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Forschungsprojekt zur Rohstoffsicherung der TU Bergakademie Freiberg und der Lurgi AG

21.11.2003 - (idw) Technische Universität Bergakademie Freiberg

Feierliche Inbetriebnahme der Hochdruck-Synthesegas-Anlage HP POX (Partielle Oxidation unter Hochdruck) am Freitag, 21. November 2003, um 11 Uhr auf dem Universitäts-Gelände der Reichen Zeche


Prof. Dr.-Ing. Bernd Meyer, Direktor des Institutes für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) der TU Bergakademie Freiberg, erläutert am Modell die neue Anlage HP POX. / Foto: Detlev Müller
Anlagenfahrer Rainer Wallus beim Kontrollgang am Reaktor, dem Herzstück der Anlage. / Foto: Detlev Müller Die Hochdruck-Synthesegas-Anlage HP POX, ein gemeinsames Forschungsvorhaben des Institutes für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) der TU Bergakademie Freiberg und der Lurgi AG, stellt eine neue Generation der Flugstrom-Vergasungstechnik dar. Künftig sollen in der Technikumsanlage auf dem Gelände der TU Bergakademie Freiberg moderne Lurgi-Verfahren zur Konversion von flüssigen und gasförmigen Energieträgern einschließlich von Abprodukten aus der Erdölverarbeitung zu Synthesegas auf weltweit einmaligem Druckniveau bis 100 bar entscheidend weiterentwickelt werden.
Das Forschungsvorhaben in Freiberg wird im Rahmen des ZIP-Programms durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit, das Sächsische Ministerium für Wissenschaft und Kunst und die mg technologies ag (Muttergesellschaft der Lurgi Oel * Gas * Chemie) gefördert. Es handelt sich dabei um das größte Projekt auf dem Gebiet der Energieforschung an einer deutschen Universität.
"Dieses Verfahren stellt einen Entwicklungssprung in der gesamten Technologiekette dar und ermöglicht zukünftig den Schritt zum zero-emission-Kraftwerk, das den Gas-und-Dampfturbinen-Kraftwerksprozess mit der Synthesechemie verbindet und dabei stoffliche und energetische Synergieeffekte nutzt", erläutert Prof. Bernd Meyer, Institutsdirektor des IEC.

Partnerschaft mit Zukunft

Für dieses Vorhaben fanden sich im Mai 2001 die jeweils auf ihrem Gebiet führenden Partner zusammen, um den vorhandenen Technologievorsprung zu halten und auszubauen. Lurgi - einer der Großen des deutschen Anlagenbaus - und das Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen, das durch die Freiberger Forschungstradition Kompetenz in der thermischen Brennstoffkonversion besitzt. "Die Wurzeln reichen bis 1919 zurück, damals wurde bereits das Braunkohleforschungsinstitut mit dem Ziel gegründet, Kraftstoffe aus Braunkohle zu entwickeln. Vor allem die Forschungstätigkeit von Prof. Erich Rammler nach 1945 an der Bergakademie Freiberg trug mit dazu bei, dass Ostdeutschland führend in der Vergasungsentwicklung war", erinnert Prof. Meyer. Diese wissenschaftliche Linie wurde seitdem nicht unterbrochen. In den letzten Jahren entstanden im IEC mehrere Erfindungen auf dem Gebiet der Vergasungstechnologie, die schrittweise realisiert werden. Dazu gehören beispielsweise Weiterentwicklungen zur Schlackebadvergasung in Schwarze Pumpe und grundlegende Innovationen zur Wirbelschichtvergasung zukünftiger Großkraftwerke von RWE oder Vattenfall. "Wir besitzen für die wissenschaftliche Durchdringung der Vergasungsprozesse eine einmalige Prozesssimulation und die dafür notwendige Laborausstattung. Mit der neuen Anlage können wir dann auch den technischen Nachweis führen", so Prof. Meyer. Als bundesweit anerkannter Fachmann für Energieverfahrenstechnik und thermische Rückstandsbehandlung gehört er dem "Beirat für strategische Entscheidungsfindung für Energie-Wandlungsprozesse" an. Sein Institut ist das einzige in Deutschland, das Diplomingenieure für Energieverfahrenstechnik mit der Spezialisierung Brennstoffveredlung ausgebildet. Etwa zehn Studenten jährlich wählen diese Studienrichtung und haben somit später beste Chancen auf dem deutschen und internationalen Markt als Verfahrensexperten.
Die neue HP-POX-Anlage, ein gelungenes Beispiel für die Kooperation zwischen Industrie und Hochschule, ist auch für die universitäre Ausbildung von großer Bedeutung. Hochqualifizierter Ingenieurnachwuchs, der zukünftige Technologien auf diesem Gebiet entwickelt und beherrscht, wird dringend benötigt. Deshalb sind am Projekt unter den elf Mitarbeitern des Institutes auch drei Doktoranden beteiligt, und Studenten erhalten ihr Wissen direkt vor Ort.

Freiberg - Deutsches Zentrum für Vergasungstechnik

Und noch einen Standortvorteil können die Freiberger aufweisen: Im Umfeld haben sich Firmen wie CHOREN Industries und Future Energy angesiedelt, die innovative Vergasungstechnologien bis hin zur Methanol- und Kraftstoffsynthese entwickeln und betreiben. Das IEC ist in diese Forschungsarbeiten aktiv einbezogen. Anlagenbauer wie TAF (Thermische Apparate Freiberg) und der Kleinanlagenspezialist UTF Brand-Erbisdorf tragen ebenso mit dazu bei, dass sich Freiberg als deutsches Zentrum der Vergasungstechnik profiliert.
Erst im August erhielt das Freiberger Institut den Zuschlag für ein weiteres Großforschungsprojekt in Millionenhöhe. Gemeinsam mit der Firma Uhde gilt es, neue Konzepte zur Reinigung bzw. Entschwefelung von Brenngasen, die durch Vergasungsprozesse gewonnen werden, für künftige Kraftwerkstechnologien zu entwickeln und zu erproben.

Ausblick

In zwei Jahren sollen die ersten praktischen Ergebnisse mit der Anlage vorliegen. Neben erheblich größeren Kapazitäten versprechen sich die Forschungspartner auch deutlich niedrigere Investitionen und Betriebskosten bei zukünftigen Synthesegasanlagen. Schon jetzt ist es möglich, petrolchemische Produkte zu günstigen Preisen zu erzeugen. Damit rückt Erdgas mit seiner Stoffwandlung zu Methanol in den Blickpunkt verschiedener Interessenten. Prof. Meyer nennt als Beispiel "Kunststoffe, die über die Erdgas/Methanolroute erzeugt werden, sind deutlich kostengünstiger. Synthetische Treibstoffe aus Erdgas haben im Vergleich zum Erdöl rund 40 Prozent weniger CO2. Gerade die Automobilindustrie hat großes Interesse an diesen Ergebnissen." Die Freiberger Wissenschaftler um Prof. Meyer sehen zudem noch weitere hervorragende Marktmöglichkeiten der neuen Technologie. Neben Erdgas könnten auch andere Rohstoffe wie Slurries und Biomassen eingesetzt werden. Und so werden in Zukunft drei Forschungsrichtungen am Institut eine wichtige Rolle spielen: Gas to Chemicals, Kraftstoffe aus Biomasse und CO2-freie Kraftwerke zu entwickeln.


Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Bernd Meyer, Direktor des

Instituts für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC)
Reiche Zeche
Tel. 03731/39-4511
Fax 03731/39-4555
bmeyer@iec.tu-freiberg.de

Folgendes Bildmaterial (Fotograf: Detlev Müller) kann in der
Pressestelle der TU Bergakademie Freiberg angefordert werden:
Apenburg@zuv.tu-freiberg.de
Tel. 03731/39-2355


1. Prof. Bernd Meyer vor dem Modell der Hochdruck-Synthesegas-Anlage
2. Mitarbeiter des IEC an verschiedenen Punkten der Anlage bei Schalt-, Mess- und Kontrollaufgaben
- in der Messwarte
- an den Einspeisepumpen
- bei Inbetriebnahme des Kühlkreislaufes
- am Reaktor, dem Herzstück der Anlage
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