Entwicklung und Erprobung eines neuen, innovativen, anforderungsgerecht frei gestaltbaren dreidimensionalen Stoffumsatzraumes (Brennraum) zur Anwendung in Systemen zur Verbrennung gasförmiger Brennstoffe unter Einsatz offenporiger zellularer Metalle bei erheblicher Minderung von Schadstoffemissionen und Treibhausgas
Laufzeit
Projektträger
Kennzeichen
Ansprechpartner
09/2021 – 10/2023
EuroNorm GmbH; INNOKOM-MF
49MF210081
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Stefan Krause
Die Ausgangssituation zur Entwicklung eines innovativen anforderungsgerecht frei gestaltbaren dreidimensionalen Stoffumsatzraumes (Brennraum und Vormischbrenner) in Verbrennungssystemen ist gekennzeichnet durch den zukünftigen Bedarf an Lösungen zu Minderungen des Treibhausgasemissionsverhaltens von Gebäuden.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines neuen, innovativen, anforderungsgerecht frei gestaltbaren dreidimensionalen Stoffumsatzraumes (Brennraum) zur Anwendung in Systemen zur Verbrennung gasförmiger Brennstoffe unter Einsatz offenporiger zellularer Metalle bei erheblicher Minderung von Schadstoffemissionen und Treibhausgas.
Der innovative Lösungsansatz für die neuartige Systemlösung beruht auf dem Stoffumsatz in Poren mit katalytischer Unterstützung.
Die Verbrennungsreaktion eines vorgemischten Brennstoff-Luft-Gemisches, (Wasserstoff-Luft-Gemisch) läuft in einer porösen Struktur und wegen katalytischer Unterstützung bei Temperaturen unterhalb der normalen Zündtemperatur und nicht mehr in einer freien laminaren oder turbulenten Flamme ab. Der Stoffumsatzraum besteht antragsgemäß aus zellularen Metallen, der oben beschriebene flammenlose Verbrennung strukturell ermöglicht.
Das zu entwickelnde System besteht aus 6 Einzelkomponenten:
- Vormischer (z. B. üblicher Venturimischer)
- Brenngasverteilung
- Zünder
- Stoffumsatzraum
- Abgassammler
- Wärmeübertrager zur Kühlung
Im Vormischer wird das Brenngas mit der Verbrennungsluft im passenden Verhältnis gemischt. Dafür muss das Brenngas-Luft-Gemisch gleichmäßig über den Querschnitt des Stoffumsatzraumes verteilt werden. Die Zündung erfolgt im Stoffumsatzraum durch geeigneten integrierten mikrowellenangeregten oder elektrischen Zünder.
Die Reaktion des Brennstoff-Luft-Gemisches erfolgt im Stoffumsatzraum unter Abgabe von Wärme (Reaktionsenthalpie). Die Abgase werden am Ende des Stoffumsatzraumes über den Querschnitt gesammelt.
Ein geeignet dimensionierter und entsprechend sinnvoll ausgeführter Wärmeübertrager entzieht dem System die freiwerdende Nutzwärme und erreicht somit eine Kühlung.