Forschungs- und Innovationsprojekt Eranet-BioFlex
Saubere und flexible Nutzung schwieriger Biobrennstoffe in kleinen bis mittelgroßen Feuerungen

Vier unterschiedliche Pelletsorten

Kleine bis mittelgroße Feuerungsanlagen werden immer häufiger eingesetzt, jedoch sind diese nur für unbehandeltes Stammholz geeignet. Die Brennstoffflexibilität und das Entwicklungspotenzial für schwierige Biobrennstoffe in kleinen bis mittelgroßen Verbrennungsanlagen soll erweitert werden. Dabei erfolgt eine Weiterentwicklung sowohl der Brennstoffe als auch der Feuerungssysteme.


Ziel

Kleine bis mittelgroße Feuerungsanlagen werden immer häufiger eingesetzt. Eine flexible Nutzung von neuen und gleichzeitig "schwierigen" Brennstoffen ist eine Herausforderung für die kommenden Jahre, denn die bisherigen Feuerungsanlagen sind nur für unbehandeltes Stammholz (Scheitholz, Hackschnitzel, Pellets) geeignet. Auch für diese Anlagen werden Brennstoffe aus Kurzumtriebsplantagen oder andere Agrarbrennstoffe immer wichtiger werden. Jedoch neigen diese neuen Brennstoffe verstärkt zur Verschlackung und zur Erhöhung der Emissionen während des Betriebs der Feuerungsanlage.
Daher soll die Brennstoffflexibilität und das Entwicklungspotenzial für schwierige Biobrennstoffe in kleinen bis mittelgroßen Verbrennungsanlagen erweitert werden. Dabei erfolgt eine Weiterentwicklung der Brennstoffe und Feuerungssysteme. Ebenso soll ein Leitfaden für die Bereitstellung von emissionsarmen Feuerungstechnologien sowie Brennstoffdesigns erarbeitet und abschließend in Zusammenarbeit mit Kesselherstellern überprüft werden.

Methode

Herstellung von pelletierten Biobrennstoffen
Im Rahmen des ersten Arbeitspaketes führt das TFZ umfangreiche Pelletierversuche an der neu errichteten Pelletieranlage durch. Diese Anlage wird hinsichtlich der neuen Brennstoffe und der Beimengung von Additiven optimiert. Hierzu werden unterschiedliche Ausgangsmaterialien (Pappel, Weizenstroh, Heu, Sonnenblumenspelzen und andere) gemahlen, konditioniert und anschließend pelletiert. Das TFZ wird die Versuchsbrennstoffe (ohne und mit unterschiedlichen Gehalten an Additiven) für die Laborreaktoren und Kleinfeuerungsanlagen aller Projektpartner bereitstellen.
Thermische Umwandlung und Bewertung der Brennstoffe
Die selbst hergestellten Brennstoffe werden zum einen hinsichtlich ihrer Verschlackung am Schlackeanalysator durch das TFZ untersucht. Hierzu wird die Anlage modifiziert, um die gasförmigen Komponenten bei der Verbrennung mit erfassen zu können. Zum anderen sind Feuerungsversuche an einer kleinen Vorschubrostfeuerung am TFZ vorgesehen, um die neuen Biobrennstoffe hinsichtlich ihrer Verschlackung und Emissionsbildung im realen Betrieb zu analysieren. Der Einfluss der Additivierung und somit der Optimierung der schwierigen Brennstoffe wird entsprechend untersucht und bewertet.
Erstellung von Leitfäden
Alle erzielten Ergebnisse aus den Pelletierversuchen und den Untersuchungen aller Projektpartner zur thermischen Nutzung werden verwendet, um entsprechende Schlussfolgerungen bezüglich verbesserten Verbrennungsprozessen für diese neuen Biobrennstoffe zu ziehen. Es werden ausführliche Leitfäden für verschiedene, angewandte Techniken erstellt im Hinblick auf die erweiterte Brennstoffbasis. Diese Leitfäden sind relevant für die Verbreitung der Projektergebnisse. Die zusammengefassten Ergebnisse werden vor allem für die Industrie von hohem Interesse sein.

Ergebnis

Veröffentlichung der Projektseite:

http://bioflex-eranet.eu/ Externer Link

Projektinformation
Projekttitel: ERA-Net Bioenergy: Saubere und flexible Nutzung schwieriger Biobrennstoffe in kleinen bis mittelgroßen Verbrennungsanlagen – Leitfaden für fortschrittliche Kessel und Brennstoffdesigns sowie Verbreitung der Projektergebnisse und experimentelle Unterstützung
Projektleitung: RISE – Research Institutes of Sweden (Staffan Carlsson)
Projektleitung TFZ: Claudia Schön, Dr. Hans Hartmann
Projektbearbeitung TFZ: Albert Maierhofer (Brennstoffproduktion), Robert Mack (Verbrennung), Claudia Schön (Verbrennung), Elisabeth Rist (Verbrennung), Benedikt Haas (Verbrennung)
Laufzeit: 01.03.2016–28.02.2019
Finanzierung: Förderschwerpunkt "Nachwachsende Rohstoffe" des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), Vergabe über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.
Projektpartner: SP – Technical Research Institute of Sweden (Schweden), UmU – Umeå University (Schweden), LTU – Luleå University of Technology (Schweden), CTH – Chalmers University of Technology (Schweden), IEn – Institute of Power Engineering (Polen), BIOS – BIOS Bioenergiesysteme GmbH (Österreich), Opcon AB (Schweden), Kahl – Amandus Kahl GmbH & Co. KG (Deutschland), BTI – Office of Technology and Engineering (Polen), POLYTECHNIK – Polytechnik Luft- und Feuerungstechnik GmbH (Österreich), KWB – Kraft und Wärme aus Biomasse GmbH (Österreich)
Förderkennzeichen: 22404415
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