Pyrolyse- und Verbrennungstechnologien

Pyrolyse- und Verbrennungstechnologien
© Fraunhofer IBP / Christian Hass
Pyrolyse- und Verbrennungstechnologien.

Die Pyrolyse (Entgasung und Vergasung) mit der Verbrennung stellt die bekannteste Methode zur energetischen Nutzung von Biomasse und biogenen Restbrennstoffen dar, die sich für den Einsatz in unterschiedlichen Leistungsbereichen bzw. Anlagengrößen, insbesondere für dezentrale Anwendungen, durchgesetzt hat. In kleinen Leistungsbereichen besteht die Herausforderung darin, passende Anlagentechniken zu konstruieren und sie dann wirtschaftlich sowie umweltgerecht ohne großen technischen Aufwand in Kleingewerben und Wohngebäuden zu betreiben.

Hinsichtlich der Entwicklung von Verbrennungs- und Vergasungstechnologien in kleinen und mittleren Leistungsbereichen verfügen unsere Experten im Bereich Verbrennungs- und Umweltschutztechnik über ein breitgefächertes Know-how, das auf langjährigen Erfahrungen in diesem Gebiet beruht. Die besten auf dem Markt verfügbaren Analyse- und Gasmesstechniken, normative anerkannte Prüfstände und Programme für die verbrennungstechnischen Berechnungen sowie die Strömungssimulationen, wie z. B. SolidWorks, bilden die Grundlage für die hochqualitative Forschungsarbeit unserer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.

Die Verbrennungstechnologien umfassen insbesondere Kleinfeuerungsanlagen gemäß der 1. BImSchV, wobei zwischen Einzelraumfeuerungsanlagen gemäß DIN EN 13240, DIN EN 13229, DIN EN 15250, DIN EN 12815 und Heizkesseln gemäß DIN EN 303-5 unterschieden wird. Darüber hinaus  entwickeln wir Sonderverbrennungstechnologien für spezielle industrielle Anwendungen.

Im Bereich der Brennstoffpyrolyse (Entgasung und Vergasung) befassen wir uns mit der Erarbeitung von technischen Lösungen und Technologien für eine gezielte Produktion bestimmter Brenngasqualitäten bzw. Brenngaszusammensetzungen für einen effizienten Betrieb von Gasmotoren bzw. Gasturbinen sowie von Brennstoffzellen bei Einsatz von biogenen und Restbrennstoffen. Die Brennstoffpyrolyse mit einer direkten Verwertung der Brenngase gewinnt zunehmend an Bedeutung und bietet sich, aufgrund der vielen technischen Möglichkeiten, biogene und Restbrennstoffe energetisch zu nutzen, als zukunftsträchtige Energietechnik an. Auch in Bezug auf die dezentrale Stromproduktion verfügt sie – im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungstechniken – über zahlreiche Vorteile. Unsere besondere Expertise in diesem Bereich beruht auf dem Pyrolyseprozess als Primärmaßnahme für die Vermeidung von staub- und gasförmigen Schadstoffemissionen, v. a. von Feinstäuben, Halogenwasserstoffen (HCl, HF), Stickstoffoxiden NOx, Schwefeldioxid, Dibenzodioxinen und -furanen.

Forschungsprojekte

  • Gestufte Verbrennung mit Abgasrückführung und integrierter Abgasreinigung zur Schadstoffminderung und Effizienzerhöhung in automatisch beschickten Biomassefeuerungsanlagen zur thermischen Verwertung von biogenen und Restbrennstoffen
  • Innovative Vielbrennstoffvergasertechnik mit einer neuartigen Rost- und Regelungstechnik sowie einer integrierten Abgasreinigung zur effizienten und schadstoffarmen energetischen Verwertung von biogenen und Restbrennstoffen
  • Innovative Combustion Technology with Adapted Exhaust Cleaning System for the Thermal Treatment of Medical Waste in Egypt

Patente und Erfindungen

  • Verbrennungsanlage mit verbesserter Lüftung und zyklonartiger Brennkammer
    Deutsche Patentanmeldung: 10 2013 207 724.6,
    Internationale Patentanmeldung: PCT/EP2014/058521
    FhG-Zeichen: IBP-12 F53534 DE/ IBP-12 F53534 WO
    Erfinder: Mohammadshayesh Aleysa, Fraunhofer IBP
  • Pyrolyse mit Abgas
    FhG-Zeichen: IBP-15 F57019 DE
    Erfinder: Mohammadshayesh Aleysa, Fraunhofer IBP

Wissenschaftliche und wirtschaftliche Preise

  • Community Prize of empowering people der Siemens Stiftung 2016
  • SEIFRIZ-Preis 2014, Transferpreis Handwerk und Wissenschaft, für eine herausragende und beispielhafte Kooperation zwischen Handwerkern und Wissenschaftlern