Verbesserte Verbrennung
Neue thermooptische Messverfahren erlauben deutliche Reduzierung des Kohlendioxid-Ausstoßes in Kohlekraftwerken.
Kohlekraftwerke als konventionelle Energiequellen sind noch essenziell zur Sicherstellung der Energieversorgung. Doch aufgrund ihres hohen CO2-
Abb.: Das Bild zeigt das Innere eines Ofens, während Braunkohleschlacke auf 1100 Grad Celsius erhitzt wird. (Bild: Fh.-ISC)
Mit der Energiewende und der Abkehr von Atomkraft werden erneuerbare Energiequellen wichtiger denn je. Doch bislang lässt sich die Energieversorgung – insbesondere die Stromerzeugung für die Grundlast – nicht allein durch saubere Sonnen-, Wind- oder Wasserkraft sicherstellen. Herkömmliche Energiequellen wie Mineralöl, Gas und Kohle erleben daher einen großen Aufschwung. Sie belasten jedoch aufgrund ihrer Emissionen die Umwelt und den Menschen.
Mit dem Klimaabkommen von Paris Ende 2015 beschlossen 195 Staaten, den Klimaschutz weiter voranzutreiben und die weltweiten Treibhausgasemissionen drastisch zu reduzieren. Ziel soll die Begrenzung des globalen Temperaturanstiegs auf höchstens 2 Grad, wenn möglich sogar nur 1,5 Grad, über dem vorindustriellen Niveau sein. Insbesondere Kohlekraftwerke erzeugen einen hohen Ausstoß an CO2 und haben große Auswirkungen auf das Klima. In verschiedenen Projekten konnten Andreas Diegeler, Leiter des CeDeD, und sein Team eine enorme Reduzierung des CO2-
Zunächst mussten die Wissenschaftler die Prozesse bei der Verbrennung von Kohle und die Entstehung von Abfallschlacke oder Gasen genau analysieren. Dafür setzten sie thermooptische Messanlagen (TOM) ein, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden. Die Anlagen charakterisieren die Veränderungen von Materialien unter kontrollierter Atmosphäre bei unterschiedlichen Bedingungen, angefangen bei Raumtemperatur bis hin zu extrem hohen Temperaturen von bis zu 2400 Grad Celsius.
Die TOM-Anlage besteht aus einem zentral gelegenen Hochtemperaturofen mit Fenstern auf beiden Seiten. Mit einer starken Lichtquelle auf der linken Seite, die das Innere des Ofens erleuchtet, und einer CMOS-
Mit diesen Daten gelang es dem Team von CeDeD, die Verbrennungsprozesse zu optimieren und unerwünschte Abfallprodukte zu reduzieren. Bei der Verbrennung von Braunkohle konnte durch eine Absenkung der Temperatur um 50 Grad im Hochofen und durch die Zuführung von Gasen eine enorme Verbesserung des Reinigungsprozesses erreicht werden und die CO2-
Das Center of Device Development CeDeD hat sich auf die Fertigung von Pilot- und Spezialanlagen für die Charakterisierung von Materialien spezialisiert und setzt TOM bereits erfolgreich für verschiedene Projekte in der Energieindustrie ein.
Fh.-ISC / DE