Thermische Energiesysteme und Biomassenutzung
Die Arbeitsgruppe Thermische Energiesysteme und Biomassenutzung beschäftigt sich mit der Entwicklung und Untersuchung von innovativen Technologien zur Energieumwandlung und effizienten Methoden der Wärmeerzeugung. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die experimentelle Entwicklung von Technologien auf Basis der Kraft-Wärme-Kopplung von Vergasungsprozessen und Brennstoffzellen. Zusätzlich beschäftigt sich die Arbeitsgruppe mit der experimentellen Untersuchung von Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) und Festoxid-Elektrolysezellen (SOEC), sowie der Entwicklung von Verfahren zur Degradationsminderung.
In gemeinsamen Forschungsprojekten werden Verbrennungssimulationen von Schmelz- und Glühöfen durchgeführt und das Wärmemanagement verschiedener Systeme mit Hilfe numerischer Simulationsmethoden untersucht. Die numerischen Simulationen werden mit Hilfe von Computational Fluid Dynamics (CFD), Finite Elemente Methoden (FEM) und Lattice-Boltzmann Methoden (LBM) durchgeführt.
- CFD gestützte Brenner- und Prozessoptimierung
- CFD-Verbrennungssimulation von feststoffbeladenen Gasströmungen
- Untersuchung der Partikel-/Fluidinteraktion in Industrieöfen
- Numerische Untersuchung der Zunderbildung an metallischen Werkstoffen in industriellen Wiedererwärmungsöfen
- Numerische Modellierung von Gas/Festkörper-Interaktionen in Hochtemperaturanwendungen mittels gekoppelten CFD/FEM-Simulationen
- Entwicklung von effizienten Abkühlprozessen von metallischen Bauteilen nach der Wärmebehandlung (experimentelle und numerische Forschung und Entwicklung)
- Experimentelle Untersuchung von Verbrennungen von niederkalorischen Brennstoffen mit Reinsauerstoff
- Experimentelle Entwicklung eines Wärmerückgewinnungssystems für Oxy-fuel Anlagen mittels interner Reformierung des Brennstoffes
- CFD Simulationen von Dampfsterilisationsprozessen
- Numerische Untersuchung von Dampfsterilisatoren der Zukunft
- CFD Simulation von Dampfsterilisatoren zur Wiederaufbereitung von Medizinprodukten
- Entwicklung von Zuverlässigkeits- und Lebensdaueranalysetools für Festoxidbrennstoffzellen und -elektrolysezellen
- Degradationsmonitoring und Betriebsoptimierung von Hochtemperaturelektrolyseuren
- Reversible Festoxidzelle für elektrochemische Energieumwandlung und Energiespeicherung
- Experimentelle Charakterisierung und Evaluierung von Sonderbrennstoffen (wie z.B.: Ammoniak, Holz-Synthesegas, Biogas, Diesel, Ethanol, ...) als Brennstoff für Festoxidbrennstoffzellen
- Elektrochemische Charakterisierung und Performance Bewertung von SOC-Stacks im reversiblen Betrieb
- Industrielle Wasserstoff-Feuerungssysteme
- Dekarbonisierung von Feuerungssystemen durch Wasserstoffanreicherung
- Reduktion der Oxidationsraten von metallischen Bauteilen in Wärmebehandlungsöfen
- Bestimmung der Zunderbildung von metallischen Bauteilen in Wärmebehandlungsöfen bei unterschiedlichen Brennstoffen wie z.B. Wasserstoff, Erdgas, Ammoniak, Ersatzbrennstoffe
- CFD Simulationen im Gebiet der Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm, z.B. Verbrennungssimulationen und Reaktoroptimierungen
Infrastruktur
Testanlagen:
- Mechanische Werkstätte
- Chemielabor
- Brennstoffzellenlabor
- Reformierungsprüfstand
- Modellfeuerungsanlage mit Kamin bis 1,2 MW
- Rückkühlanlage bis ca. 5 MW
- Mobile Wärmequellen und Wärmesenkenanlagen
- Klimakammer(n) für Temperaturen von -20 bis +40°C
- PKW- Klimaanlagenversuchsstand
- Absorptions- Wärmepumpe/ -kälteanlage
- Öfen für alle relevanten flüssigen Brennstoffe (Heizöl EL und S, Slurries, Klärschlamm)
- Öfen für alle relevanten gasförmigen Brennstoffe (wie z.B. Wasserstoff, Erdgas) und alle relevanten Oxidatioren (wie z.B. Reinsauerstoff, Luft) geeignet für Verbrennungsversuche, Wärmebehandlung von Bauteilen (bis ca. 1300°C), Brennerentwicklung und Untersuchung von Brennstoffmischungen (insbes. Wasserstoff-Erdgas-Gemische)
Messtechnik
- Gängige Sensoren für Durchfluss, Temperatur, Druck, Feuchte, etc.
- Flammenionisationsdetektor (FID)
- Gasanalysatoren (GA)
- Gaschromatographen (GC)
- Infrarot - Spektrometer
Aktuelle Projekte
Abgeschlossene Projekte
Arbeitsgruppe
Thermische Energiesysteme und Biomassenutzung
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.
Christoph Hochenauer
Raum: MB05 010 (5.OG)
Tel.: +43 316/873 7301
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