Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kohle verstromen ohne Kohlendioxid frei zu setzen

02.12.2004


Die Verbrennung mit reinem Sauerstoff bereitet die Basis für eine CO2 -Abtrennung


Die europäischen Kraftwerke überaltern langsam aber sicher: Experten gehen davon aus, dass bis zum Jahr 2020 neue Kraftwerke mit einer Gesamtleistung von gut 200.000 Megawatt geschaffen werden müssen, das sind etwa 200 neue Großkraftwerke. Da regenerative Energien kurz- und mittelfristig diese Lücke nicht schließen können, wird die Verstromung von Kohle auch weiterhin einen bedeutenden Anteil haben. Allerdings ist dieser Brennstoff wegen seiner hohen Kohlendioxidemission (CO2) nicht unumstritten. Sein verstärkter Einsatz entspricht nicht dem Kyoto-Protokoll, nach dem die CO2-Emission weltweit reduziert werden soll. Es ist nötig, den Wirkungsgrad der Kraftwerke zu erhöhen, um aus dem Brennstoff mehr Strom und damit weniger CO2 zu produzieren. Langfristig muss jedoch eine nahezu vollständige CO2-Reduzierung durch Abtrennung und Speicherung erreicht werden.

An der Umsetzung dieser Idee arbeiten in dem neuen Verbundvorhaben OXYCOAL-AC jetzt Forscher von insgesamt sechs Lehrstühlen der RWTH Aachen (Lehrstühle für Wärme- und Stoffübertragung, für Regelungstechnik, für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen, für Keramische Komponenten, für Technische Mechanik und das Lehr- und Forschungsgebiet Mechanische Verfahrenstechnik) - gemeinsam mit den Unternehmen RWE Power, E.ON, Siemens, Linde sowie der WS-Wärmeprozesstechnik. OXYCOAL-AC wird in der ersten Phase mit fast sechs Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA), vom Ministerium für Wissenschaft und Forschung (MWF) des Landes Nordrhein-Westfalen und den Industriepartnern gefördert. Es ist das erste Projekt, das im Rahmen des Ende 2003 vom BMWA aufgelegten "Forschungs- und Entwicklungskonzept für emissionsarme fossil befeuerte Kraftwerke" (COORETEC) bewilligt wurde.


Eine Verbrennung von Kohle mit reinem Sauerstoff bei gleichzeitiger Rauchgasrückführung führt zu einer hohen Konzentration von im Abgas. Dieser Prozess rechnet sich allerdings erst dann, wenn es gelingt, den Sauerstoff nicht durch eine aufwändige Tieftemperatur-Luftverflüssigungsanlage, sondern durch ein so genanntes Hochtemperatur-Membran-Verfahren zu erzeugen. Die Hochtemperatur-Membran-Trenntechnik soll im Verbundprojekt OXYCOAL-AC weiter entwickelt werden und zum Einsatz kommen. Verfahrensbedingt ist davon auszugehen, dass diese neuartige Trenntechnik nur Wirkungsgradeinbußen zwischen zwei und fünf Prozentpunkten mit sich bringen wird. Bei einer Verbrennung von Kohle mit Sauerstoff entfällt zudem weitgehend die unerwünschte Stickoxidbildung, da der Luftbestandteil Stickstoff an der Verbrennung nicht beteiligt ist.

In der ersten Projektphase "Komponentenentwicklung", die bis 2007 angesetzt ist, geht es in erster Linie um grundlagenorientierte Untersuchungen, wie zum Beispiel die Entwicklung und Optimierung von geeigneten Keramikteilen, Apparaten und Modulen für das Membran-Verfahren oder um die Sauerstoffverbrennung in hochkonzentrierter Kohlendioxidatmosphäre. Forschungsgegenstand ist ebenso die Entwicklung neuer Heißgas-Umwälzgebläse, Luftverdichter und Turbinen. Außerdem wird der Kraftwerksprozess insgesamt betrachtet, um die relevanten Prozessgrößen und den Betrieb zu optimieren. Im zweiten geplanten Projektzeitraum "Pilotanlage" sollen alle untersuchten Komponenten dann in der vorhandenen Versuchsanlage des federführenden RWTH-Lehrstuhls für Wärme- und Stoffübertragung zusammengeführt werden. Diese Anlage wurde mit Mitteln des Bundes und des Landes NRW aufgebaut und für die vorgesehenen Versuche zur Verfügung.

Initiator des Verbundvorhabens, ist der im September in den Ruhestand gegangene Leiter des Lehrstuhls, Univ.-Prof. Dr. Ulrich Renz. Auf seinen Ideen und Anregungen beruhen die Vorarbeiten und auch die Kontakte zur Industrie, die gemeinsam mit den Aachener Forschern einen Beitrag zur effizienten und CO2-emissionsfreien Kohleverstromung leisten will.

Weitere Informationen und Bildmaterial:

Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung (WÜK) der RWTH Aachen
Tel.: 0241/80 95400
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Reinhold Kneer
Email: kneer@wuek.rwth-aachen.de
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ulrich Renz
Email: renz@wuek.rwth-aachen.de

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.oxycoal-ac.de
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Berichte zu: CO2 Kohle Kraftwerk Sauerstoff Stoffübertragung Verbrennung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor
23.05.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Wenn Korallen Plastik fressen
23.05.2018 | Justus-Liebig-Universität Gießen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics