Clean Fire

"Entwicklung eines Biomasse-Vergasers und emissionsarmen Holzgasbrenners zur Wärmeversorgung und Kraft-Wärme-Kopplung für kleine Leistungen"

Anlass der Forschung:

• Feinstaubemissionen

  Bei der konventionellen Biomasseverbrennung entstehen aufgrund der enthaltenen Alkalien im Brennstoff Partikel im Bereich von 0,01 bis 10 µm, die mit dem Abgas an die Umgebung freigesetzt werden. Diese Partikel tragen zur Feinstaubbelastung bei. Ein Großteil der Partikel besitzt sogar einen aerodynamischen Partikeldurchmesser von etwa 0,05 bis 1,0 µm (PM 1). Genau dieser Größenbereich ist für den Menschen als besonders kritisch zu betrachten, da diese Partikel bis in die Lungenbläschen gelangen können.

• Stromerzeugung mit kleineren Biomassefeuerungsanlagen

  Im Leistungsbereich bis etwa 100 kW_el ist es bisher nicht gelungen, Techniken zur Stromerzeugung aus fester Biomasse effizient und erfolgreich einzusetzen. Eine Ursache dafür ist vor allem die Ablagerung von Staub- und Aschepartikeln auf den Wärmeübertragerflächen. Diese Ablagerungen reduzieren den Wärmeübergang und verursachen Korrosion an den Wärmeübertragern. Auf der Sekundärseite der Stromerzeugung sind jedoch hohe Temperaturen im Arbeitsmedium erforderlich, sodass durch Ablagerungen der elektrische Wirkungsgrad stark reduziert wird.

Forschungsziel:

• Es soll ein autothermer Gegenstrom-Festbettvergaser mit etwa 10 kW thermischer Leistung mit integrierter Brennerkopfeinheit entwickelt und optimiert werden, sodass ein kontinuierlicher und emissionsarmer Betrieb für die verschiedenen Anwendungsbereiche wie Heizwärme, Stromerzeugung und innovativem Kondensationsbetrieb im Kraft-Wärme-Kopplungsbetrieb ermöglicht wird. Das erzeugte Gas soll mit einem direkt am Vergaser sitzenden speziellen Brennerkopf (Porenbrennerkonzept) verbrannt werden. Das primäre Ziel ist eine besonders CO- und staubarme Verbrennung des Gases und der Teere, sodass der Brenner als Wärmequelle für die verschiedenen Wärmeübertrager geeignet ist.