Wir gratulieren Mario Martin Poch zu seiner erfolgreichen Diplomverteidi­gung

Am 18. März 2024 verteidigte Herr Mario Martin Poch mit großem Erfolg seine Diplomarbeit zum Thema "Experimentelle Untersuchungen zum Umsetzungsverhalten verschiedener carbonfaserhaltiger Brennstoffe in einer kontinuierlichen Wirbelschichtfeuerung". Betreut wurde die Arbeit von Antonia Sikotakopoulou (M. Sc.).

Die Aufgabe bestand darin, basierend auf einer einordnenden Literaturrecherche konzeptionelle und konstruktive Empfehlungen zur Einrichtung einer Wirbelsichtsfeuerungsanlage für Verbrennungsversuche von CFK-Brennstoffen aufzustellen. Schwerpunkte der Betrachtung waren die Brennstoffbeschickung, die Temperaturbereitstellung im Bereich bis etwa 850°C sowie eine angepasste Abgasanalysestrecke.

Die thermische Behandlung eines solchen Materials ist eine aktuelle Herausforderung für die Industrie. Insbesondere bei der Verwendung eines Wirbelschichtverbrennungssystems sind in der Regel Anpassungen erforderlich, um die ordnungsgemäße Behandlung des Materials zu gewährleisten.  

Ziel dieser Arbeit war es, sich dem Thema im Rahmen einer Machbarkeitsstudie zu nähern und die Frage zu beantworten, ob und unter welchen technischen und konstruktiven Voraussetzungen eine Wirbelschichtfeuerung für die thermische Behandlung von CFK-Abfällen geeignet ist.

Auf Basis der Erfahrungen anderer Projekte zur Verbrennung von CFK-Brennstoffen und vorangegangenen Projekten an der bestehenden ZET-Versuchsanlage sind neue Konzepte für die technische Anpassung und den Betrieb dieser Anlage entwickelt worden. Weitere Vorschläge zur Optimierung der Bestandsanlage für zukünftige, kontinuierlich betriebene Feuerungsversuche wurden ebenfalls erstellt. Die erarbeiteten Konzepte betreffen vorrangig die Systemteile der Beschickungsgruppe, die Integration zusätzlicher Heizelemente für das Erreichen der geforderten Temperaturen in der Brennkammer sowie die Installation einer Abgasmessstrecke zur Erfassung relevanter Messgrößen.

Herr Poch dazu: "Es sind zwei Versuchspläne erarbeitet worden, welche für die unterschiedlichen Fahrweisen der Experimente geeignet sind. Ein erster Versuchsplan für den semi-kontinuierlichen Probebetrieb um die Prozessbedingungen der umgebauten Anlage einordnen zu können und ein zweiter für die künftige Versuchsreihe zum Umsetzungsverhalten verschiedener CFK-Brennstoffe.

Die Experimente nach der Umrüstung der Wirbelschichtanlage können unter Variation der Zieltemperaturbereiche bis zu ca. 850 °C genutzt werden, um weiterführende Fragestellungen zu untersuchen. Insbesondere die Betrachtung der Verweilzeitverteilung während der Verbrennung unterschiedlicher CFK-Brennstoffe je nach Zusammensetzung und Art des Matrixmaterials sowie der unterschiedlichen Fasertypen sind dabei wesentliche Untersuchungsschwerpunkte. Es wäre denkbar, eine zusätzliche externe Rezirkulation der im Aerozyklon abgeschiedenen Partikel zurück in die Brennkammer zu realisieren. Sollte sich herausstellen, dass der interne Zyklon keine hinreichende Trennschärfe für die immer kleiner werdenden Fasern während der Verbrennung erreichen kann, würde die externe Rezirkulation die Verweilzeit erhöhen und somit den Faserumsatz steigern können."