Agenda 21 in Herzogenaurach
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Vorwort:

Etwa ein Drittel des gesamten Energieverbrauchs in Deutschland wird zum Beheizen von Gebäuden aufgewendet. In privaten Haushalten beträgt dieser Anteil für die Gebäudeheizung und Brauchwasseraufbereitung fast 80 % des Gesamtenergieverbrauches. Energie sparen heißt auch die Umwelt schützen- effzientes Heizen stellt deshalb einen aktiven Beitrag zum Umweltschutz dar. Die Minimierung des Schadstoffausstoßes steht dabei im Vordergrund. Während eine Reduzierung von Kohlendioxid-Emissionen nur durch eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades des Brennersystems erreicht werden kann, bedarf eine wirksame Minderung der Stickoxid - und Kohlenmonoxid-
Emissionen einer gezielten Kontrolle der Verbrennungsvorganges selbst und ist deshalb an den Einsatz verbesserter
moderner Verbrennungskonzepte gebunden.

Im Rahmen der Entwicklung schadstoffarmer Verbennungsysteme konnten in den letzten Jahren erhebliche Vorschritte gemacht werden. Eine der wichtigsten Anforderungen wurde bis heute noch von keinem auf dem Markt befindlichen System realisiert:

Ein stufenlose modulierbares Verbrennungssystem. Heutige Brenner, deren Wärmeleistung in einem weiten Bereich stufenlos geregelt werden können, erlauben neben der Steigerung des Nutzungsgrades eine weitere Reduzierung von Emissionen, da bei gleitendem Brennerbetrieb häufige Anfahrvorgänge, welche über 50% der Gesamtjahresemission ausmachen, entfallen.
Das Produkt:

Mit der Entwicklung der Porenbrennertechnik ist dem Lehrstuhl für Strömungsmechanik der Universität Erlangen- Nürnberg ein wichtiger Innovationsschritt in Richtung einer moderner Brennertechnik gelungen. Die Neuentwicklung besteht darin, daß die

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Verbennung nicht mehr in Form einer freien Flamme, sondern innerhalb einer porösen dreidimensionalen Keramikstruktur stattfindet. Deshalb ist es möglich
Geräte zu bauen die um den Faktor 2 kleiner und um 20% billiger sind als herkömliche Geräte

Durch die stufenlose Leistungsmodulation kann der Porenbrenner ideal mit Solarkollektoren kombiniert werden.

Zwischenzeitlich ist ein junges Unternehmen, die 
Firma promeos, entstanden, die diese Technologie zur Serienreife weiter entwickelt hat.

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Die Technik:

Der Porenbrennertechnik erlaubt die Verbrennung von niederkalorischen Gasgemische, d.h. Gemische mit einem hohen Inertgasanteil, wie z.B. Biogas für Heizzwecke.

Der Porenbrenn mit integriertem Wärmeübertrager ist unterteilt in die Zone A in der aufgrund kleiner Porengrößen keine Flammenausbildung stattfinden kann und lediglich eine Vorwärmung des Brennstoff-Luftgemisches erfolgt.

In der folgenden Zone C stabilisiert sich die Verbrennung. Diese Zone C ist in radialer Richtung mit einer Keramikisolierung ausgekleidet, um ein lokales "Einfrieren" der Verbrennung un damit einer erhöhte CO2-Bildung an den gekühlten Wänden des Brennraumes zu vermeiden.

An die Verbrennungszone C schließt sich in Strömungsrichtung eine Region an, die ausschließlich zur Übertragung der Verbrennungswärme an den Wasserkreislauf dient. Diese Zone ist mit porösen Material gefühlt und gewährleistet eine Wärmeübertragung die groß genug ist, um den im Abgas enthalten Wasserdampf auszukondensieren. Durch diese Kondensation wird noch zusätzlich die latende Wärme des Dampfes nutzbar gemacht.

Um dem kondensiertem Wasser die Möglichkeit zu geben, frei abzufließen, wird das Brenner-Wärme-
überträgersystem gasseitig von oben nach unten durchströmt.

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Am Lehrstuhl für Stömungsmechanik wurden bereits Heizgeräte mit der Porenbrenner-
technologie bis zur einer Leistung von 40 kW gebaut.

Die Brennkammer kann sowohl zylindrisch wie auch mit einer rechteckigen Grundform gebaut werden.

In dem Diagramm sind die Abgaswerte eines 10 kW Prototypen dargestellt.

Wie zu sehen unterschreitet der Prototyp bereits alle gültigen CO2 Grenzwerte für die Haushaltsheiztechnik.

Durch eine weitere Optimierung des Porenkörpermaterials ist in Zukunft auch weitere Reduzierung des Stickoxidwerte möglich.

 

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Die Porenbrennertechnologie ist damit eine Technik die eines der Agenda 21 Ziele erfüllt:
Reduzierung der Schadstoffemission
Einer der entscheidendsten Vorteile der Poren-
brennertechnik für Haushaltsbereich im Vergleich zu herkömmlichen Brennertechniken ist die große Modulierbarkeit.

In einem Einfamilienhaus, errichtet nach der
Wärmeschutzverordnung von 1995 liegt der Gesamtwärmebedarf bei 6 bis 8 kW. Unter Berücksichtigung eines minmalen Warmwasserkomforts wird die Wärme-
erzeugerleistung jedoch an den Warmwasser-
bedarf angepasst. Damit ergibt sich in der Regel eine Größe für den Wärmeerzeuger von 12 bis 14 kW.

Für die Beheizung ist nur an wenigen Tagen im Jahr die maximale Wärmeleistung erforderlich.
In der Übergangszeit, die den größten Teil des Jahres ausmacht, wird weniger Heizleistung benötigt, die ideal vom Porenbrenner ausgeregelt werden kann.

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Kurze Beschreibung über den Porenbrenner

Mehr Information über den Porenbrenner
Einige Berichte über den Porenbrenner  
   
   

Stand: 08/2005