Biogene Festbrennstoffe

Verbrennungslabor am TFZ

Verbrennungslabor am TFZ

Das Sachgebiet Biogene Festbrennstoffe beschäftigt sich mit angewandter Forschung zur Gewinnung und Nutzung von Biomasse-Festbrennstoffen.

Mit den festen Biomasse-Brennstoffen bietet sich eine faszinierende Vielfalt an Möglichkeiten für den Ersatz fossiler Brennstoffe zur Raum- und Prozesswärmebereitstellung und zur Stromerzeugung. In einem anspruchsvollen ökonomischen Umfeld und mit dem Fortschreiten technischer Standards und Umweltanforderungen bestehen aber zugleich auch große Herausforderungen. Die Qualität der Brennstoffe muss zur jeweiligen Verwendungsart passen oder angepasst werden. Feuerungen müssen technisch weiterentwickelt und durch primäre und sekundäre Maßnahmen verbessert werden. Prüfverfahren, mit denen auch die Alltagstauglichkeit der Anlagen (d.h. Kaminöfen und Zentralheizungskessel) unter Beweis gestellt wird, sind zu entwickeln. Effizienz und Schadstoffausstoß von Biomasseheizungen müssen beurteilt werden, um Gesetze, technische Regeln und auch Förderprogramme sinnvoll zu gestalten. Zu diesen Aufgaben leistet das Sachgebiet Biogene Festbrennstoffe einen wichtigen Beitrag.

Sachgebietsleiter: Dr. Hans Hartmann
Stellvertreter: Claudia Schön, Dr. Daniel Kuptz

Aufgabenschwerpunkte

Bereitstellungsverfahren für feste Brennstoffe

  • Optimierung der Verfahrenstechnik bei der Brennstoffproduktion: Techniken, Arbeitszeitbedarf, Energieverbrauch, Investitions- und Betriebskosten, Logistik, Qualitätsverbesserung und Marketing

Qualitätssicherung und Normierung von Festbrennstoffen

  • Entwicklung und Erprobung von Bestimmungsverfahren für physikalische Brennstoffeigenschaften (z. B. Korngrößenverteilung, Wassergehalt, Schlackebildungseigenschaften)
  • Entwürfe für Prüfnormen
  • Bestimmung und Bewertung von Brennstoffmerkmalen
  • Datenbank für Brennstoffmerkmale

Energetische Nutzung und Emissionsminderung

  • Untersuchung brennstoffbedingter Einflüsse auf das Abbrand- und Emissionsverhalten von Feuerungen (z. B. Brennstoffeignung, Brennstoffanpassung)
  • Beurteilung neuer Brennstoffe in Kleinfeuerungen
  • Beurteilung und Verbesserung von Methoden für die Staubemissionsmessung
  • Probenahme und Charakterisierung von Stäuben aus unterschiedlichen
    Biomassefeuerungen
  • Beurteilung und Verbesserung von Zusatzeinrichtungen für Feuerungsanlagen (z. B. Abgaskondensation, Staubabscheider, Katalysatoren, Regelungseinrichtungen)
  • Methoden für die Bestimmung des Jahresnutzungsgrads und der Emissionsfaktoren von Feuerungen
  • Optimale Systemeinbindung von Feuerungsanlagen

Technologietransfer, Beratung und Schulung

  • Erarbeitung von Fach- und Handbüchern sowie Beratungsunterlagen (z. B. Fachbuch "Energie aus Biomasse", "Handbuch Biomasse-Kleinanlagen", TFZ-Wissen: "Richtig Heizen")
  • Regelmäßige Informationsveranstaltungen für die Praxis, Ausstellungen, Arbeitskreise, themenspezifische Workshops

Gremienarbeit

  • Beratung der AGs des Fachverband für Holzenergie (FVH)
  • Lenkungsausschuss "Feste Biobrennstoffe" (FNR, BMEL, BMWi, BMUB)
  • Wissenschaftlicher Beirat des Deutschen Biomasse-Forschungszentrums (DBFZ) in Leipzig
  • International Energy Agency (IEA) - Bioenergy Agreement Task 32 („Combustion”)
  • VDI Fachausschuss "Regenerative Energien" (FaRe)
  • Internationaler Normungsausschuss Feste Brennstoffe (ISO TC 238)
  • DIN-Normenausschuss NMP 582 "Feste Biobrennstoffe"
  • DIN-Normenausschuss zum CEN/TC 295 "Feuerstätten für feste Brennstoffe"
  • VDI-DIN Normenausschüsse zu Prüfverfahren und Stand der Technik für Staubabscheider
  • VDI-DIN Normenausschüsse zur Überwachung von Anlagen im Sinne der 1.BImSchV
  • UBA-Arbeitskreis Biogene Brennstoffe in Kleinfeuerungsanlagen
  • Reviewer für das Journal of Biomass and Bioenergy
  • Editorial Board für die Zeitschrift "Biomass Conversion and Biorefinery"
  • HKI-Forschungsnetzwerk
Prüfung von Heizwert, Aschegehalt, Wassergehalt, Flüchtigengehalt, Abriebfestigkeit von Presslingen, Korngrößenverteilung von Schüttgütern mittels Sieb- und Bildanalyse, Belüftungswiderstand von Schüttgütern, Schüttdichte
Das TFZ führt keine gewerblichen Brennstoffprüfungen für Dritte durch.
verschiedene Kaminkehrermessgeräte
Vier Gasanalysesysteme: CO, OGC, NOx, H2O, O2, CO2, CH4, N2O, SO2, NH4 (FTIR und andere physikalische Verfahren)
Gesamtstaub (nach VDI 2066 / EN 13284, mit automatischer Isokinetikregelung)
Staub-Korngrößenverteilung (Onlinebestimmung der Staub-Korngrößenverteilung mit ELPI)

Abgastemperaturen

Abgasvolumenstrom um Hitzdraht-Anemometer
5 Prüfplätze mit verschiedenen Abgassystemen mit Naturzug oder geregeltem Unterdruck
Verschiedene Wärmeleistungsmessstrecken (Wirkungsgradbestimmung, Wärmeleistung)
Abgasverdünnung (Teilstrom, Vollstrom-Verdünnungstunnel)

Slag analyser für die Beurteilung der Verschlackung von pelletierten Brennstoffen
Pelletieranlage für die Herstellung von Versuchsbrennstoffen
Klimatisierter Wiegeraum
Klimaschrank für die Brennstoffkonditionierung
Stationärer Trommelhacker für die Aufbereitung von Versuchsbrennstoffen
Diverse Brennstofftrocknungseinrichtungen