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Rauchgasreinigung in einem automatisch beschickten Pellet-Heizkessel

Ref-Nr: TA-13/008TLB


Kurzfassung

Die Erfindung betrifft die Nutzung des Brennstoffs als Träger eines Adsorbens für Schadstoffe aus dem Abgasstrom und somit die konsequente Zerstörung der am Adsorbens gebundenen Schadstoffe wie Dioxin und Furan in der Feuerung. Am Institut für Technische Chemie des KIT konnte diese neue Technologie zusammen mit herkömmlichen Komponenten zu einem innovativen Befeuerungssystem kombiniert werden, bei dem praktisch keine schädlichen Rückstände mehr frei werden.


Hintergrund

Seit der Rückkehr der Kleinfeuerungsanla¬gen in die privaten Haushalte rückt dieses Problem in den Fokus. Was in der industriellen Verbrennung längst Standard ist, muss in der dezentralen Nutzung noch realisiert werden. Dazu gehören neben einer regelmäßigen Wartung auch eine Analyse der Abgase und die konsequente Optimierung des Brennprozess, ggf. durch Zugabe von Additiven bzw. Absorbern wie reaktivem Biokoks. Mit herkömmlichen Filtern allein lassen sich Stoffe wie Dioxin und Furan nicht in ausreichendem Umfang senken, da diese in Abhängigkeit von der Temperatur partikelgebunden oder gasförmig vorliegen können und industrielle Lösungen nicht 1:1 übertragbar sind.


Bilder & Videos


Problemstellung

Die Verbrennung von Holz ist eine rasch verlaufende Oxidation, bei der Energie in Form von Wärme und Licht frei wird. Das zumindest sind die „angenehmen Emissionen“. Bei einer idealen Verbrennung blieben lediglich Kohlendioxid, Wasser und Asche zurück. Der Prozess wäre in Verbindung mit nachhaltiger Forstwirtschaft klimaneutral, da lediglich das zuvor durch Pflanzen gespeicherte CO2 wieder freigesetzt würde.
Leider ist das speziell bei herkömmlichen kleinen Anlagen nicht der Fall. Durch eine unvollständige Verbrennung unter realen Bedingungen, die sowohl von der Anlage selbst als auch vom Brennstoff und dessen Zustand abhängen, werden viele zusätzliche, zum Teil unvollständig verbrannte Bestandteile frei. Dazu zählen Kohlenmonoxid und Stoffe wie PAKs. Hinzukommen – je nach Gehalt im Brennstoff – Stick- und Schwefeloxide, sowie Staub (ca. 90 % als Feinstaub) sowie Dioxine und Furane. Diese Rückstände belasten nicht nur direkt die Gesundheit der Nutzer, sondern auch nachhaltig die Umwelt. Besonders in tiefliegenden Ballungsräumen und engen Tälern verschlechtern die vielen Kleinfeuerungsanlagen mit niedrigen Kaminen die Luftqualität lokal signifikant.


Lösung

Kern der am Karlsruher Institut für Technologie getätigten Erfindung ist die Nutzung des Brennstoffs als Träger des Adsorbens und somit die konsequente Zerstörung der am Adsorbens gebundenen Schadstoffe wie Dioxin und Furan in der Feuerung. Am Institut für Technische Che­mie konnte diese neue Tech­nologie zusammen mit her­kömmlichen Komponenten zu einem Befeuerungssystem kombiniert werden, bei dem praktisch keine schädlichen Rückstände mehr frei werden. Voraussetzung ist eine automatisch gesteuerte Beschi­ckung der Anlage über ein System, das die Durchströ­mung des Stückgutes mit dem Abgas aus dem Ofen erlaubt. Dazu muss das Abgas über einen Wärme­tauscher unter den Taupunkt abgekühlt werden, wodurch bereits ein Teil der Schadgase über den kondensierten Wasserdampf ausgeschleust werden.
Stäube werden in einem nachgeschalteten Abscheider, z. B. elektrostatisch, aus dem Abgas entfernt. So wird aus einer Klein­feuerungs­anlage ein schadstoffarmer Brenn­wertofen.


Vorteile

  • Effektive Abgasreinigung, Entfernung von Dioxin, Furan und Staub
  • Kontinuierlich geförderter Brennstoff dient gleichzeitig als Adsorbens-Träger
  • Optimal steuerbarer Stoffübergang im Kreuzstrom
  • Gleichzeitige Nutzung als Brennwertkessel
  • Für alle automatisch beschickbaren Systeme

Anwendungsbereiche

Umwandlung von automatisch beschickten Klein­feuerungs­anlagen in schadstoffarme Brenn­wertöfen durch effektive Abgasreinigung (Entfernung von Dioxin, Furan und Staub).


Service

Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwer­tung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.


Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Dr.-Ing. Hubert Siller
+ 49 721 790 040
hsiller@tlb.de
www.tlb.de
Adresse
Ettlinger Straße 25
76137 Karlsruhe



Entwicklungsstand

Teststadium


Patentsituation

  • EP 2 823 873 erteilt
  • DE erteilt
  • AT erteilt
  • SE erteilt

Stichworte

Rauchgas, Rauchgasreinigung, Abgas, Pelletkessel, Heizkessel, Holzpellets, Dioxin, Furan

Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr