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Technische Universität München: Lehrstuhl für Energiesysteme

Beschreibung:

Die energetische Nutzung von Biomasse kann eine entscheidende Rolle in der Energiewende spielen, weil Biomasse gut lagerbar und somit ein nicht volatiler Energieträger ist. Anorganische Bestandteile und Spurenelemente in der Biomasse verursachen jedoch bei der Verbrennung einige Probleme. Sie sind verantwortlich für Feinstaubemissionen und Ablagerungen auf Wärmeübertragern, die Lebensdauer und Effizienz von Kraftwerken massiv reduzieren. Deshalb können bestehende Kohlekraftwerke nicht einfach auf Biomassefeuerung umgestellt werden. Für Verbrennungssimulationen, die Optimierung der Verbrennung und das Einbinden von Schadstoffen durch Additive ist es wichtig, das Freisetzungsverhalten dieser anorganischen Bestandteile genau zu kennen.

Das Freisetzungsverhalten wird mit Hilfe einer elektrothermischen Verdampfungseinheit (ETV) in Verbindung mit einem optischen Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) bestimmt. Mit diesem Versuchsaufbau kann genau bestimmt werden, bei welcher Temperatur die verschiedenen Elemente in der Biomasse freigesetzt werden. Die Zusammensetzung des Brennstoffes lässt sich parallel dazu in einer chemischen Fraktionierung bestimmen. Der Vergleich der Ergebnisse von chemischer Fraktionierung und ETV-ICP-OES erlauben Rückschlüsse auf das Freisetzungsverhalten abhängig von der Bindungsform und eine Validierung der Prozesse.

Ziel dieser Arbeit ist es, verschiedene Biomassen mit Hilfe des ETV-ICP-OES Systems und durch chemische Fraktionierung zu Untersuchen. Diese Daten werden dann genutzt um die Freisetzungstemperatur abhängig von der Bindungsform in einem Modell darzustellen.

Arbeitspakete:

·         Einarbeiten in die Messtechnik

·         Messungen mit der ETV

·         Chemische Fraktionierung ausgewählter   Biomassen

·         Modellerstellung des Freisetzungsverhalten

Voraussetzungen:

Die Arbeit richtet sich an sehr gute Studierende, die ein hochaktuelles Thema suchen und mit Ihrer Master- bzw. Semesterarbeit einen echten Mehrwert für das Energiesystem der Zukunft leisten wollen. Voraussetzungen für die Studienarbeit sind selbständiges Arbeiten und Eigeninitiative. Vorkenntnisse im Bereich der CFD Simulation sind von Vorteil.

Beginn ab: sofort
Kontakt: M.Sc. RWTH Hendrik Mörtenkötter
Tel.: 089-286-16264
Email: h.moertenkoetter@tum.de

 

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