Ein Low- Emission-Verbrennungssystem (LEVS) hat das Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP zusammen mit der Firma HDG Bavaria entwickelt. Es mindert nicht nur staub- und gasförmige Emissionen, sondern erhöht auch die Verbrennungseffizienz.
LEVS: In drei Schritten zu einer sauberen Verbrennung
Mit dem Konzept können laut Pressemitteilung erstmals Vergaserkessel ohne nachgeschaltete Abgassysteme die zukünftigen gesetzlichen Anforderungen einhalten. Drei neue Komponenten machen das LEVS aus. Erstens regelt es die Zufuhr der Verbrennungsluft und die Abfuhr des Abgases getrennt. “Durch die Abscheidung der Verbrennungsaschen und -stäube wird eine schnelle Belegung des Wärmeübertragers mit Verbrennungsasche vermieden”, erklärt Mohammad Aleysa vom Fraunhofer IBP. Dadurch entstehe ein besserer Wärmeaustausch und somit ein hoher Kesselwirkungsgrad über eine längere Betriebszeit, ohne dass Kessel gereinigt werden muss. Zweitens agiert eine Zyklonbrennkammer zugleich als Brennkammer und als Feinstaubabscheider. Drittens haben die Partner ein spezielles thermisches Nachverbrennungsverfahren entwickelt, die sogenannte Einbautentechnik. Der Vorteil: Die Aktivierungsenergie wird während der Verbrennung gespeichert und kann automatisch für die thermische Oxidation in ungünstigen Betriebsphasen bereitgestellt werden.
Intelligente Regler passen Zufuhr der Verbrennung an
“Die Technik ermöglicht eine starke Verkürzung problematischer Betriebsphasen wie zum Beispiel der Anfahrbetriebsphase”, erklärt Aleysa. Während der Anfahrbetrieb bei marktüblichen Kesseln bis zu einem ein Drittel der Abbrandzeit betragen könne, senke das LEVS die Zeit auf ein bis zwei Prozent. Im Ergebnis entstehen unabhängig vom eingesetzten Brennstoff minimale Konzentrationen an Kohlenstoffmonoxid (kleiner 20 Milligramm pro Kubikmeter), an Gesamtkohlenwasserstoffen (kleiner zwei Milligramm pro Kubikmeter) und Staub (kleiner fünf Milligramm pro Kubikmeter). Den Grund für die guten Werte: Das LEVS arbeitet mit intelligenten Reglern, die innerhalb von Millisekunden die Gebläse der Verbrennungsluftzufuhr anpassen können. “Mit dem LEVS haben wir sozusagen einen Reaktor gebaut, der unabhängig von der Verbrennungsluftzufuhr die Verbrennung gleichmäßig aufrechterhalten kann”, sagt Aleysa. Es soll jetzt in die Prüfungsphase gehen.
