Verbundvorhaben: BrEEGa - Entwicklung eines innovativen Brennersystems zur Einsparung von fossilem CO2 durch die flexible Nutzung von Gasen erneuerbaren Ur-sprungs und Prozessgasen der Industrie, Teilprojekt GWI: Numerische und experimentelle Untersuchung des Brennersystems
Zeitraum
2021-09-01 – 2024-08-31
Bewilligte Summe
906.789,13 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN2070A
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Industrieöfen [EA3204]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)
Förderprogramm
Energie
Zur Erreichung der Klimaziele in Deutschland und der EU muss der Einsatz von fossilen Brennstoffen und somit die Emissionen von Treibhausgasen wie CO2 in den Sektoren Industrie, Haushalte, Gewerbe, Handel, Dienstleistungen und Verkehr deutlich gesenkt werden, z. B. durch den Einsatz von erneuerbaren Gasen, wie Wasserstoff, Ammoniak oder SNG. Neben der Erzeugung der genannten Gase, stellt die Nutzung dieser Gase in einer Thermoprozessanlage eine weitere technologische Hürde dar. Derartige flexibel arbeitende Brennersysteme sind bisher am Markt nicht vorhanden. Das Ziel dieses Projektes ist es, einen Brenner zu entwickeln, der mit verschiedenen, zeitlich flexiblen Brenngasen sicher und schadstoffarm betrieben werden kann. Der innovative Kern des Projektes liegt einerseits in der zeitlich flexiblen Verwendung verschiedener Brenngase erneuerbaren Ursprungs zur Herstellung von Prozesswärme in industriellen Feuerungsprozessen. Neben Wasserstoff, Ammoniak, Rohbiogas soll auch erneuerbar erzeugtes und im Gasnetz gespeichertes Methan genutzt werden. Hinsichtlich der zukünftig steigenden Wasserstoffanteile im Erdgasnetz sollen zudem Mischungen aus Erdgas und Wasserstoff mit Hilfe des zu entwickelnden Brennersystems schadstoffarm verbrannt werden. Als zweiter innovative Aspekt steht die Entwicklung eines flexiblen Brennersystems im Fokus. Im laufenden Betrieb sollen die Gas- und Luftdüsendurchmesser variabel anpassbar sein und dadurch für jeden Volumenstrom eine optimale Austrittsfläche generieren. Durch diese geometrische Anpassung wird ein konstantes Austrittsimpulsstromverhältnis der Medien am Düsenaustritt (unabhängig von der Brennerleistung und Gasart) erzielt. Diese Entwicklung soll durch die Kombination von Grundlagenuntersuchungen zum Verbrennungsverhalten der EE-Gase wie NH3, numerische Simulationen zur Auslegung des Brennersystems, Untersuchungen an semi-industriellen Versuchsständen sowie Analysen der Einsatzpotentiale eines solchen Brennersystems erzielt werden.