Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE entwickeln gemeinsam mit den Industriepartnern Herrmann Öl- und Gasbrenner, Solvis und Umicore einen Öldampfbrenner. Er ermöglicht es erstmals, handelsübliches Heizöl in einem modernen Gasbrennwertgerät zu verbrennen. Der Öldampfbrenner besteht aus einem Ölverdampfer Abb. 1 und einem Gasbrenner, wie er in modernen Gas-Brennwertgeräten eingesetzt wird. Basis des neuen Verfahrens ist ein am Fraunhofer ISE entwickelter katalytischer Prozess, der Heizöl und andere flüssige Kohlenwasserstoffe rückstandsfrei verdampfen kann. Der gasförmige Brennstoff vermischt sich dabei so homogen mit der Verbrennungsluft, dass er ohne Umrüstung in konventionellen Gasbrennern Abb. 2 verbrannt werden kann. Der Ölverdampfer wird zwischen Öltank und Gasheizgerät geschaltet.
Durch die saubere Verbrennung reduziert das neue Verfahren Emissionen und Wartungskosten im Vergleich zu herkömmlichen Ölheizgeräten. In Kooperation mit Umicore wird dazu ein Katalysator entwickelt, der den hohen Laufzeitanforderungen von Heizungen gerecht wird. Herkömmliche Ölbrenner können bauartbedingt nicht modulieren, bei neueren Systemen liegt aktuell die untere Grenze bei ca. 35 %. Der Öldampfbrenner soll diese Einschränkung aufheben und so die Ölheizung für die Zukunft fit machen. Erste Untersuchungen der Fraunhofer-Forscher an Gasbrennern von Solvis und Herrmann zeigen, dass die Emissionswerte im gesamten Modulationsbereich von 5 bis 15 kW thermischer Leistung unterhalb der vorgeschriebenen Grenzen liegen. Dazu trägt auch der weite Modulationsbereich bei, der die Zahl der Brennerstarts senkt.
Für die Hersteller von Heizgeräten bringt das neue Verfahren Vorteile: Durch die neuartige Verbrennungstechnik können der Brennraum und die bestehende kostengünstige Gerätekonfiguration aus dem Bereich der Gasverbrennung nun auch für Öl verwendet werden. Dadurch können Entwicklungs- und Herstellungskosten eingespart werden. Aber auch die Flexibilität hinsichtlich der Brennstoffe ist interessant: Alle flüssigen Kohlenwasserstoffe, wie Diesel, Biodiesel, Pflanzenöl, sind für den Öldampfbrenner geeignet. Zudem können bestimmte Technologien für Heizöl einfacher als bisher erschlossen werden, beispielsweise Mikro-KWK-Geräte mit Stirlingmotor oder thermisch angetriebene Wärmepumpen.
Das Forschungsvorhaben läuft bis Ende 2014 und dient der Entwicklung eines Prototyps, als Vorstufe zur Produktentwicklung.
https://www.ise.fraunhofer.de/ http://www.herrmann-burners.de https://www.solvis.de/ http://www.umicore.de
