Optische Analysen machen Kraftwerke effizienter

Damit können Kraftwerksbetreiber ihre Brennparameter besser auf die Güte des Brennstoffs abstimmen. Im Labor wurde die Machbarkeit bereits nachgewiesen. Für 2011 ist eine erste Pilotanlage geplant. Der Einsatz in Biogasanlagen wird derzeit geprüft.

Die Effizienz eines Kohlekraftwerks hängt von der Qualität des Brennstoffs ab, die zum Beispiel je nach Herkunftsregion variiert. Kohle mit niedrigem Brennwert reduziert die Leistung des Kraftwerks, so dass die Kohlemenge im Brenner erhöht werden muss.

Die Abgasreinigung könnte ebenfalls optimal eingestellt werden, wenn für jede Kohleladung der Schwefelgehalt genau bekannt wäre. Zudem ließe sich die Schlackenbildung besser kontrollieren, wegen derer das Kraftwerk regelmäßig gewartet wird. Solche Analysen sind aber aufwändig – um den Brennwert zu bestimmen, wird die Kohle beispielsweise in einem Kalorimeter verbrannt und die freiwerdende Wärme gemessen.

Eine Alternative ist die Infrarot-Spektroskopie. Sie basiert darauf, dass Moleküle charakteristische Lichtspektren emittieren, wenn sie mit infrarotem Licht bestrahlt werden. Diese Spektren liefern Informationen über chemische Bindungen in der Probe, woraus auf bestimmte Elemente oder Stoffgruppen geschlossen werden kann. Die Forscher von Siemens Corporate Technology (CT) können deshalb nicht nur den Kohlenstoff-, Schwefel- und Wassergehalt der Probe bestimmen, sie können aus der Art der Bindungen sogar direkt auf den Brennwert schließen. Um eine wirtschaftliche Lösung zu bieten, setzen sie auf relativ günstige Spektrometer im nahen infraroten Wellenlängenbereich (NIR). Deren Spektren sind allerdings schwer auszuwerten, weil sich die Signale überlagern, die von einzelnen Bindungstypen herrühren. Siemens CT hat daher mit Methoden der statistischen Mathematik ein Verfahren entwickelt, das anhand von Referenzmessungen an bekannten Proben charakteristische Kurvenformen für die gesuchten Elemente identifiziert.

Mit der neuen Analysemethode messen die Forscher auch den Säuregehalt in Fermentern von Biogasanlagen. Der Parameter ist ein wichtiges Indiz für ein drohendes Absterben der Bakterien und damit ein Abschalten der Anlage. Im Sommer 2010 startet hierzu ein Pilotprojekt, das vom Technologie- und Förderzentrum des Freistaates Bayern gefördert wird. (RN 2010.06.1)

Media Contact

Dr. Norbert Aschenbrenner Siemens InnovationNews

Weitere Informationen:

http://www.siemens.de/innovation

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie

Dieses Fachgebiet umfasst wissenschaftliche Verfahren zur Änderung von Stoffeigenschaften (Zerkleinern, Kühlen, etc.), Stoffzusammensetzungen (Filtration, Destillation, etc.) und Stoffarten (Oxidation, Hydrierung, etc.).

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Trenntechnologie, Lasertechnologie, Messtechnik, Robotertechnik, Prüftechnik, Beschichtungsverfahren und Analyseverfahren.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Nachhaltige Elastokalorik-Klimaanlage

… soll Häuser zimmerweise kühlen und heizen. Mit der neuen Klimatechnik Elastokalorik wird es möglich, Gebäude nur über Lüftungsschlitze zu kühlen und zu heizen. Sie transportiert Wärme einfach, indem dünne…

Tumorzellen schnüren Päckchen

… mit denen sie Fresszellen zu Überläufern machen. Ein Team der Universität des Saarlandes kommt einem Protein auf die Spur, das dazu beiträgt, dass Tumoren entstehen, wachsen und leichter Metastasen…

Neues Schmerzmittel könnte Opioide langfristig ersetzen

Forschende der JGU finden einen Naturwirkstoff, der Opioide langfristig ersetzen und die Opioidkrise mildern könnte. Opioide gehören zu den am längsten bekannten Naturstoffen mit pharmakologischer Wirkung und sind hervorragende Schmerzmittel….

Partner & Förderer