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Schadstoffarm und sparsam heizen mit Holzpellets

Lastflexibler Pelletkessel optimiert die An- und Ausschaltvorgänge.

Kleine Gebäude wie Einfamilienhäuser mit Holzpellets zu heizen hat Vorteile: Pellets sind leicht zu handhaben und können automatisch zugeführt werden. Auch ist ihr Preis im Vergleich zu fossilen Energieträgern attraktiv. Die Verbrennung der Pellets ist schadstoffarm – mit Ausnahme der An- und Ausschaltvorgänge, die teilweise deutlich höhere Emissionen aufweisen können. Diese An- und Ausschaltvorgänge bedingen, dass ein Pufferspeicher dem Kessel nachgeschaltet werden muss, da der Wärmebedarf nicht immer mit der Wärmeabgabe des Heizkessels korrespondiert. Je nach Regelkonzept benötigen Systemänderungen eine relativ lange Zeit, bis sie wirksam werden (Totzeiten). Das kann Zustände zur Folge haben, bei denen die gesamte Anlage aus Kessel und Pufferspeicher in eine Regelschwingung gerät. Der Kessel wird dann fortlaufend ein- und ausgeschaltet, was einen deutlich erhöhten Schadstoffausstoß gegenüber einem kontinuierlichen Betrieb des Kessels zur Folge hat. Eine Arbeitsgruppe von Wissenschaftlern des KIT aus dem Institut für Technische Chemie (ITC) und dem Fachgebiet Bauphysik und Technischer Ausbau (FBTA) hat einen Kessel entwickelt, mit dem es möglich ist, Holzpellets zu zerkleinern, um sie phasenweise in die Brennkammer zu geben.Während der Grundlast arbeitet der Brenner mit ganzen Pellets. Im Teillastbetrieb sowie in An- und Abfahrphasen werden jedoch zusätzlich die zerkleinerten Pellets in den Brenner eingebracht, die schneller, gleichmäßiger und mit geringerem Schadstoffausstoß abbrennen. Durch die kombinierte Brennstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Last wird eine Möglichkeit geschaffen, die Anlage flexibel den Anforderungen an Wärme anzupassen. Gleichzeitig kann das Volumen des Pufferspeichers reduziert werden. Es ist der erste Pelletkessel, bei dem sich der Brennvorgang mit einer automatisierten, zweistufigen Brennstoffzufuhr zur Minderung von Emissionen regeln lässt. Außerdem lässt sich die Anlage deutlich kompakter konstruieren. Alternativ zu den zerkleinerten Pellets ist der Einsatz beispielsweise von holzartigem Grünschnitt denkbar.Für die Technologie werden Lizenzpartner gesucht.

Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Dr. Rainer Körber, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanager, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-25587

E-Mail: rainer.koerber@kit.edu

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