Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Vorhersage und Reduktion von Schadstoffemissionen in Biomassefeuerungen durch Einsatz intelligenter Regler; Teilvorhaben 2: Entwicklung und experimentelle Untersuchungen - Akronym: EmissionPredictor

Anschrift
aixprocess GmbH
Alfonsstr. 44
52070 Aachen
Projektleitung
Dr.-Ing. Martin Weng
Tel: +49 241 4134492-10
E-Mail schreiben
FKZ
22039218
Anfang
01.04.2019
Ende
30.09.2022
Ergebnisverwendung
Im Vorhaben wurden die kameraoptische Brennstofferkennung für die Fraktionen Altholz und Kompost Siebüberlauf angewandt, und soll in Folgevorhaben auf eine breite Brennstoffbasis erweitert werden. Die Kombination der kameraoptischen Eigenschaften mit anderen Messmethoden erweitert die Vorhersagbarkeit der Brennstoffeigenschaften und soll als Basis für Folgeanträge genutzt werden. Die Kompetenzen der aixprocess GmbH sollen durch die stärkere Kombination der kamerabasierten Stofferkennung und der Prädiktionsmodelle in künftigen Projekten vertieft werden. Durch die Zusammenarbeit mit anderen Forschungseinrichtungen soll Sensorik zur Onlinebestimmung von Brennstoffeigenschaften weiterentwickelt werden.
Aufgabenbeschreibung
Das Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Bildung gasförmiger Schadstoffemissionen (Kohlenmonoxid und Stickoxide) in einer Biomassefeuerung mittels numerischer Simulation zu beschreiben, um damit eine on-line Optimierung der Verbrennungsführung zu ermöglichen. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den "Machine learning"-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien erstmals auf Biomasseheizkraftwerke zur Optimierung des Emissionsverhaltens zu adaptieren und dessen Potenzial im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die aixprocess GmbH und die Heizkraftwerk Altenstadt GmbH. Dazu sollen zunächst Modelle zur Schadstoffbildung in numerische Simulationstools integriert und die Emissions-Vorhersage für instationäre Betriebsweisen der Feuerung zu validiert werden. Darüber hinaus werden Regelungsmechanismen auf Basis statistischer und selbstlernender Methoden entworfen, um damit eine on-line-Feuerungsoptimierung während des Betriebs mit schwankenden Brennstoffeigenschaften zu erreichen. Diese Vorgehensweisen werden kombiniert, um ein On-line Emissionskontrollsystem aufzubauen und in einem Heizkraftwerk zu erproben. Dieses Kontrollsystem agiert als zusätzlicher Rechner in der Leitwarte und liefert dem Betreiber erweiterte Informationen bezüglich der aktuellen Betriebsparameter liefert sowie auch bereits aktive Regeleingriffe vorschlägt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist somit ein Beitrag zur Senkung der Schadstoffemissionen bzw. Einhaltung von gültigen Grenzwerten während des Betriebs von Biomassefeuerungen bei gleichzeitiger Erweiterung des Brennstoffbandes hin zum vermehrten Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen.

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