einem entsprechenden Regler ausgestattet. Dadurch kann auf eine Vergleichsdatenbasis zurückgegriffen werden und mögliche Effizienzgewinne lassen sich den Optimierungsmaßnahmen sehr gut zuordnen. Die Ergebnisse des Projekts werden in (5) in einem umfangreichen Abschlussbericht zusammengefasst sowie auf Tagungen präsentiert und in Fachzeitschriften publiziert. Zusätzlich ist zum Abschluss des Projektes ein Workshop geplant, bei dem die Ergebnisse vorgestellt und diskutiert werden sollen. | Daniel Büchner Tel.: +49 341 2434-543 daniel.buechner@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.09.2013 | 31.08.2016 | 22404111 | Verbundvorhaben: Effizienzsteigerung biomassebefeuerter KWK-Anlagen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Erprobung des Regelungskonzepts | Die dezentralen Biomasse-KWK-Anlagen bieten mit ihrem haushaltstypischen Erzeugungsverhältnis von 25% Strom und 75% thermischer Energie ein optimales Konzept der kommunalen Versorgung mit erneuerbaren Energien. Das Ziel einen bedeutenden Anteil an Strom- und Wärmeversorgung mit dezentralen, biomassebefeuerten Heizkraftwerken abzusichern, wird jedoch durch unzuverlässige, technisch nicht ausgereifte und teure Komponenten verhindert. Die Betriebserfahrungen aus bestehenden Anlagen zeigen eine Vielzahl von Problemen auf, die einen reibungslosen Betrieb dieser generell vielversprechenden Technik verhindern. Ausgehend vom Stand der Technik liegt das Ziel des Forschungsvorhabens in der Entwicklung eines neuen Regelungskonzeptes zur Steigerung der Energieeffizienz biomassebefeuerter KWK-Anlagen. Diese angestrebte Optimierung führt zu einer Einsparung von Brennstoff und zu einer Reduktion von Emissionen und verbessert die Wirtschaftlichkeit der Anlagen deutlich. Es werden folgende Arbeiten geplant: AP 1 Analyse der Betriebsführungsmethodik; AP 2 Nummerische Simulation der integrierten Verfahrensschritte; AP 3 Entwicklung von Regelkomponenten; AP 4 Simulationsgestützte Optimierung der Regelstrategie; AP 5 Umsetzung der Ergebnisse. | Prof. Dr. habil. Ursula Eicker Tel.: +49 711 8926 -2831 ursula.eicker@hft-stuttgart.de Hochschule für Technik Stuttgart - Zentrum für angewandte Forschung - Kompetenzzentrum Nachhaltige Energietechnik (zafh.net) Schellingstr. 24 70174 Stuttgart | ||
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22404215 | ERA-NET Bioenergy, 9th Call-Verbundvorhaben: Ressourceneffiziente Brennstoffadditive zur Verringerung der verbrennungstechnischen Probleme bei der Rest- und Gebrauchtholzverbrennung (REFAWOOD); Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: REFAWOOD | Das Ziel des Refawood-Projektes ist es, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit von Rest- und Gebrauchtholznutzung in Heiz- und Heizkraftwerken durch ressourceneffiziente Additive zu erhöhen. Der Ansatz im Projekt Refawood beruht auf der Zusammenführung von Grundlagenforschung, angewandter Forschung und Überführung der Erkenntnisse in Versuche in industriellen Großanlagen. Das Vorhaben gliedert sich in insgesamt 6 Arbeitspakete (AP). In AP1 wird der grundlegende Einfluss der neuartigen Brennstoffadditive zum Agglomerations- und Verschlackungs- und Verschmutzungsverhalten sowie Hochtemperaturkorrosion und Emissionsbildung während der Verbrennung von Rest- und Gebrauchtholz untersucht und geeignete Konzepte zum Brennstoffdesign entwickelt. Die Ergebnisse dienen dann im AP3 als Grundlage, um diese Konzepte im industriellen Maßstab zu untersuchen. Die ausgewählten Feuerungsanlagen unterscheiden sich grundlegend in ihrer Größe, sowie eingesetzten Technologie, Brennstoff und Additiv. Im zweiten AP werden Fallstudien durchgeführt, um beispielhaft die Einbindung von Additiven in die Brennstoffbereitstellungskette unter rechtlichen, technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten aufzuzeigen. Die Fallstudien basieren auf den in AP 3 verwendeten Feuerungsanlagen und eingesetzten Brennstoff-Additiv-Mischungen. Ausgehend von den Ergebnissen aus AP2 und AP3 werden in AP4 Lebenszyklusanalysen zur systematischen Analyse der Umweltwirkungen beim Einsatz der neuartigen Brennstoffadditive durchgeführt. In Rahmen von AP5 werden anhand geeigneter Instrumente die relevanten Ergebnisse des Projektes zielgruppenspezifisch verbreitet. Um den Informationsfluss zwischen den Partnern und dem Zuwendungsgeber zu gewährleisten, werden in AP6 verschiedene Projekttreffen und Telefonkonferenzen einberufen, die Forschungsziele und Meilensteine im geplanten Zeitrahmen gesteuert sowie die Berichterstattung koordiniert. | Dipl.-Ing. Thomas Zeng Tel.: +49 341 2434-542 thomas.zeng@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22404315 | ERA-NET Bioenergy, 9th Call-Verbundvorhaben: Ressourceneffiziente Brennstoffadditive zur Verringerung der verbrennungstechnischen Probleme bei der Rest- und Gebrauchtholzverbrennung (REFAWOOD); Teilvorhaben 2: Industrielle Unterstützung und Feldversuche - Akronym: REFAWOOD | Das Ziel des Projektes ist es, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit der Rest- und Gebrauchtholznutzung in Heiz- und Heizkraftwerken durch ressourceneffiziente Additive anhand von Versuchen im Labor- und industriellen Maßstab zu erhöhen. Das Vorhaben gliedert sich in 6 Arbeitspakete (AP), wobei Endress nicht an AP 1, AP 2 und AP 4 beteiligt ist. In AP1 wird der grundlegende Einfluss der neuartigen Brennstoffadditive zum Agglomerations-, Verschlackungs- und Verschmutzungsverhalten sowie Hochtemperaturkorrosion und Emissionsbildung während der Verbrennung von Rest- und Gebrauchtholz untersucht und geeignete Konzepte zum Brennstoffdesign entwickelt. Die Ergebnisse dienen dann im AP3 als Grundlage, um diese Konzepte im industriellen Maßstab anhand von Verbrennungsversuchen in Anlagen zur Wärmeerzeugung zu untersuchen. In AP2 werden Fallstudien durchgeführt, um beispielhaft die Einbindung von Additiven in die Brennstoffbereitstellungskette unter rechtlichen, technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten aufzuzeigen. Die Fallstudien basieren auf den in AP 3 verwendeten Feuerungsanlagen und eingesetzten Brennstoff-Additiv-Mischungen. Ausgehend von den Ergebnissen aus AP2 und AP3 werden in AP4 Lebenszyklusanalysen zur systematischen Analyse der Umweltwirkungen beim Einsatz der neuartigen Brennstoffadditive durchgeführt. In Rahmen von AP5 werden anhand geeigneter Instrumente die relevanten Ergebnisse des Projektes zielgruppenspezifisch verbreitet. Für den Erfolg des Projektes muss zudem eine produktive Arbeitsatmosphäre durch ein effektives Projektmanagement sichergestellt werden. Um den Informationsflusses zwischen den Partnern und dem Zuwendungsgeber zu gewährleisten, werden in AP6 verschiedene Projekttreffen einberufen, die Forschungsziele und Meilensteine im geplanten Zeitrahmen gesteuert sowie die Berichterstattung koordiniert. | Markus Heese Tel.: +49 9843 936348-15 markus.heese@endress-feuerungen.de Endress Holzfeuerungsanlagen GmbH Industriestr. 18 91593 Burgbernheim | ||
| 01.03.2016 | 28.02.2019 | 22404415 | ERA-NET Bioenergy: Saubere und flexible Nutzung schwieriger Biobrennstoffe in kleinen bis mittelgroßen Verbrennungsanlagen - Leitfaden für fortschrittliche Kessel und Brennstoffdesign sowie Verbreitung der Projektergebnisse und experimentelle Unterstützung - Akronym: BIOFLEX | Das Projekt zielt darauf ab, Brennstoffflexibilität und das Entwicklungspotential für schwierige Biobrennstoffe in kleinen bis mittelgroßen Verbrennungsanlagen zu erweitern. Dabei sollen Brennstoffe und Feuerungssysteme weiterentwickelt werden. Ebenso soll ein Leitfaden für die Bereitstellung von emissionsarmen Feuerungstechnologien sowie Brennstoffdesigns erarbeitet werden. Diese Maßnahmen sollen abschließend in Zusammenarbeit mit Kesselherstellern überprüft werden. Die Arbeiten werden in 6 technisch / wissenschaftlichen Arbeitspaketen (AP) sowie je einem Arbeitspaket für die Koordination / Administration und die Ergebnisverwertung durchgeführt: AP 1: Brennstoffdesign für emissionsarme Verbrennung mit verringerter Ascheproblematik bei unterschiedlichen Biobrennstoffen; AP 2: Modellierung und Validierung unterschiedlicher Biobrennstoffe; AP 4: Untersuchung und Optimierung der entwickelten Konzepte; AP 6: Erarbeitung von Leitfäden für fortschrittliche Kessel und Brennstoffdesign. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-112 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | |
| 01.11.2018 | 31.01.2022 | 22404418 | Verbundvorhaben: Optimierung der Biomasseproduktion auf nassen Moorstandorten und deren thermische Verwertung; Teilvorhaben 2: Verbrennungstechnische Aspekte - Akronym: BONaMoor | In dem Projekt verfolgen Forschung und Praxis das gemeinsame Ziel, ausgehend von einem konkreten Pilotvorhaben (Biomasseheizwerk Malchin), die thermische Verwertung von Niedermoorbiomasse zu evaluieren, zu optimieren und damit die Grundlage für die Übertragbarkeit dieser Stoffstromkette zu legen. Es werden Verbrennungsversuche im Labormaßstab, im kleintechnischen Maßstab und im technischen Maßstab im Biomasseheizwerk Malchin durchgeführt. Hierdurch können die Möglichkeiten zur Optimierung der Verfeuerung systematisch im Praxisbetrieb überprüft werden. Ansatzpunkte zur Optimierung bestehen bei der Wahl bzw. der Mischung unterschiedlicher Brennstoffe, deren Aufbereitung sowie bei der Anpassung des Produktionsmanagements. Die Verbrennungsversuche werden wissenschaftlich begleitet und Möglichkeiten zur Optimierung der Verbrennungseigenschaften im Labor analysiert. Ziel ist es, Empfehlungen zur Optimierung der Wärmeproduktion bei der Verfeuerung von Halmgütern abzuleiten (AP3). Das Projekt untersucht weiterhin, wie durch die Wahl des Erntezeitpunktes die Gehalte verbrennungskritischer Inhaltstoffe reduziert sowie der Nährstofftransfer mit der Biomasse reguliert werden kann. Ziel ist es, Managementempfehlungen für die Rohstoffbereitstellung zu entwickeln (AP2). Darüber hinaus wird die Wirtschaftlichkeit von Ernte und Verwertung der Biomasse analysiert und für die betrachteten Stoffstromketten Betriebszweiganalysen durchgeführt. Für die Produktionsverfahren und die thermische Verwertung der Biomasse wird zudem eine Ökobilanz erstellt, um nicht nur die Höhe der Treibhausgasreduktionen zu ermitteln, sondern auch die Optimierungsmöglichkeiten aus Sicht des Klimaschutzes herauszuarbeiten (AP 4). Darüber hinaus stellt die Wissensaufbereitung und individuelle Beratung zum Praxistransfer einen weiteren wichtigen Baustein des Projektes dar (AP 5). | Prof. Dr. Mirko Barz Tel.: +49 30 5019-3392 mirko.barz@htw-berlin.de Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin Treskowallee 8 10318 Berlin | X | |
| 01.08.2016 | 30.06.2018 | 22404615 | Kleinpellets - Grundlegende Voruntersuchungen zum Einsatz kleiner Holzpellets in Pelletöfen zur Emissionsminderung - Akronym: Kleinpellets | Vor dem Hintergrund der zukünftig vermehrten Nutzung von Pelletöfen und -heizkesseln im kleinen Leistungsbereich soll im Rahmen dieses Projektes überprüft werden, ob die bisherigen Beobachtungen zum Emissionsanstieg bei Pelletfeuerungen in einem systematischen Zusammenhang mit den Pelletabmessungen steht. Daher sollen in diesem Vorhaben Pellets mit unterschiedlichen Längen und Durchmessern hergestellt und in einem beispielhaften Pelletofen systematisch im Hinblick auf die Förder- und Zuführfähigkeit sowie das Abbrand- und Emissionsverhalten untersucht werden. 1. Herstellung von qualitativ hochwertigen Holzpellets mit einheitlichen chemischen Eigenschaften entsprechend ENplus (inklusive kontrolliertem und einheitlichem Gehalt der Staubbildner) und einer einheitlichen Dichte der Pellets in folgenden Abmessungen: 6 mm-Holzpellets mit 8 unterschiedlichen Pelletlängen (4 - 36 mm) und verringertem Pelletdurchmesser (4 mm Ø mit einer Länge von 4 - 12 mm) inklusive der Erfassung des Produktionsenergieaufwands 2. Umfassende Brennstoff-Charakterisierung der Pelletchargen (Schüttdichte, Abriebfestigkeit, Energiedichte, Abmessungsverteilung etc.). 3. Untersuchung des Fließverhaltens und der Veränderung der physikalischen Pelletqualität (Länge, Durchmesser, Schüttdichte, Feinanteil, Abriebfestigkeit) in der Steigschnecke eines definierten Pelletofens mit Abwurffeuerung. 4. Untersuchungen zum Verbrennungs- und Emissionsverhalten (CO, NOx, Org-C., PM) aller Pelletchargen in einem typischen Pelletofen (Steigschnecke und Abwurffeuerung) mit kleinem Leistungsbereich. 5. Auswertung der Ergebnisse im Hinblick auf den Einfluss der Länge und des Durchmessers der Pellets auf deren Veränderung im Zuführprozess im Ofen und den Emissionen (CO, NOx, Org-C., PM). 6. Ableitung von Handlungsempfehlungen und weiterem Forschungsbedarf. | Dr.-Ing. Volker Lenz Tel.: +49 341 2434-450 volker.lenz@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22404815 | Verbundvorhaben: Werkstoffentwicklung zur Brennrostherstellung für Biomassereaktoren zur Nutzung alternativer Brennstoffe (BioRost); Teilvorhaben 1: Theoretische Untersuchungen und - Entwicklung - Akronym: BioRost | Die Verstromung von Biomasse ist ein wichtiger Schritt zur CO2-neutralen Stromerzeugung und damit eine Schlüsseltechnologie auf dem Weg in die umweltfreundliche Zukunft. Die dabei im Brennraum eingesetzten Materialien müssen neben den hohen Temperaturen auch Gasen widerstehen, die in normalen Ofenatmosphären nicht vorkommen, dies sind insbesondere Kohlenstoff-, schwefel- und chlorhaltige Gase. Diese führen zu Hochtemperaturkorrosion und sind der Hauptgrund für Wartungs- und Reparaturarbeiten an den Anlagen. Die Verlängerung der Lebensdauer der Schlüsselkomponente ist das Hauptziel der hier beantragten Forschungsarbeiten. Dazu werden neue Materialkonzepte erprobt und Fertigungsstrategien für die betreffenden Bauteile erarbeitet. In diesem Projekt wird ein oxidationsbeständiger Hochtemperaturwerkstoff entwickelt. Dieser Werkstoff kann die notwendigen Voraussetzungen erbringen, um einen Brennrost für bis zu 1500 h - 3000 h stabil im Einsatz zu halten. Die wichtigsten Eigenschaften des Werkstoffes sind dabei die Hochtemperaturfestigkeit, um das Brenngut aufzunehmen. Die Festigkeit muss insbesondere unter dem Einfluss der korrosiven Gase und der anfallenden Aschen gewährleistet werden. Neben der Werkstoffentwicklung sind auch die Aspekte der Formgebung und Fügetechnik zu beachten. Ein großer Vorteil der Pulvermetallurgie ist die endformnahe Fertigung. Dabei entsteht wenig Abfall und durch die wegfallenden Bearbeitungsschritte können Kosten gespart werden. Insbesondere für den Industriepartner ist der Werkstoffpreis enorm wichtig, um über die Einsetzbarkeit des Werkstoffes oder Bauteils zu entscheiden. Die Fügetechnik ist wichtig, um den Formkörper oder das Bauteil mit dem Grundwerkstoff oder andern Basisbauteilen zu verbinden. Da diese Aufgabenstellung vielfach in der Pulvermetallurgie angetroffen wird, kann hier auf einen reichen Erfahrungsschatz am Fraunhofer IFAM zurückgegriffen werden. | Die beste Beständigkeit wurde mit partikelverstärkten FeCrAlY-Rosten erzielt die nach etwa 1000 h Brenndauer ohne erkennbare Schäden ausgebaut und charakterisiert wurden. Neben der fehlenden Abzehrung durch Korrosion zeigten diese Roste auch eine erhöhte Beständigkeit gegen die sog. Verschlackung, also die Verschließung der Zwischenräume im Brennrost mit versinterten oder angeschmolzenen Aschepartikeln. Eine Beschichtung mit FeCrAlY war ebenfalls erfolgreich. Allerdings wurde diese Schicht im Betrieb vollständig aufgezehrt, sodass der Korrosionsmechanismus in dieser Legierung nicht experimentell belegt werden konnte. Es wurde aber eine deutliche Verlängerung der Standzeit im Vergleich zum unbeschichteten Rost erzielt. | Dr. Uwe Gaitzsch Tel.: +49 351 2537-430 uwe.gaitzsch@ifam-dd.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) - Institutsteil Dresden Winterbergstr. 28 01277 Dresden | X |
| 01.03.2019 | 31.12.2022 | 22404917 | Dynamisches Modell für den stromoptimierten Betrieb von dezentralen Biomasseheizkraftwerken in Nahwärmenetzen durch intelligente Integration von Power-to-Heat und Wärmespeicher - Akronym: BioDyNahMo | Ziel des Vorhabens ist es, den Betrieb von derzeit häufig defizitären Biomasse-Heizkraftwerken in ländlichen Nahwärmenetzen ökonomischer zu gestalten. Dazu wird im Projektvorhaben BioDyNahMo, mittels dynamischer Systemsimulation und –analyse, die Flexibilisierung eines bestehenden Biomasseheizkraftwerkes durch den Einsatz eines Langzeit-Wärmespeichers mit integriertem Power-to-Heat System realisiert. Zur Erstellung stromorientierter Anlagenfahrpläne (Berücksichtigung von Strompreissignalen), bei gleichzeitiger Garantie der Versorgungssicherheit im Wärmenetz, werden numerische Optimierungsverfahren verwendet. Im Fokus des Simulationsmodells steht die optimale Auslegung und Steuerung der einzelnen Komponenten im Energieverbund zur Steigerung der Ressourceneffizienz (Wirtschaftlichkeit, Wirkungsgrad, Ökologie) des Gesamtmodells. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | ||
| 01.09.2013 | 31.08.2016 | 22409812 | Verbundvorhaben: Effizienzsteigerung biomassebefeuerter KWK-Anlagen; Teilvorhaben 2: Technische Erprobung des Regelungskonzeptes | Ausgehend von den im Förderprogramm definierten Arbeitszielen bezieht sich das Projektvorhaben auf die Effizienzsteigerung bei der Nutzung holzartiger Biomasse als Brennstoff für dezentrale KWK-Systeme. Die Kombination der simulationsgestützten Optimierung der Regelstrategie und der Entwicklung eines innovativen Steuerungskonzeptes für biomassebefeuerte KWK-Anlagen wird zu einer deutlichen Steigerung des Brennstoffnutzungsgrades bei dezentralen Bioenergie-KWK-Konzepten führen. Des Weiteren soll durch diesen Ansatz auch die Konkurrenzfähigkeit der Bioenergieträger auf dem Energiemarkt gesteigert werden. Basierend auf dem Wissensstand des Konsortiums wird ein Optimierungskonzept erarbeitet, das auf alle biomassebefeuerten, dezentralen KWK-Anlagen, die im Mittel dem derzeitigen Stand der Technik entsprechen, übertragbar ist. Momentan werden in Deutschland rund 120 Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung aus Biomasse im besagten Bereich betrieben. Es werden folgende Arbeiten geplant: AP 1 Analyse der Betriebsführungsmethodik; AP 2 Nummerische Simulation der integrierten Verfahrensschritte; AP 3 Entwicklung von Regelkomponenten; AP 4 Simulationsgestützte Optimierung der Regelstrategie; AP 5 Umsetzung der Ergebnisse. | Ing. Josef Huckebrink Tel.: +49 711 3907 382 j.huckebrink@swe.de Stadtwerke Esslingen am Neckar GmbH & Co. KG Fleischmannstr. 50 73728 Esslingen am Neckar |