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Seite erstellt am 18.09.2015

Ausgangspunkt

Die tiefgreifenden Veränderungen der europäischen Erdgasmärkte bringen – neben vielen Vorteilen, insbesondere auch für industrielle Erdgasnutzer – mit sich, dass sich die Betreiber sensibler industrieller Feuerungsprozesse in Zukunft mit deutlich stärkeren und häufigeren sowie schnellen Schwankungen/Änderungen der Erdgasbeschaffenheit konfrontiert sehen werden. Für viele Standorte, insbesondere in Deutschland, ist dies eine neue Situation, auf die sich sowohl die Betreiber als auch die Hersteller solcher Anlagen sowie ihre Zulieferer werden einstellen müssen. Die chemische Zusammensetzung des Erdgases und damit seine Verbrennungseigenschaften werden in Zukunft größeren räumlichen und vor allem zeitlichen Schwankungen unterworfen sein als bisher.

Die deutsche Glasindustrie ist in besonderer Weise von dieser Entwicklung hin zu variableren Gaszusammensetzungen betroffen. Sie deckt etwa 90 % ihres Endenergiebedarfs an fossilen Brennstoffen mit Erdgas ab. Erdgas hat sich in den letzten Jahrzehnten als sicherer, effizienter und umweltfreundlicher Energieträger etabliert. Während des Glasherstellungsprozesses werden – abhängig vom Endprodukt – verschiedene Prozessschritte durchlaufen, die mit unterschiedlichen Verbrennungskonzepten (Diffusions- oder Vormischverbrennung) arbeiten, um die jeweiligen Anforderungen des Arbeitsschrittes (z. B. Bereitstellung der zum Schmelzen der Rohstoffe nötigen Energie, kontrollierte Homogenisierung der Glasschmelze im Feederbereich, definierte Temperatur- und Zeitkurven im Kühlofen zum Spannungsabbau) zu realisieren. Die verschiedenen Produktionsprozesse in der Glasherstellung sind in hohem Maße von konstanten und kontrollierbaren Betriebsbedingungen abhängig, um optimale Produktqualität und energetische Effizienz bei gleichzeitig niedrigen Schadstoffemissionen (im wesentlichen CO, SOX und NOX) zu gewährleisten.

Ziel

Das Ziel des geplanten Projektes ist, Kompensationskonzepte zu entwickeln, mit denen die verschiedenen Fertigungsprozesse (Schmelzen, Läutern, Homogenisieren, Formgebung) in der Glasindustrie trotz schwankender Erdgasbeschaffenheiten effizient und schadstoffarm betrieben werden können. Von zentraler Bedeutung ist hier die messtechnische Erfassung der Gasbeschaffenheit, um Veränderungen der Verbrennungseigenschaften frühzeitig erkennen zu können. Im Rahmen des angestrebten Projekts sollen u. a. verschiedene Messverfahren auf ihre Eignung für den industriellen Einsatz hin geprüft werden.

Der zweite Kernpunkt des Projekts wird sein, mit Hilfe der detaillierten Informationen zur Gasbeschaffenheit geeignete Regelungskonzepte zu entwickeln, umzusetzen und auf ihre Industrietauglichkeit hin zu prüfen. Durch den verstärkten Einsatz fortschrittlicher Messtechnik in Kombination mit geeigneten Prozessregelungsstrategien, die auf diesen detaillierten Messdaten aufbauen, können die energieintensiven und komplexen Fertigungsprozesse der Glasindustrie in die Lage versetzt werden, flexibler und effizienter auf schwankende Gasbeschaffenheiten zu reagieren. Auf diese Weise können die hohen Standards der deutschen Glasindustrie in Bezug Produktivität, energetische Effizienz und Schadstoffemissionen erhalten oder gar verbessert werden.