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Bild: Pixabay

Sensoren für Biomasseheizkessel Holzartige Biomasse noch schonender verbrennen

20.11.2017

Ein neues Forschungsprojekt hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Emissionen von Biomasseheizkesseln mit Hilfe von Sensorik und Regelung zu senken.

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Heizen mit Holz schont die Umwelt. Um die Verbrennung holzartiger Biomasse aber noch umweltfreundlicher zu gestalten, ist eine deutliche Minderung von schädlichen Abgasbestandteilen notwendig. Zusätzlich zu feuerungstechnischen und abgasseitigen Techniken können insbesondere regelungs- und steuerungstechnische Maßnahmen dazu beitragen, die Verbrennung zu verbessern und damit Emissionen bei Holzfeuerungen zu mindern.

Emissionswerte weit unterschreiten

Im Verbundvorhaben SenSTEF, das für „Sensorgestützte Verbrennungsluftregelung zur Minimierung der Emissionen von Biomasseheizkesseln“ steht, haben Wissenschaftler des DBFZ, der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft sowie das Unternehmen Sick erfolgreich ein intelligentes Feuerungsprozess-Regelungs- und Monitorsystem für automatisch beschickte Feuerungsanlagen entwickelt. Damit kann die in der 1. BImSchV ab 2015 festgelegten Grenzwerte von schadhaften Emissionen weit unterschritten werden.

Das System soll gleichermaßen auch für hand-beschickte Scheitholz-Kleinfeuerungsanlagen einsetzbar sein. Durch kontinuierliches Monitoring des gesamten Verbrennungsprozesses wurden außerdem Möglichkeiten geschaffen, Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen rechtzeitig zu erkennen und einzuleiten sowie dem Anlagenbetreiber die Optimierung des gesamten Feuerungsprozesses zu ermöglichen.

Funktionsmonitor verbessert Feuerungsprozess

In dem Vorhaben haben die Partner verschiedene Sensoren auf ihre Eignung im Abgas untersucht und einen sensorbasierten Monitor (Funktionsmuster) zur aktuellen Beschreibung des Verbrennungsprozesses entwickelt. Dieser berücksichtigt neben den gängigen Größen Verbrennungstemperatur und Restsauerstoffkonzentration auch den Gehalt der teil- oder unverbrannten Abgaskomponenten.

Das Regelungs- und Monitormodul verspricht dem nationalen Markt mit einer hohen Anzahl an kleinen Holzfeuerungen eine Nachrüstoption, sofern diese Anlagen bereits über eine Verbrennungsluftregelung verfügen. Unabhängig vom Hersteller können auch die neu auf den Markt zu bringenden Verbrennungsanlagen mit dem neuartigen Regelungs- und Monitormodul ausgerüstet werden.

Die Forschungsarbeiten sollen ab Anfang 2018 in einem Folgevorhaben fortgeführt und die mit dem Funktionsmuster erzielten Ergebnisse im nächsten Schritt auf einen marktnahen Prototyp übertragen werden. Hierbei sollen umfangreiche, weitere Felderfahrungen mit den Sensoren und den Monitormodulen erzielt werden.

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