Effiziente Energiekonzepte für die Zukunft

Technologien und Entwicklung im Forschungsfeld Konvergente Infrastrukturen

Wirbelschichttechnologie

Im Bereich der thermochemischen Energiewandlung (Verbrennung, Vergasung, Pyrolyse) greifen wir auf unsere langjährigen Erfahrungen mit der Technologie der Wirbelschicht zurück. Beispielhafte Technologielinien sind dabei:

  • die Wirbelschichtfeuerung (WSF) mit nachfolgender Wärmeübertragung (z.B. Thermoölkessel, Dampf- oder Heißwasserkessel), Rauchgasreinigung und Stromproduktion mit dem Organic-Rankine-Cycle(ORC)-Prozess oder herkömmlichem Dampfkraftprozess sowie
  • die Wirbelschichtvergasung (WSV) mit technologiebezogener, differenzierter Brenngasreinigung und -konditionierung für die Stromproduktion mit Gasmotoren, Gasturbinen oder Brennstoffzellen.

Auf Grundlage dieser Verfahren zur energetischen Verwertung von Biomasse führen wir industrielle Vorlaufforschung zur Prozessentwicklung durch. Wir erarbeiten und testen in Pilotprojekten derartige innovative Verfahren und Technologiekombinationen.

Wirbelschichtverbrennung

© Fraunhofer IFF, Dirk Mahler

Ziel des Einsatzes von Wirbelschichtfeuerungen ist es, ein breites Brennstoffband hinsichtlich Stückigkeit, Heizwert und chemischer Zusammensetzung einsetzen zu können. Dazu werden für die unterschiedlichen Brennstoffe zugeschnittene Wirbelschichtfeuerungen ausgelegt, um eine Emissions- minderung bereits an Ort und Stelle zu erreichen und auf kostenintensive nachgeschaltete Rauchgasreinigung verzichten zu können.

Wirbelschichtvergasung

© Fraunhofer IFF, Dirk Mahler

Im Vergleich zur Wirbelschichtfeuerung mit nach-geschalteten Turbinenprozessen kann der elektrische Wirkungsgrad mit Hilfe der innovativen Technologie der Wirbelschichtvergasung und gekoppelten Energie-wandlungsprozessen erhöht werden. Diesbezüglich erforschen wir die Prozessführung zur anschliessenden Brenngasaufbereitung für die energetische Nutzung der Brenngase in Gasmotoren, Gasturbinen und Brennstoffzellen.