Herzlichen Glückwunsch an Lena Hensch zur Verteidigung ihrer Diplomarbeit

Wir beglückwünschen Frau Lena Hensch zur erfolgreichen Verteidigung ihrer Diplomarbeit mit dem Thema „Erstellung eines mathematischen Modells zur Ermittlung der Lachgas- und Stickoxidemissionen bei der thermischen Klärschlammbehandlung in Wirbelschichtfeuerungen“.  Die Arbeit wurde von Herrn Dr.-Ing. Daniel Bernhardt betreut und von den Gutachtern mit der Note 1,0 als exzellente Arbeit bewertetet.

In diesem Forschungsvorhaben wurde ein mathematisches Modell entwickelt, um die Emissionen von Lachgas (N2O) und Stickoxiden (NOx) während der thermischen Behandlung von Klärschlamm in Wirbelschichtfeuerungen zu analysieren. Der Ausgangspunkt für die Modellentwicklung war ein bereits existierendes Modell, das entsprechend für die spezifischen Anforderungen erweitert wurde. Zudem wurden ausgewählte primäre Maßnahmen zur Reduzierung von Lachgas in das Modell integriert.

Für die detaillierte Modellierung der Klärschlammverbrennung und insbesondere der Bildung von N2O und NOx wurden fünf Reaktionsmechanismen recherchiert. Durch einen Vergleich dieser Mechanismen wurde die bevorzugte Variante für das Berechnungsmodell ermittelt. Die Bewertung der vorhergesagten Emissionen und die Validierung des Modells erfolgten anhand von Messdaten einer realen Klärschlammanlage im Industriemaßstab.

Keiner der recherchierten Mechanismen konnte sowohl N2O als auch NOx entsprechend den Messwerten modellieren. Daher wurde ein Mechanismus aus zwei ausgewählten Varianten abgeleitet, der die qualitativen und quantitativen Trends der N2O- und NOx-Bildung in akzeptabler Übereinstimmung mit den Messwerten nachbildete.

Unter Verwendung des identifizierten geeigneten Reaktionsmechanismus wurden abschließend demonstrative Simulationen durchgeführt, um das Potenzial ausgewählter primärer Maßnahmen zur Reduktion von N2O- und NOx-Emissionen abzuschätzen. Dabei wurden eine Temperaturerhöhung durch die Verbrennung eines Zusatzbrennstoffs im Freiraum, eine Luftstufung sowie eine Kombination beider Maßnahmen untersucht.

Wir freuen uns sehr, Frau Hensch ab Mitte Februar im Team der EVT begrüßen zu dürfen. Sie wird ihrem Thema treu bleiben und ihre Forschungstätigkeit im von Herrn Dr.-Ing. Daniel Bernhardt geleiteten Forschungsgebiet Hochtemperaturverfahrenstechnik fortsetzen. Frau Hensch wird fortan an einem Projekt des laufenden RefoPlan 22-Forschungsauftrages des Umweltbundesamtes mit dem Titel „Ermittlung noch vorhandener Klimaschutzpotentiale bei der thermischen Klärschlammbehandlung“ mitwirken.