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Projekttreffen STEP auf dem Firmengelände von ATS - Agro Trading & Solutions in Hardegsen (Foto: DBFZ)

KWK | Biomassetechnologien | Validierung Marktpotenzial | Biomassefeuerung

FKZ-Nr. 03KB095

IntEleKt - Integrierter Elektrofilter im Kleinserientest

Filterbox (Foto: DBFZ)

Dauer

  • 01.10.2014 – 31.03.2018

Kontakt

IZES gGmbH, Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme an der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW)
Altenkesseler Straße 17, Geb. A1
66115 Saarbrücken

Dr. Bodo Groß – Projektleiter
Telefon: +49 (0)681 844 972-51
E-Mail: gross‍@‍izes.de

Dennis Hövelmann – weiterer Mitarbeiter
Telefon: +49 (0)681 844 972-12
E-Mail: hoevelmann‍@‍izes.de

Alexander Berhardt – ehemaliger Mitarbeiter

Partner

Assoziierte Partner

Kooperationspartner

Unterauftragnehmer

Thema

Bedingt durch die ab Januar 2015 geltenden neuen Grenzwerte für Staubemissionen von 0,02 g/Nm3 (CO: 0,4 g/Nm3) für neu installierte Biomassekessel (Ausnahme Scheitholzkessel ab Januar 2017) werden in Zukunft höhere technische Ansprüche an neu installierte Biomasseheizkessel für die Verbrennung von Biomasse gestellt. Derzeit in Betrieb befindliche Kesselanlagen müssen entsprechend, einem im Rahmen der 1. BImSchV festgelegten Zeitplan, optimiert oder nachgerüstet werden. Durch die für die kommenden Jahre erwartete vermehrte Nutzung von alternativen und nicht holzartigen biogenen Brennstoffen werden weitere, derzeit energetisch ungenutzte oder technisch (noch) nicht erschlossene potenzielle Materialien, wie beispielsweise Pellets (ggf. auch Briketts) aus Altholz (A2-Pellets), aus halmartigen Materialien (B-Pellets), aus getrockneter, bzw. torrefizierter Biomasse sowie Biokohle aus Anlagen zur Hydrothermalen Karbonisierung (HTC) zunehmend interessant und verfügbar.

Die energetische Nutzung dieser Brennstoffe ist jedoch hinsichtlich der daraus resultierenden, meist höheren Staubemissionen sehr anspruchsvoll. Durch die Bereitstellung und Etablierung eines universell einsetzbaren und kostengünstigen Filtersystems, kann die Palette der nutzbaren Brennstoffe im Wärmemarkt deutlich erweitert werden und damit zur weiteren Steigerung des Anteils an erneuerbaren Energien im Wärmemarkt beitragen. Durch die Erschließung derzeit ungenutzter Materialien für die Wärmebereitstellung, können durch die Substitution von fossilen Brennstoffen auch die Treibhausgas-Emissionen (THG) weiter gesenkt werden.

Elektrofilter als sekundäre Reinigungstechnologie für mit Biomasse betriebene Kleinfeuerungsanlagen im Wohngebäudesektor haben das Stadium der reinen F&E verlassen und befinden sich derzeit an der Schwelle der Felderprobung bzw. in Einzelfällen in der (vor-)kommerziellen Umsetzung. Das hier skizzierte Vorhaben betrifft einen elektrostatischen Staubabscheider, welcher sich im Gegensatz zu den bekannten Konkurrenzprodukten einerseits durch seinen einfachen, kostengünstigen und robusten Aufbau und andererseits durch die Möglichkeit der direkten Integration in viele Heizkessel auszeichnet.

Ziele

Ziel des Vorhabens ist die wissenschaftlich begleitete und umsetzungsorientierte Überführung eines in Biomassefeuerungen vollintegrierten prototypischen Elektrofiltersystems zu einem technisch und wirtschaftlich markt- und serienreifen Produkt. Diese vorwettbewerbliche Weiterentwicklung stellt einen Lösungsansatz zur effizienten, nachhaltigen, umwelt- und naturverträglichen Bioenergienutzung dar, welche die Erschließung von Ressourcenpfaden bisher nicht genutzter biogener Rest- und Abfallstoffe ermöglicht. Neben dem robusten, einfachen und sehr kostengünstigen Aufbau, zeichnet sich das Elektrofiltersystem vor allem durch die als Kesselbestandteil ausgeführte integrative und die als integrativer Anbau an Biomassekesseln realisierten Versionen aus. Im geplanten Vorhaben wird der in Kleinserie gebaute prototypische Elektrofilter in 16 ausgesuchte Testkessel verschiedener Leistungen, Typen und Hersteller integriert und unter realen und möglichst unterschiedlichen Einsatzbedingungen betrieben und sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht zur Marktreife weiterentwickelt.

Maßnahmen

IZES

Die Maßnahmen innerhalb der Arbeitspakete sind eng verknüpft mit den Arbeiten des Projektpartners Hoval. Die spezifischen Aufgaben der IZES gGmbH liegen vor allem im Bereich des Monitorings der Feldtestanlagen sowie der Weiterentwicklung der Filtercontroller und der Abreinigungseinheit für die HV Elektrode. Zusätzlich ist IZES involviert in die Identifizierung von Feldteststandorten und der Installation der Filtersysteme.

HOVAL

Die Maßnahmen innerhalb der Arbeitspakete sind eng verknüpft mit den Arbeiten des Projektpartners IZES. Die spezifischen Aufgaben der Hoval GmbH liegen vor allem im Bereich der Identifizierung aller Feldteststandorte und der Installation der Filtersysteme. Zusätzlich ist Hoval in die Testphasen sowie in die sich daraus ergebenden Optimierungsphasen involviert. Hauptsächliche Arbeiten sind die Betreuung eines Clusters (vier Standorte) sowie die hardwaretechnischen Verbesserungen der Filtergehäuse.

Schwerpunkt

IZES

Aufbau, Monitoring und Verbesserung der Filtersysteme, insbesondere des elektrostatischen Filtercontrollers, der HV-Elektroden und der HV-Isolatoren inklusive der entsprechenden Reinigungsvorrichtungen.

HOVAL

Aufbau und Verbesserung der Filtersysteme, insbesondere Simulation der strömungstechnischen Eigenschaften der eingesetzten Filterboxen sowie deren Konstruktion


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