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Die Energie, die den Wagen betreibt und die Wohnung heizt, wird nicht mehr über Bohrtürme aus der Tiefe geholt, sondern wächst auf den Feldern. Was noch vor wenigen Jahren als idyllische Zukunftsvorstellung galt, ist inzwischen Realität geworden: Pflanzenöle können wirtschaftlich und technisch sinnvoll als Brenn- und Kraftstoff genutzt werden. Am Lehrstuhl für Strömungsmechanik von Prof. Dr. Dr. h.c. Franz Durst wird intelligente Verbrennungstechnik mit den Vorteilen regenerativer Energiequellen kombiniert. Schon die ersten Versuche mit der Verbrennung von Rapsöl in dem Porenbrenner, der am Lehrstuhl entwickelt wurde, sind zufriedenstellend verlaufen; Wirkungsgrad und Schadstoffabgabe lassen sich aber noch verbessern.
Nachwachsende Rohstoffe als Energieträger tragen nicht zum Treibhauseffekt bei. Bei der Verbrennung kann nicht mehr CO2 freiwerden, als die Pflanze während des Wachstums aufgenommen hat. Für Rapsöl oder Biodiesel, ein Reaktionsprodukt aus Methanol und Rapsöl, fällt das Verhältnis von Energieausbeute zum Einsatz von Energie bei der Herstellung eindeutig positiv aus - eine weitere wichtige Voraussetzung dafür, daß die CO2-Bilanz günstig ist.
Aus Sonnenblumen-, Oliven- oder Palmöl kann ebenfalls Energie gewonnen werden, doch für Deutschland kommt vor allem der Anbau von Raps in Frage. Für landwirtschaftliche Nutzflächen, auf denen keine Nahrungsmittel gezogen werden, zahlt die Europäische Gemeinschaft Prämien, um die Überproduktion zu stoppen. Diese Subventionen stützen den Preis des Pflanzenöls, das damit z. B. gegenüber Dieselkraftstoff konkurrenzfähig wird. In anderen Regionen Europas werden pflanzliche Öle ohnehin deutlich billiger angeboten als fossiles Öl.
Allerdings ist strittig, ob nicht einige Spurengase, die bei der Produktion oder Nutzung von Pflanzenölen anfallen, das Klima auf andere Weise negativ beeinflussen. Dennoch machen Zusammensetzung und Eigenschaften den Einsatz von Pflanzenölen interessant. So enthält Rapsöl wesentlich weniger Schwefel als Heizöl. Deshalb entstand am Lehrstuhl für Strömungsmechanik die Idee, einen Brenner zu entwikkeln, der die Kondensationswärme des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes nutzt. Der Einbau eines solchen Wärmetauschsystems ist grundsätzlich auch für Brenner realisierbar, die mit leichtem Heizöl betrieben werden. Im Kondensat schlägt sich hier jedoch relativ viel Schwefelsäure nieder, die neutralisiert werden muß.
Brennen ohne Flamme
Auch ohne den Einsatz von Pflanzenöl bietet die Porenbrennertechnik wesentliche Vorteile wie niedrige Schadstoffwerte, kompakte Bauweise und stabile Verbrennung auch bei schwankenden Brennstoffeigenschaften. An die Stelle der freien Flamme tritt bei dieser Verbrennungstechnik die Reaktion von Brennstoff und Sauerstoff in den Hohlräumen des Porenkörpers. Für diese Neuentwicklung erhielten Prof. Durst und Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis 1998 einen der beiden Italgas-Preise für Forschung und technologische Innovation. Die praktische Nutzung der Technik sowohl im Haushaltsbereich als auch für Automotoren steht kurz bevor.
Eine Arbeitsgruppe des Lehrstuhls unter Leitung von Dr.-Ing. Bernd Genenger hat nun erste Untersuchungen zur Nutzung von Rapsöl im Porenbrenner durchgeführt. Dabei ergab sich folgendes:
* Im Porenbrenner wird Rapsöl ohne feste Rückstände in nutzbare Wärmeenergie umgesetzt.
* Die Emissionen sind besonders niedrig. So wurden z. B. im Abgas eines Porenbrenners Kohlenmonoxid-Gehalte von 20 ppm (Teile pro Million) erreicht. In einem vergleichbaren konventionellen Brenner für leichtes Heizöl treten CO-Gehalte von ca. 100 ppm im Abgas auf.
* Es treten keinerlei Rußemissionen auf.
* Die Wirkungsgrade liegen höher als die konventioneller Brenner.
Wird der bisher auf die Verwendung von leichtem Heizöl ausgelegte Porenbrenner auf den Einsatz von Pflanzenöl umkonstruiert, ist eine weitere Steigerung des Wirkungsgrads bei noch niedrigeren Emissionen zu erwarten. So ließe sich ein Kondensationswärmetauscher einbauen, ohne daß die Kondensflüssigkeit entschwefelt werden muß.
Für Hausbesitzer wird sich damit die Möglichkeit bieten, auch bei Heizung und Warmwasserbereitung die Idee von ökologischem Bauen und Wohnen konsequent umzusetzen. Pflanzenöl-Porenbrenner sollen mit dem nötigen Zubehör - Brennerregelung, Pumpe und Gebläse, bei Bedarf auch mit einem Tank - geliefert werden; Bezugsquellen für Pflanzenöl existieren bereits jetzt.
* Kontakt:
Dr.-Ing. Bernd Genenger, Lehrstuhl für Strömungsmechanik
Cauerstraße 4, 91058 Erlangen, Tel.: 09131/85 -29506, Fax: 09131/85 -29503
E-mail: genenger@lstm.uni-erlangen.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Biologie, Informationstechnik, Maschinenbau, Meer / Klima, Umwelt / Ökologie, Wirtschaft
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch
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