Robuste NOx-Minderung

Abbildung 1: Vergleich der NOx-Emissionen deutscher Müllverbrennungsanlagen (Quelle: Umweltbundesamt)
Abbildung 2: Skizze Flugstromreaktor mit SNCR-System

"Robuste und effiziente NOx-Minderung mit Ammoniakeindüsung in reduzierende Rauchgasatmosphäre"

Motivation

Bei der Verbrennung entstehen aus dem Brennstoff und der Verbrennungsluft umweltneutrale niederenergetische Produkte, aber auch umweltbelastende Schadstoffe. Zur Kategorie dieser schädlichen Stoffe gehören unter anderem die Stickstoffoxide (NOx). In Deutschland ist die zulässige Menge an Emissionen im Bundesimmissionsschutzgesetzes (BIm-SchG) geregelt. Ab 2013 ist der Jahresgrenzwert der NOx-Emissionen für bestehende Müllverbrennungsanlagen (MVAs) mit einer Leistung größer 50 MW auf 100 mg/Nm³ festgelegt. Um diesen Grenzwert einhalten zu können, werden neben feuerungs-technischen Maßnahmen auch sog. Sekundärmaßnahmen zur NOx-Minderung angewendet. In MVAs kommen hier sowohl die Selektive-Katalytische-Reduktion (SCR) sowie die Selektive-Nicht-Katalytische-Reduktion (SNCR) zum Einsatz. Ein Großteil der Anlagen mit SCR-System hält bereits den neuen Grenzwert ein. Hingegen erreichen nur ein Viertel der Anlagen, welche die SNCR-Technologie verwenden, Emissionen unter 100mg NO2/Nm³ (siehe Abbildung 1). Es liegt deshalb im Interesse der Anlagenbetreiber, die SNCR-Technologie weiter zu verbessern.

Projektziele

Das von der Bayerischen Forschungsstiftung (BFS) geförderte Projekt zielt auf die Bestimmung des Potentials und der Limitierungen des SNCR–Verfahrens ab, um Emissionen von MVAs zu verringern. Gegenstand der Forschung ist die Ammoniak-eindüsung in unterstöchiometrische Zonen, da dieses Verfahren zwar vielversprechend ist, aber bisher nicht in industriellen Anlagen zur Anwendung kommt. Am Lehrstuhl für Energiesysteme werden hierzu Versuche am Flugstromreaktor durchgeführt (siehe Abbildung 2). Alle Untersuchungen werden mit CFD-Simulationen begleitet. Außerdem sind Messkampagnen an großtechnischen MVAs geplant, um die Umsetzbarkeit des Verfahrens in der Praxis zu bewerten. Industriepartner hierbei ist die Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik.

Ansprechpartner: Kristina Speth