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Weniger Schadstoffe im Heizkessel

Weniger Schadstoffe im Heizkessel

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP entwickelten gemeinsam mit der HDG Bavaria GmbH ein neues Verbrennungskonzept für Vergaserkessel.

Im Rahmen des Projektes Low-Emission-Verbrennungssystem (LEVS) erprobten die Forscher um Dr.-Ing. Mohammad Aleysa erfolgreich einen Vergaserkessel, der nicht nur staub- und gasförmige Emissionen in Wohngebieten vermindert, sondern auch die Verbrennungseffizienz erhöht. ; ; ; In deutschen Haushalten werden etwa 700.000 biomassebetriebene Heizkessel meist mit Scheithölzern, Pellets oder Holzhackschnitzeln befeuert. Problematisch ist bislang die Feinstaub- und Schadstoffbelastung in Wohngebieten, da marktübliche Heizkessel unvollständig und ungleichmäßig verbrennen. Spezielle Abgasbehandlungssysteme erfordern außerdem zusätzlichen Aufwand und Kosten, welche für Privathaushalte oft unattraktiv sind. ; Eine neue Technik macht nun die stabile, emissionsarme Verbrennung in allen Betriebsphasen möglich. Wissenschaftler des Fraunhofer IBP entwickelten zusammen mit der HDG Bavaria GmbH im Rahmen des LEVS Projekts (FKZ-Nr. 03KB093) ein neues Verbrennungssystem für Vergaserkessel. Erstmals können jetzt ohne Sekundärmaßnahmen, also ohne nachgeschaltete Systeme zur Abgasbehandlung, die zukünftigen emissionstechnischen Anforderungen der 1. Bundesimmissionsschutzverordnung (1. BImSchV) sowie der künftigen Ökodesign-Richtlinie 2009/125/EG eingehalten werden. Nicht nur das: Darüber hinaus soll das Low-Emission-Verbrennungssystem auch die Verbrennungseffizienz dieser Kleinfeuerungsanlagen erhöhen. ; Drei Schritte zur emissionsarmen, effizienteren Verbrennung ; Dr.-Ing. Mohammad Aleysa am Fraunhofer IBP und die HDG Bavaria GmbH entwickelten drei zentrale neue Komponenten für ihr Low-Emission-Verbrennungssystem (LEVS). Zum Ersten regelt LEVS die Zufuhr der Verbrennungsluft sowie die Abfuhr des Abgases im Gegensatz zu marktüblichen Modellen getrennt. Das spielt eine große Rolle bei der Stabilisierung der Strömung im gesamten Heizkessel, so Aleysa. ; Darüber hinaus agiert eine Zyklonbrennkammer zugleich als Brennkammer und als Feinstaubabscheider. ; Außerdem entwickelten die Forscher ein spezielles thermisches Nachverbrennungsverfahren, die sog. Einbautentechnik, das möglichst hohe Abscheide- und Reduktionsleistungen erzielt. ; Die LEVS-Technik ermöglicht damit eine starke Verkürzung problematischer Betriebsphasen wie zum Beispiel der Anfahrbetriebsphase: Diese umfasst bei marktüblichen Kesseln ein Drittel der Abbrandzeit; bei LEVS reduziert sich diese Phase konstant auf 1 bis 2 %. Im Ergebnis entstehen unabhängig vom eingesetzten Brennstoff minimale Konzentrationen an Kohlenstoffmonoxid von kleiner als 20 mg/Vm³, an Gesamtkohlenwasserstoffe (gemessen als Propan CnHm) von kleiner als 2 mg/Vm³ und an Staub von kleiner als 5 mg/Vm³ über einer Abbrandzeit von mehr als 95 %. ; Die Anwendungsperspektive ; LEVS geht jetzt in die Prüfungsphase. Der Projektpartner HDG Bavaria GmbH plant den sukzessiven Einsatz der neuen Verbrennungstechnik. Die Wissenschaftler des Fraunhofer IBP setzen nun auf die Weiterentwicklung des Low-Emission-Verbrennungssystems für automatisch beschickte Heizkessel. Ein Schwerpunkt ist die Anpassung der Technik für die Verbrennung von problematischen Brennstoffen wie z. B. Agrar- und Restbrennstoffe sowie Abfälle.

Deutsches Biomasseforschungszentrum

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