OpToKNuS

Optimierungs-Toolbox mit Kinetischer Numerischer Simulation

01.01.2020

30.06.2023

FKZ-Nr.:

03KB163

Ziele 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.

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. Mit Hilfe dieses Projekts soll ein numerisches Simulationstool samt kinetischer Datenbank, welche in einer allgemein gültigen und nutzbaren „Toolbox“ resultiert, geschaffen werden, um die thermochemischen Prozesse während der Auslegung brennstoffspezifisch vorherzusagen oder bestehende Anlagen diesbezüglich zu optimieren.

Biomassevergasung, KWK, Strom, Wärme

Weiterentwicklung der Simulation Implementierung einer Datenbank

Bereitstellung der Testbrennstoffe Bereitstellung kinetischer Daten durch Versuche am Technikumsreaktor

Erweiterung einer Praxisanlage mit Sensorik und Messeinrichtungen. Durchführung von Versuchsreihen mit den Testbrennstoffen.

Folgende Ergebnisse für das Projekt OpToKNuS:

ISI-Publikation:
- Heinrich M R, 1, Herrmann A, Gradel A, Klemm M, Plessing T (2023): Extensive Experimental Characterization with Kinetic Data for the Gasification Simulation of Solid Biofuels. In: Energies, 16(6), 2888. DOI: 10.3390/en16062888

Beträge in folgenden Tagungsbänden:
- Heinrich M, Plessing T, Herrmann A, Gradel A(2021): OpToKNuS – Brennstoffeigenschaften, das Kernelement einer Holzgassimulation. In: Tens, Vera; Thrän, Daniela, 2021, 10. Statuskonferenz Bioenergie: Eine Partnerin für alle Fälle, Leipzig. 138-139. DOI: 10.48480/3z9p-cy88
- Heinrich M, Plessing T, Herrmann A, Klemm M, Kuffer G (2023): Brennstoffspezifische Simulation thermochemischer Biomassevergasung. In: Statuskonferenz Bioenergie 2023. Konferenzreader, Leipzig. 138-139. DOI: 10/48480/x66nev26

Vorträge:
- »Optimierung der thermochemischen Vergasung von Biomasse durch brennstoffspezifische Prozesssimulation«; Online-Konferenz: Biomass to Power and Heat 2020
- »Umfangreiche Charakterisierung von biogenen Brennstoffen zur Simulation von Vergasungs- und Verbrennungsprozessen« bei der RET. Con2022 in Nordhausen.
- »Brennstoffspezifische Simulation thermochemischer Biomassevergasung«. Projekt OpToKNuS, 23. Link: https://www.fachkongress-holzenergie.de/rueckblick/rueckblick-2023

Schlussbericht: https://www.tib.eu/de/suchen?tx_tibsearch_search[query]=OpToKNus

Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof Ingenieurwissenschaften
Institut für Wasser- und Energiemanagement

Pin Icon Alfons-Goppel-Platz 1, 95028 Hof

Projektleitung:

Prof. Dr.-Ing. Tobias Plessing

+19-(0)9281 409 4402

tobias.plessing@hof-university.de

Weitere Ansprechperson:

M.Eng. Maximilian Heinrich +49-(0)9281 409 4583 maximilian.heinrich.2@hof-university.de

DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Bereich Bioraffinerien

Pin Icon Torgauer Straße 116, 04347 Leipzig

Weitere Ansprechperson:

Dipl.-Ing. André Herrmann +49-(0)341-2434573 andre.herrmann@dbfz.de Dr.-Ing. Marco Klemm +49 (0) 341 2434 537 marco.klemm@dbfz.de

Spanner Re² Renewable Energy Experts GmbH

Pin Icon Niederfeldstraße 28, 84088 Neufahrn in Niederbayern

Weitere Ansprechperson:

Dipl.-Ing. Georg Kuffer +49-(0)8773-707980 +49 (0) 8773 70798-248 georg.kuffer@spanner.de

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