Hybrider Partikelabscheider für kleine und mittlere Biomassekessel

Ansprechpartner

Telefon

work
+49 241 80 96694

E-Mail

E-Mail
 

Zusammen mit drei Partnern aus den Bereichen Filtrations-, Hochspannungs- und Feuerungstechnik entwickelt das TEER ein hybrides System zur Abscheidung von Feinstaubpartikeln aus Rauchgasen von dezentralen Biomassekesseln. Zielgruppe der Entwicklung sind insbesondere Kessel für alternative Brennstoff (z. B. Miscanthus) und Restbiomassen im Feuerungswärmeleistungsbereich von 50 bis 500 kW.

Hintergrund der Entwicklung ist, dass dezentrale Biomassefeuerungen gegenüber Gas- oder Ölkesseln deutlich erhöhte Feinstaubwerte aufweisen. Der angestrebten Klimafreundlichkeit steht eine zunehmend kritisch betrachtete Schadstoffbelastung gegenüber. Primärseitig sind die emissionsrechtlichen Vorgaben der 1. BImSchV meist nur mit aufwändig aufbereiteten und damit teuren Premiumbrennstoffen einzuhalten. Nachgeschaltete Minderungseinrichtungen sind für eine emissionsarme Nutzung von Biomassebrennstoffen für viele Analgen notwendig.

Nach dem aktuellen Stand der Technik besteht Entwicklungspotential u. a. für den Einsatz von Partikelabscheidern nach Kesseln, die mit alternativen Brennstoffen oder Restbiomassen betrieben werden. Feinstaubemissionen von zum Teil über 150 mg/m3 verlangen Abscheidegrade, die vom Stand der Technik noch nicht erreicht werden. Gleichzeitig bereiten kohlenstoffbasierte, kondensierbare Partikel und Ruß aus den instationären An- und Abfahrphasen der Kessel vielen Abscheidermodellen Schwierigkeiten bezüglich Standzeit und Effizienz.

Das hybride System setzt am aktuellen Stand der Technik für Partikelabscheider im Bereich der Biomassekessel an. Im Nennlastbetrieb arbeitet ein Plattenelektroabscheider mit doppelter Ionisationsstufe und hoher Abscheideroberfläche. Die im Bereich Biomassekessel unübliche Bauform verspricht eine erhöhte Abscheidung gegenüber salz- und metallbasierten Partikel. Unterstützt wird die elektrostatische Einheit von einem Tiefenfiltermodul, welches die kohlenstoffhaltigen Partikel aus den instationären Phasen der Kessel sicher abscheidet.

Schwerpunkt der Entwicklungsarbeit am TEER ist die Konzeptionierung eines Tiefenfiltermoduls für die Abscheidung der kohlenstoffbasierten Partikel. Im wissenschaftlichen Fokus stehen die Abscheidemechanismen von kondensierten organischen Partikeln mit Durchmessern im Nano- bis Mikrometerbereich an faserigen Materialschichten.

Das Forschungsprojekt mit dem Förderzeichen ZF4224202RJ7 wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Logo Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand