Diskussion in den Arbeitsgruppen

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Oskar Fuhrmann
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1 Schwerpunktthema Gefördert durch Diskussion in den Arbeitsgruppen Koordiniert vom Arbeitsgruppe 3: Technologien Emissionsarme Kleinfeuerungsanlagen Wissenschaftlich begleitet vom AG-Leiter: Volker Lenz (DBFZ) Patric Heidecke (IFF) Protokollant: Thomas Ginter 4. Statuskonferenz, Berlin, 05/

Kleinfeuerungsanlagen Wissenschaftlich begleitet vom AG-Leiter: Volker

2 Vorhaben FKZ Titel Institution Neue Vorhaben 03KB038/ Statuskonferenz, Berlin, 05/ Biertreber und Demotreber Demonstrationsanlage zur kombinierten Treberverbrennung/ vergärung am Standort einer Brauerei 03KB069 FuelBand Erweiterung des Brennstoffbandes moderner Biomassefeuerungen Laufende Vorhaben 03KB051 Emissionsminderung durch integrierte und kombinierte Maßnahmen in Biomasse Kleinfeuerungen Abgeschlossene Vorhaben 03KB009 Mini ORC Kombiniertes Mini ORC und Emissions 03KB012 03KB026 minderungs Konzept für Biomassefeuerungen bis 1 MWth Qualitätsanalyse für Holzheizwerke und Handlungsempfehlungen für kleine Holzvergasungsanlagen Optimierung von Biomasse Kleinfeuerungssystemen durch hydraulischregelungstechnische Konzeptverbesserung und Entwicklung einer neuartigen Wärmeauskoppelung zur Erzielung hoher Effizienz und geringer Emissionen Fraunhofer UMSICHT ATZ, TU München, Weisses Bräuhaus G. Schneider & Sohn, Harburg Freudenberger Maschinenbau Universität Erlangen Nürnberg DBFZ, A.P. Bioenergietechnik, Spartherm Feuerungstechnik, BTU, HS Karlsruhe Technik und Wirtschaft Fraunhofer UMSICHT C.A.R.M.E.N. e.v. ZAE Bayern

Biomassefeuerungen Laufende Vorhaben 03KB051 Emissionsminderung durch integrierte und kombinierte Maßnahmen in Biomasse Kleinfeuerungen Abgeschlossene Vorhaben 03KB009 Mini ORC Kombiniertes Mini ORC

3 Neue Vorhaben Treberverbrennung/-vergärung o Ziel: Energetische Nutzung von Treber von Großbrauerreihen (ab hl/a) o Herangehensweise: Modellanlage mit Entfeuchtung mittels modifizierter Rapsölpresse Enzyme verbessern Prozess erheblich 3 4. Statuskonferenz, Berlin, 05/

000hl/a) o Herangehensweise: Modellanlage mit Entfeuchtung mittels

4 Neue Vorhaben o Ergebnisse: Verbrennung unter bestimmten Parametern (Zumischung von z.b. Hackschnitzel) Emissionen bei Verbrennung noch zu hoch (vor allem NOx) Vergärung möglich, mit Zugabe von Enzymen kann Gasausbeute zwar gesteigert, aber nicht rentabel erhöht werden Rentabel vor allem für neue Anlagen da Amortisierungszeit von Nachrüstungen zu lang Globale Markterschließung da in Deutschland wenig Brauereien in dieser Größe 4 4. Statuskonferenz, Berlin, 05/

5 Neue Vorhaben o Zukünftige Forschung: Senkung der Emissionen bei Verbrennung Lagerung des Trebers Konkurrenz zum Tierfuttersektor Ökobilanz Durchsatzerhöhung der Presse zur Trocknung Demonstrationsanlage soll errichtet werden 5 4. Statuskonferenz, Berlin, 05/

Ökobilanz Durchsatzerhöhung der Presse zur Trocknung

6 Neue Vorhaben FuelBand o Ziele: Erweiterung des Brennstoffbandes moderner Biomassefeuerungen Ausarbeitung von anwendbaren, betreiberfreundlichen Kennfeldern o Problemstellung: Partikelstaub glüht bei Verbrennung heißer als das Rauchgas Ascheerweichung Verschlackung der kalten WÜ-Flächen 6 4. Statuskonferenz, Berlin, 05/

o Problemstellung: Partikelstaub glüht bei Verbrennung heißer als das Rauchgas

7 Neue Vorhaben o Umsetzung: Aufbau eines Prüfstandes 100 kw Wirbelschichtfeuerung Definierte Abkühlung des Rauchgases Modellerstellung um die Verschlackung zu berechnen Probebetrieb mit Hackschnitzel, Hackschnitzel+Strohpellets und Landschaftspflegematerial 7 4. Statuskonferenz, Berlin, 05/

um die Verschlackung zu berechnen Probebetrieb mit Hackschnitzel,

8 Laufende Vorhaben Emissionsminderung o Ziele: Untersuchung von Emissionsminderung durch Abscheidung und Katalyse Entwicklung eines praxisnahen Prototyps Produktableitung Gesamtsystem 8

9 Laufende Vorhaben o Umsetzung: Entwicklung eines dauerbetriebsfähigen Katalysators Entwicklung eines Elektroabscheiders Testen der Komponenten im Dauerbetrieb 9

10 Laufende Vorhaben o Ergebnisse: Probleme mit Edelmetallkatalysatoren im Temperaturbereich ab 400 C Wenn Kat hinter dem Abscheider ist Beheizung nötig Regelung des Kessels für Emissionsminderung sehr wichtig Elektroabscheider steht für Dauertests zur Verfügung 10

hinter dem Abscheider ist Beheizung nötig Regelung des Kessels

11 Abgeschlossene Vorhaben MINI-ORC o Ziele: Wärmeauskopplung durch Wäscherkonzept Feinreinigung mit Mikrosieben soll untersucht werden Prozess- und sicherheitstechnische Anforderungen definieren und Anpassung für Mikro-ORC für Biomassefeuerungen Zusammenführung des Konzepts 11

Prozess- und sicherheitstechnische Anforderungen definieren und

12 Abgeschlossene Vorhaben o Ergebnisse: NT-ORC nicht wirtschaftlich -> HT- ORC vorzuziehen Optimaler Leistungsbereich ca. 980 kwth Arbeitsmittel der Wärmeauskopplung Ethylbenzol periodische Abreinigung (mit Druckluft) und Vorreinigung (mittels Zyklon) erforderlich Mikrosiebe bis 350 C temperaturbeständig hohe Abscheide-Leistungen bei Porengrößen von µm bei Lamellenstruktur Wärmeauskopplung bis 10% möglich 12

980 kwth Arbeitsmittel der Wärmeauskopplung Ethylbenzol periodische Abreinigung (mit Druckluft) und

13 Abgeschlossene Vorhaben o Fazit: Großes Interesse am Projekt von Anwenderseite Pilotanlage im Gespräch Umsetzung des Gesamtkonzepts absehbar 13

14 Abgeschlossene Vorhaben Optimierung der energetischen Biomassenutzung durch Qualitätsanalyse für Holzheizwerke o Ziele: Anlageneffizienz erhöhen Emissionsminderung Erfassung und Bewertung von Betriebskennwerten Betriebsoptimierung 14

Ziele: Anlageneffizienz erhöhen Emissionsminderung

15 Abgeschlossene Vorhaben o Herangehensweise: Zusammenstellung einer kompakten Meßgeräteausstattung Messwertaufnahme ohne Eingriff in bestehende Anlage Erprobung der Messtechnik im Feldbetrieb 1. Visuelle Anlagenprüfung 2. Messdatenerhebung 3. Auswertung 15

Eingriff in bestehende Anlage Erprobung der Messtechnik im

16 Abgeschlossene Vorhaben o Ergebnisse: 10 von 11 getesteten Anlagen haben (versteckte) Probleme CARMEN bundesweit buchbar Betreiberstammtisch von Biomasseheizwerken Analyse von nahezu jedem Heizwerk möglich o Zukunftsaussicht Übertragung der Herangehensweise auch auf andere Projekte (KWK, Heizkraftwerk) 16

Biomasseheizwerken Analyse von nahezu jedem Heizwerk möglich o

17 Abgeschlossene Vorhaben Optimierung von Kleinfeuerungsanlagen o Ziele: Untersuchung von 15 kw Anlagen Hyrdaulisch-regelungstechnische Konzeptverbesserung Entwicklung einer neuartigen Wärmeauskopplung (Adsorptions-Wärmeübertrager) zur Erzielung hoher Effizienz 17

Hyrdaulisch-regelungstechnische Konzeptverbesserung Entwicklung

18 Abgeschlossene Vorhaben o Ergebnisse: Systemausrüstung mit Pufferspeicher Geringer energetischer Gewinn Einsparung von Feinstaubemissionen Wärmeauskopplung mittels Salzsohle möglich, scheitert aber an wirtschaftlichen und technischen Problemen Einsparpotential vorhanden (Brennstoffkosten, Endenergie) o Kein Nachfolgeprojekt 18

mittels Salzsohle möglich, scheitert aber an wirtschaftlichen und technischen

19 Kurzrückblick was bisher geschah! Status Quo o 2. Arbeitsversion 2012: 11 beteiligte Institutionen 33 beschriebene Methoden Diskussionsthemen: o Anregungen und Ergänzungen zur 2. Arbeitsversion Statuskonferenz, Berlin, 05/

beschriebene Methoden Diskussionsthemen: o Anregungen und

20 Ausblick Weiteres Vorgehen in der AG Vervollständigung der 2. Arbeitsversion Übersetzung ins Englische und Versand auf europäischer Ebene Einpflegen der Erkenntnisse aus einem europäischen Projekt zur Vereinheitlichung von Feinstaubmessungen und Abschluss bis zum nächsten Status-Seminar Erweiterung auf gasförmige Emissionen Es wird der Bedarf für weitergehende Harmonisierungen gesehen, die aber nur nach einem weiteren Messworkshop möglich sind (Problem Projekte z.t. abgelaufen) International conference "Dust measuring procedures for small biomass furnaces" Heinrich-Böll-Stiftung, Berlin, >> Organisation: Deutsches Biomasseforschungszentrum ggmbh & Technologie und Förderzentrum (TFZ) Statuskonferenz, Berlin, 05/

Abschluss bis zum nächsten Status-Seminar Erweiterung auf gasförmige Emissionen Es wird der Bedarf für weitergehende Harmonisierungen gesehen, die aber nur nach einem weiteren

21 Weiterer Handlungs- und Forschungsb. Vorrangbiomassen im Programm (nicht abschließend) Nr. 13 Regelbrennstoffe werden angefragt, aber kein Vorgehen Zusammenstellung von Methoden und Hinweisen, um die Diskrepanz zwischen Wiederkehrender Messung und Typenprüfung zu vermindern Erfassung der Praxisemissionen und Nutzungsgrade von Einzelfeuerstätten über eine Heizperiode inkl. der Auswertemethodik International conference "Dust measuring procedures for small biomass furnaces" Heinrich-Böll-Stiftung, Berlin, >> Organisation: Deutsches Biomasseforschungszentrum ggmbh & Technologie und Förderzentrum (TFZ) Statuskonferenz, Berlin, 05/

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