ZIM-Vorhaben ZF4042202RE6

Entwicklung eines Rekuperators zur hybriden Verbrennungsluftvorwärmung in Industrieöfen

Forschungsstellen
RWTH Aachen, Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik
Hülsenbusch Apparatebau GmbH & Co. KG

Laufzeit
01.10.2016 – 30.09.2018

Zusammenfassung
Ein Großteil der Industrieöfen im Bereich der Metallindustrie sowie der Keramik- oder Chemieindustrie wird mit fossilen Brennstoffen, insbesondere Gas, Öl oder Kohle betrieben. Für einen energieeffizienten Betrieb werden die Öfen mit einer Wärmerückgewinnung zur Vorwärmung der Verbrennungsluft ausgestattet. Dazu werden vielfach zentrale Rekuperatoren verwendet. Ein essentieller Bedarf der Anlagenbetreiber besteht in der Verwendung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind- oder Solarenergie. Durch die zunehmende Einspeisung von Wind- und Solarenergie in das Stromnetz ist die erzeugte Leistung erheblichen Schwankungen unterworfen. In Kombination mit der Liberalisierung des Energiemarktes führt dies zu einer zunehmenden Volatilität des Strompreises.
Das Ziel des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens ist die Verbesserung der Energieeffizienz und der Wirtschaftlichkeit von gasbeheizten Industrieöfen mit Verbrennungsluftvorwärmung über zentrale Rekuperatoren. Dazu wird die Entwicklung eines neuen hybriden Rekuperators mit integrierter, elektrischer Verbrennungsluftvorwärmung und adaptiver Regelung der Luftvolumenströme verfolgt.
Realisiert wird dieses innovative Produkt durch den Einsatz zentraler Rohrbündelrekuperatoren mit integrierten elektrischen Heizelementen, welche eine hybride Verbrennungsluftvorwärmung sowohl durch die Wärme des Abgases als auch mit elektrischer Energie ermöglichen und somit eine flexible Abnahme von Strom, insbesondere von Überschussstrom, aus erneuerbaren Energiequellen gewährleisten. Dennoch ist die Anlage im stromlosen Betrieb voll funktionsfähig. Dies ermöglicht es auch bisher vorhandene, ausschließlich gasbefeuerte Anlagen für die anteilige Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen umzurüsten und zur Stabilität des Stromnetzes und zum Erfolg der Energiewende beizutragen. Das gemeinsame Forschungsvorhaben umfasst die experimentelle und numerische Auslegung, Konstruktion und Fertigung eines Prototyps des hybriden Rekuperators.


BMWi_Web_de_WBZlogo_zimDas Forschungsvorhaben mit dem Förderkennzeichen ZF4042202RE6 wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.