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Forschung

Forschung
Der Lehrstuhl für Energie- und Umweltverfahrenstechnik unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. habil. W. Krumm ist spezialisiert auf die mathematische Modellbildung und Simulation komplexer verfahrenstechnischer Systeme und der experimentellen Untersuchung der Pyrolyse, Vergasung und Verbrennung von Biomasse, Kohlen und Reststoffen. Weiterhin werden auf dem Gebiet der Umwelt- und Verfahrenstechnik unter den Gesichtspunkten Kosten, Energieverbrauch, Umweltbelastung und Nachhaltigkeit technische Apparate in Zusammenarbeit mit mittelständischen Unternehmen entwickelt und zur Marktreife gebracht.

Forschungsschwerpunkte und Forschungsthemen

Untersuchung des Betriebsverhaltens zirkulierender Druckwirbelschichtfeuerungen mit Hilfe eines mathematischen Modells, insbesondere bei unterschiedlichen Kohlen und Variation der Betriebsbedingungen
Entwicklung von neuen mathematischen Modellmodulen für ein geschlossenes Simulationsmodell der Hochtemperatur-Winkler (HTW)-Vergasung von Kohlen und anderen kohlenstoffhaltigen Feststoffen
Untersuchung des dynamischen Betriebsverhaltens eines Kraftwerks mit zirkulierender Druckwirbelschichtfeuerung mit Hilfe eines mathematischen Gesamtmodells unter besonderer Berücksichtigung der dynamischen Wechselwirkungen von Feuerung, Wasser-/Dampfkreislauf und Gasturbine
Mathematische Modellbildung von thermischen Verfahren der Restmüllbehandlung
Experimentelle und theoretische Untersuchung eines Drehrohrofens zur Restmüllvergasung
Aufbau und Inbetriebnahme einer Technikumsanlage zur integrierten Pyrolyse und Verbrennung (IPV) von festen Einsatzstoffen
Experimentelle Untersuchung der Vergasung verschiedener fester Brennstoffe in einer stationären Wirbelschicht
Ganzheitliche Bilanzierung der Erzeugung von Methanol aus zellulosehaltiger Biomasse
Technisches Konzept für eine Biomassevergasungsanlage
Entwicklung von Modellierungs- und Optimierungsstrategien für Biomassevergasungsverfahren
Erstellung eines 2D-Modells für einen Biomassevergasungsreaktor zur Erzeugung eines wasserstoffreichen Synthesegases
Experimentelle Untersuchung der katalytischen Teercrackung
Experimentelle Untersuchung der Einflussparameter Wurfweite, Tropfengrößenverteilung, Strahlbild und Strahlstabilität für Wasserstrahldüsen
Erstellung von einfachen CFD-Modellen zu Strömungsvorgängen innerhalb einer Hochdruck-Löschkanone zur Verbesserung der Wurfweite und Vernebelung
Vermessung und Optimierung von verfahrenstechnischen Prozessschritten unter praxisnahen Betriebsbedingungen
Vermessung von Düsenkennlinien und der Beaufschlagungscharakteristik an stationären und bewegten Oberflächen
Optisches Messsystem zur simultanen Bestimmung von Tropfengrößen und -geschwindigkeiten in Sprühstrahlung und - nebeln
Biobrennstoffdesign mit Mischungen aus landwirtschaftlichen Reststoffen zur Verwendung in kleinen dezentralen Verbrennungs- und Vergasungsanlagen
Beeinflussung des Ascheverhaltens halmgutartiger Biomasse durch mineralische Additive zur Agglomerationsvermeidung
Grundlagenermittlung zur Chemical-Looping Verbrennung fester biogener und fossiler Brennstoffe zur Effizienzsteigerung bei der CO2-Abtrennung

Energieeinsparung bei industriellen Produktionsprozessen

Entwicklung eines mathematischen Modells zur Minimierung des Energieverbrauchs bei Zementdrehrohröfen mit Ketteneinbauten
Hochdruck-Vakuum-Blechreinigung

Nutzung von regenerativen Energiequellen

Solarbetriebene Meerwasserentsalzungsanlage nach dem Prinzip der Umkehrosmose und Dreikammerdrucktauscher als effizientes Energierückgewinnungssystem
Untersuchung eines photovoltaisch betriebenen Peltier-Aggregats zur Gebäudekühlung

Biologische Reststoffverwertung

Erstellung eines mathematischen Modells für einen Anlagenverbund zur kombinierten Kompostierung und Vergärung von Bioabfall
Simulation des Betriebsverhaltens von dezentralen thermischen Restmüllverwertungsanlagen mit mechanisch-biologischer Vorbehandlung

Lehrstuhleigene Einrichtungen / Geräte

Kombinierter Pyrolyse- und Wirbelschichtreaktor
Indirekt elektrisch beheizter Trommelofen
Wirbelschichtvergaser
Mehrstufiger Gaswäscher
Elektro-Abscheider
Versuchsstand zur Vermessung eines Peltier-Moduls
Kaltmodell zur Beschreibung der Strömungsverhältnisse in einer Wirbelschicht
Abgasanalytik Synthesegas
Abgasanalytik Rauchgas
Muffelofen
Dampferzeuger
thermische Nachverbrennung
Gerät zur Brennwertbestimmung
Rotationsverdampfer
Thermowaage für Makrothermogravimetrie
Diskontinuierlich betriebene blasenbildende Wirbelschicht
Hochdruck-Löschkanone
Bandprüfstand zur Vermessung dynamischer Prozesse an bewegten Metalloberflächen
Düsenprüfstand zur Spritzbildvermessung unterschiedlicher Fluide
Shadow-Sizing-System zur Bestimmung von Tropfenparametern