Optimierungs-Toolbox mit Kinetischer Numerischer Simulation

Problemstellung

In Holzgasanlagen werden täglich Brennstoffe in großen Mengen genutzt, trotzdem sind die Verhältnisse in den Reaktoren noch nicht ausreichend erforscht. Potenzial zur Optimierung ist vorhanden und muss ermittelt und effizient genutzt werden. Die Biomassevergasung als zukunftsweisende Technologie ist für den Brennstoff Holz in der KWK-Anwendung Stand der Technik. Mit Blick auf einen flexiblen Anlagenbetrieb zur bedarfsgerechten Energiebereitstellung und den Einsatz von alternativen Brennstoffen besteht weiterhin Forschung- und Entwicklungsbedarf.

Zielsetzung

Mit dem Start in das neue Jahrzehnt beginnt am iwe auch das Projekt OpToKNuS. In Kooperation mit dem Deutschen Biomasseforschungszentrum und der Firma Spanner Re² GmbH soll hier eine Optimierungs-Toolbox mit Kinetischer Numerischer Simulation entstehen. Mit Hilfe dieser Toolbox soll es möglich sein, Vorhersagen zu den Reaktorverhältnissen in Holzgasanlagen zu treffen, um den Prozess zu optimieren. Zusätzlich zu einem numerischen Simulationstool soll eine kinetische Datenbank geschaffen werden, welche in einer allgemein gültigen und nutzbaren „Toolbox“ resultiert, um die thermochemischen Prozesse während der Auslegung brennstoffspezifisch vorherzusagen oder bestehende Anlagen diesbezüglich zu optimieren.

Ziel ist die Weiterentwicklung einer numerischen Simulation eines thermochemischen Vergasungsprozesses. Diese soll den Einfluss verschiedener biogener Brennstoffe bzw. unterschiedliche Brennstoffeigenschaften kinetisch abbilden und anhand einer Labor und einer Praxisanlage validiert werden. Zusammen mit einer Datenbank soll das Projekt in einer Toolbox resultieren, die dann von Anlagenherstellern und -betreibern genutzt werden kann. Damit soll eine brennstoffspezifische Anlagenentwicklung und -optimierung ermöglicht werden.