Verbessertes Verständnis der Verhaltensstrukturen für bessere Energieemissionen

Die Ökosysteme in Europa und dem Rest der Welt sind großflächig bedroht. Dabei spielen Abfälle und sauberere Energiequellen eine große Rolle. Sowohl Deponien als auch CO2-Emissionen stellen eine ernsthafte Bedrohung der Gesundheit und Umwelt dar. Deshalb sollte eine Möglichkeit gefunden werden, beide Probleme zu beheben. Die hierbei entstehende Lösung sollte keinesfalls ignoriert werden.

Das Cofiring von Ersatzbrennstoffen (sogenannten Secondary Recovered Fuels – SRF) stellt eine potenziell wichtige Lösung sowohl für sauberere Brennstoffe als auch für Deponieabfallmaterialien dar. Die Aussicht auf eine neue Generation von Energie und Abfallentsorgung ist zwar verlockend, birgt jedoch auch gewisse Schwierigkeiten.

Einerseits war nicht bekannt, welche Abfälle geeignet wären und welche Verbrennungsmethoden sich als nützlich erweisen würden. Zweitens blieben technische Probleme und die Frage nach Emissionseigenschaften unbeantwortet und man wusste überdies nicht, in welcher Menge SRF genutzt werden sollten. Und schließlich war nicht bekannt, welche Auswirkungen SRF auf Anlagenbetrieb und Produktionsstandards haben würden.

Um diese entscheidenden Sachverhalte zu verstehen, wurde im Rahmen eines von der Europäischen Kommission geförderten EESD-Projekts mit dem Namen SEFCO das Verbrennungsverhalten von Ersatzbrennstoffen untersucht. Es wurden geläufige Verbrennungsexperimente durchgeführt, deren Ergebnisse für die Beurteilung der SRF-Qualität von Nutzen sein sollten.

Die Tests verliefen jedoch nicht problemlos. Kohlenstaub ist die primäre Brennstoffquelle für kohlebefeuerte Heizkessel, und seine Produktions-Nutzungs-Werte sind ein überaus verfeinerter Prozess. Daher behinderte die Zufuhr von SRF mit einer wesentlich größeren Teilchengröße als der des Kohlenstaubs anfangs deren Nutzung. Ein komplett neues Zufuhrsystem musste entwickelt und anschließend eingeführt werden.

Danach konnten die Untersuchungen auf normale Art und Weise fortgeführt werden. Bald darauf wurde festgestellt, dass die Beigabe der SRF mit größerer Teilchengröße zum Kohlenstaub verschiedene abweichende Betriebseffekte wie beispielsweise eine veränderte Flammengeometrie hervorrief. Um eine minimale CO2-Emission und gleichzeitig ein maximales Verbrennungs-Energie-Verhältnis zu erzielen, sind Flammenanforderungen für den Prozess unentbehrlich. Daher hatte die Änderung der Flammenstruktur einen direkten Einfluss auf die NOx-Reduktionsmessungen.

Während im Rahmen der weiteren Forschungsarbeit sowohl das Verständnis der Industrie für alternative Energiequellen als auch die Entwicklung effizienter Methoden für deren Nutzung gesteigert werden sollen, sind die Forscher derzeit auf der Suche nach Joint-Venture-Abkommen und anderen Kollaborationsarten zur Fortführung ihrer Untersuchungen.