Thermische Raumbehaglichkeit und ausgezeichneter Umweltschutzstandard

Aufbau eines Verbrennungsluftverteilungssystems mit Hardware und Software
© Fraunhofer IBP
Verbrennungsluftverteilungssystem mit Hardware (Sensorik, Aktoren, Mikrocontroller, Luft- und Sicherheitsklappen) und Software mit intelligenten und parametrierbaren Regelalgorithmen für die Verbrennungsregelung.

Biomasse wird zunehmend zur Energieerzeugung genutzt – und trägt maßgeblich dazu bei, die Klima- und Umweltziele in Deutschland und Europa zu erreichen. Erfolgt die thermische Umwandlung sachgemäß, wird dabei nur so viel Kohlenstoffdioxid emittiert, wie die Pflanzen zuvor gebunden haben. Verbrennt man die Biomasse allerdings unsachgemäß, entstehen toxikologisch relevante Luftschadstoffe, die für Mensch und Umwelt gefährlich sein können. Handbeschickte Einzelraumfeuerungsanlagen wie Kaminöfen zählen zu den Hauptquellen für staub- und gasförmige Schadstoffemissionen, beispielsweise Feinstaub und Kohlenstoffmonoxid. Die Schadstoffe entstehen überwiegend durch eine unvollständige Verbrennung. Meist liegt dies an einer Fehlbedienung der Feuerungsanlagen – vielfach ist das Verbrennungsluftzufuhrsystem falsch eingestellt, teils ist auch gar keine Regelung dafür vorhanden.

Projektziele

Die Gruppe Verbrennungs- und Umweltschutztechnik des Fraunhofer IBP hat im Jahr 2017 eine Verbrennungsregelung aufgebaut und die »T2O2-Regeltechnologie« seitdem stetig weiterentwickelt. Der Vorteil: Über kostengünstige Temperaturfühler im Feuerraumbereich und über Stellmotoren angesteuerte Luftklappen lässt sich der Verbrennungsprozess regeln und somit eine emissionsarme Verbrennung über die gesetzlichen Vorgaben hinaus realisieren. Zudem steigert sich der Wirkungsgrad des Kaminofens. Die T2O2-Regeltechnologie kann als universelle Standardlösung eingesetzt werden, ältere Kaminofenmodelle können nachgerüstet werden.

Stand des Projektes

In mehreren Forschungsprojekten entwickelt die Forscherteams die T2O2-Regeltechnologie gemeinsam mit Kooperationspartnern und Unternehmen weiter. Beispiele sind die Optimierung der bedarfsgerechten Wärmeproduktion und die technische Anpassung der Verbrennungsregelung an unterschiedliche Typen von Einzelraumfeuerungsanlagen. In einem weiteren Projekt wird die Verbrennungsregelung bis hin zur Marktreife entwickelt und in Feldversuchen für den Dauerbetrieb erprobt.

Durch die intensive Zusammenarbeit mit Industriepartnern konnte die Produktentwicklung beschleunigt werden. Im Jahr 2020 erkannten weitere interessierte Unternehmen das Potenzial der T2O2-Regeltechnologie – es wurden erste Lizenzeinnahmen generiert. Zwischenzeitlich sind weitere Lizenznehmer hinzugekommen, welche die T2O2-Regeltechnologie in ihren Produkten bereits einsetzen und baldmöglichst vermarkten werden.

Feldversuch mit einem Kaminofen
© Fraunhofer IBP
Feldversuch in der Praxis mit einem Kaminofen nach DIN EN 13240 der Firma Hase Kaminofenbau GmbH und integrierter T2O2-Regeltechnologie.