Synthese- und BtL-Kraftstoffe als Substitute für Heizöl

Einsatz alternativer Brennstoffe aus Synthese und Hydrotreatment Verfahren zur Hauswärmebereitstellung in bestehender Anlagentechnik

Kurzbeschreibung

Die Treibhausgasemissionen in Deutschland sollen bis 2050 im Vergleich zu 1990 um 80 % bis 95 % reduziert werden. Dieses Ziel soll mit unterschiedlichen Maßnahmen erreicht werden. Dazu gehören in Raumwärmemarkt beispielsweise eine Steigerung der Effizienz bestehender und neuer Heiztechnologien, etwa durch den vermehrten Einsatz von Brennwerttechnologien und die Einbindung von treibhausgasreduzierten alternativen Brennstoffen. Konventionelle Energieträger wie Heizöl könnten durch nachhaltige Brennstoffe mit einem hohen Treibhausgasminderungspotenzial schrittweise substituiert werden. Bisher werden FAME und HVO eingesetzt und deren Zumischung zu mineralölstämmigen Brennstoffen vorangetrieben. In Zukunft ist damit zu rechnen, dass PtL- und BtL-Kraftstoffe der 2. Generation verfügbar sein werden, da an diesen Herstellungsverfahren intensiv geforscht wird.

Moderne Konzepte zur Hauswärmebereitstellung müssen sowohl hinsichtlich der Gemischbildung und Verdampfung als auch der verwendeten Materialien anpassbar sein, um auf aktuelle und auf zukünftige Änderungen der chemischen und physikalischen Eigenschaften durch eine höhere Zumischung alternativer Brennstoffe zu mineralölstämmigen Brennstoffen reagieren zu können. Insbesondere die Anforderungen an die Materialbeständigkeit, die Sicherheitstechnik und die Langzeitstabilität müssen beim Einsatz höherer Zumischungen alternativer Brennstoffe zu mineralölstämmigen Brennstoffen eingehalten werden.

 

Ziele des Projekts

In diesem Projekt soll beispielhaft für PtL-Brennstoffe der Einsatz von Oxymethylenether (OME) im Raumwärmemarkt untersucht werden. Daneben steht hydriertes Pflanzenöl (Hydrogenated Vegetable Oil, HVO) auf dem Prüfstand. Mit den Ergebnissen soll gezeigt werden, inwieweit die Nutzung von alternativen flüssigen Energieträgern in Bestandsanlagen möglich ist. Unter anderem ist zu untersuchen, in welchem Umfang bereits installierte Ölheizungen, für den Langzeitbetrieb mit alternativen flüssigen Energieträgern, angepasst werden müssen.

 

Arbeitsaufgaben OWI

  • Brennstoffcharakterisierung
  • Brennstoffblending
  • Bestimmung der chemisch-physikalischen Eigenschaften der Brennstoffblends
  • Verbrennungstechnische Untersuchungen hinsichtlich Abgasemissionen und Sicherheitstechnik
  • Untersuchungen zur Anwendungstechnik / Langzeituntersuchungen
    • Abgasemissionen
    • Brennstoff / Bauteilinteraktionen
  • Untersuchungen zur Lagerstabilität Brennstoff

 

Durchführende Forschungsstelle

OWI Oel-Waerme-Institut gGmbH

 

Projektförderung

Das IGF-Vorhaben 20749 N der Forschungsvereinigung Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. – DGMK, Überseering 40, 22297 Hamburg wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

 

Projektlaufzeit

08/ 2019 bis 2/ 2022

 

Kontakt

Dipl.-Ing. Melanie Grote
Tel.: 02407/ 9518-123
E-Mail: M.Grote@owi-aachen.de

 

 

[:en]

Use of alternative fuels from synthesis and hydrotreatment Process for domestic heat supply in existing heating technology

Short description

Greenhouse gas emissions in Germany are to be reduced by 80% to 95% by 2050 compared with 1990 levels. This goal is to be achieved with a variety of measures. These include, for example, increasing the efficiency of existing and new heating technologies in the domestic heating market, for example through the increased use of condensing boiler technologies and the integration of greenhouse gas-reduced alternative fuels. Conventional energy sources such as heating oil could be gradually replaced by sustainable fuels with a high greenhouse gas reduction potential. To date, FAME and HVO have been used and their admixture with fuels derived from mineral oil has been promoted. This is to be expected in the future, that 2nd generation PtL and BtL fuels will be available, as intensive research is being carried out into these production processes.

Modern concepts for the provision of domestic heat must be adaptable with regard to mixture formation and evaporation as well as the materials used, in order to be able to react to current and future changes in the chemical and physical properties by a higher admixture of alternative fuels to fuels originating from mineral oil. In particular, the requirements for material resistance, safety engineering and long-term stability must be met when higher admixtures of alternative fuels to fuels derived from mineral oil are used.

 

Aims of the project

In this project, the use of oxymethylene ether (OME) in the domestic heating market is to be investigated as an example for PtL fuels. Hydrogenated Vegetable Oil (HVO) is also being tested. The results should show to what extent the use of alternative liquid energy sources in existing plants is possible. Among other things, the extent to which already installed oil heating systems have to be adapted for long-term operation with alternative liquid energy sources is to be investigated.

 

Work tasks OWI

  • fuel characterization
  • fuel blending
  • Determination of the chemical-physical properties of the fuel blends
  • Combustion tests with regard to exhaust emissions and safety engineering
  • Investigations on application technology / long-term investigations
    • Exhaust emissions
    • Fuel / component interactions
  • Investigations on storage stability of fuels

 

Executing Research Centre

OWI Oel-Waerme-Institut gGmbH, Herzogenrath, Germany

 

Project funding

The IGF project 20749 N of the research association German Society for Petroleum and Coal Science and Technology e.V. – DGMK, Überseering 40, 22297 Hamburg is funded through the AiF as part of the program for promoting joint industrial research (IGF) by the German Federal Ministry of Economics and Energy based on a German Federal Parliament resolution.

 

Project duration

08/ 2019 to 2/ 2022

 

Contact

Dipl.-Ing. Melanie Grote
Tel.: 02407/ 9518-123
E-Mail: M.Grote@owi-aachen.de

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