Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Industrielle Verbrennungsregelungen für hohe volatile Wasserstoffanteile auf Basis von Flammensignalen

Im Rahmen der Energiewende ist die Dekarbonisierung der Energieträger ein erklärtes Ziel, dessen wesentliche Säule die zunehmende Verwendung von erneuerbarem Wasserstoff sein wird. Vor diesem Hintergrund wird in den nächsten Jahren eine Zumischung von bis zu 20 % Wasserstoff in das bestehende Erdgasnetz forciert. Damit stehen nun auch die Endanwender, allen voran Betreiber sensibler industrieller Prozesse, vor der Aufgabe, die Anlagentechnik entsprechend der neuen Gasqualität sowie auch verschärfter Emissionsgrenzwerte zu ertüchtigen. Mit einer zusätzlichen Einspeisung von hohen volatilen H2-Anteilen ändern sich die Verbrennungseigenschaften deutlich stärker und machen es unabdingbar, zukünftig erheblich mehr Regeltechnik in Verbrennungsprozessen zu nutzen. Derzeit gibt es keine Verfahren am Markt, welche eine einfache, kostengünstige Verbrennungsreglung zur Reaktion auf Gasbeschaffenheitsschwankungen vor oder nahe des Verbrennungsprozesses realisieren und von der Vielzahl an KMUs in der industriellen Anwendung entsprechend genutzt werden könnten; insbesondere vor dem Hintergrund zukünftiger Wasserstoffeinspeisung in das Erdgasnetz. Aus diesem Grund zielt das beantragte FuE-Vorhaben auf die Entwicklung einer industriellen, innovativen und vor allem kostengünstigen und einfach zu handhabenden Verbrennungsregelung auf Basis des Flammensignals in Feuerungsprozessen von Wärmebehandlungsanlagen mit hohen volatilen Wasserstoffanteilen im Erdgas bis 100 Vol.% H2-Nutzung ab. Dies ermöglicht den KMUs, den oben genannten Herausforderungen mit geringem Aufwand zu begegnen, indem die Auswirkungen wechselnder Gasbeschaffenheiten auf die Wärmeübertragung, die Schadstoffbildung und die Flammenausbildung reduziert und die Einbindung erneuerbarer Energien vorangetrieben werden.