Entwicklung eines Brennverfahrens für den Einsatz in einem Biogas Mini-BHKW - Anforderungen, Ziele und Herausforderungen

Die Verbrennung von gasförmigen Kraftstoffen wie Erdgas oder auch Biogas stellt eine der Schlüsseltechnologien auf dem Weg zur klimaneutralen Energieversorgung dar. Aufgrund seiner großflächigen Verfügbarkeit nimmt Biogas bereits heute einen wichtigen Platz im Energiemix ein. Insbesondere in stationären Anwendungen hat sich die Verwendung gasförmiger Kraftstoffe weitestgehend etabliert.

Am Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen der Technischen Universität München wird in Zusammenarbeit mit dem Bayerischen Staatministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie, der Koordinationsstelle für nachwachsende Rohstoffe in Bayern C.A.R.M.E.N. e.V., sowie der Motorenfabrik Hatz GmbH & Co. KG an einem Brennverfahren für den Einsatz in einem Mini-Blockheizkraftwerk (BHKW, ca. 20 kWel) gearbeitet. Als primärer Energieträger soll Biogas verwendet werden. Ein Zündstrahl leitet die Verbrennung des Biogas/Luft-Gemisches ein. Insbesondere werden ein möglichst hoher elektrischer Wirkungsgrad und ein gutes Teillastverhalten angestrebt. Um den BHKW-Betrieb auch bei ausbleibender Gasversorgung zu gewährleisten, muss im bivalenten Einsatz im Biogas-BHKW auch weiterhin ein stabiler und möglichst effizienter Dieselbetrieb möglich sein.

Nach der Auswahl eines geeigneten Basisaggregats (kompakter Brennraum bei ca. 0,5 L/Zylinder) für die experimentellen Untersuchungen, erfolgten die Konzeptionierung und der Aufbau des Versuchsträgers an einem Prüfstand. Im Anschluss an die erfolgreiche Inbetriebnahme konnte der Versuchsaufbau für den Betrieb mit gasförmigen Kraftstoffen umgerüstet werden. Neben intensiven Untersuchungen des Zündstrahl-Brennverfahrens am Versuchsträger, wurden zudem die serienmäßig am Versuchsmotor vorhandenen Injektoren hinsichtlich des Einspritzverlaufs und der optischen Ausprägung des Dieselsprays bei besonders kurzer Bestromungsdauer untersucht. Im Rahmen der weiteren Optimierung des Dual-Fuel Brennverfahrens kommen Simulationsmodelle in unterschiedlichen Modellierungstiefen zum Einsatz.



Copyright: © Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock
Quelle: 10. Rostocker Bioenergieforum (Juni 2016)
Seiten: 12
Preis: € 6,00
Autor: M. Sc. Sebastian Zirngibl
Dr.-Ing. Maximilian Prager
Prof. Dr.-Ing. Georg Wachtmeister
 
 Diesen Fachartikel kaufen...
(nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links)
 Artikel weiterempfehlen
 Artikel nach Login kommentieren


Login

ASK - Unser Kooperationspartner
 
 


Unsere content-Partner
zum aktuellen Verzeichnis



Unsere 3 aktuellsten Fachartikel

Bedeutung und Grenzen der Produktverantwortung für den Klimaschutz
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (6/2024)
Klimaschutz prägt das Kreislaufwirtschafts- und Abfallrecht durchgehend. Er spielt etwa eine mehrfache Rolle bei der Zulassung von Abfallentsorgungsanlagen.1 Umgekehrt hat die Kreislaufwirtschaft eine sehr bedeutsame Rolle für den Klimaschutz. Das BVerfG spricht in seinem Klimabeschluss eigens die Änderung von Produktionsverfahren zur Klimaneutralität an: Der Gesetzgeber muss u.a. frühzeitig aufzeigen, welche Produkte erheblich umzugestalten sind. Zwar hat er dabei eine weitgehende Gestaltungsfreiheit. Jedoch ist eine Politik zu entwickeln, die insgesamt die selbst gesetzten Klimaziele zu erreichen verspricht.

Pumpspeicher - Besser als ihr Ruf?
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2024)
Gemäß der Taxonomie-Verordnung müssen Pumpspeicher als einzige Energiespeichertechnologie nachweisen, dass ihre Treibhausgasemissionen während ihres Lebenszyklus geringer als 100 g CO2 pro kWh sind. Nachfolgend werden Lebenszyklusanalysen eines Pumpspeichers, einer Batterie sowie eines Wasserstoffspeichers durchgeführt und miteinander verglichen. Darüber hinaus wird auf den zukünftigen Rohstoffbedarf sowie geo-, ressourcen- und industriepolitische Herausforderungen durch die neuen Energiespeichertechnologien hingewiesen.

Erfahrungen bei der Beratung von Vergärungs- und Kompostierungsanlagen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2024)
Die Verwendung von Biogut- und Grüngutkompost ist eine Möglichkeit, Nährstoffdefizite im Ökolandbau zu vermeiden sowie die Bodenfruchtbarkeit zu erhalten und sogar zu steigern.