Thermische Energiesysteme und Biomassenutzung

Die Arbeitsgruppe „Thermische Energiesysteme und Biomassenutzung“ beschäftigt sich zum einen mit der intensiven Untersuchung und Optimierung von Prozessen bei denen Biomasse als Brennstoff dient. Im Bereich der Hochtemperaturprozesstechnik werden neue Verbrennungstechnologien, auch in Kombination mit Dampfreformierung und Brennstoffzellen, erforscht und für den Einsatz in industriellen Prozessen optimiert. Dabei kommen neben einem Versuchsstand für Einzelbrennerversuche auch eine 1,2 MW Brennkammer zum Einsatz. Diese ist durch den Einsatz von modernsten Messmethoden für die Bestimmung der Temperaturen, Gaszusammensetzung und Wärmeströme in der Brennkammer, sowie in der Flamme ausgelegt . Die experimentellen Untersuchungen dienen in weiterer Folge zur Validierung von neuen Simulationsmodellen, welche für die detaillierte Analyse der Energieeffizienz und Produktqualität bei Hochtemperaturanwendungen eingesetzt werden.

Die Brennstoffzellenforschung am Institut für Wärmetechnik ist sowohl der Grundlagenforschung als auch der industriellen Forschung von Festoxidbrennstoffzellen (SOFC) und Festoxidelektrolysezellen (SOEC) gewidmet. Zu dem SOFC/SOEC Forschungsbereich gehören die experimentelle und numerische Untersuchung von verschiedenen Degradationsmechanismen, Optimierung der Betriebsparameter, Entwicklung von zellschonenden Regenerationsstrategien, sowie Entwicklung und Optimierung von nichtinvasiven in-situ Messmethoden. Das SOFC-Labor ist mit mehreren Prüfständen und Analysegeräten ausgestattet, die für die experimentelle Untersuchung von Einzelzellen und Stacks, sowie für die Brennstoffvorbereitung ausgelegt sind.

Brennertest (NG/Air - 140 kW)

F&E Schwerpunkte

  • Thermische Charakterisierung von Industrieöfen mit Mehrphasenströmungen
  • CFD gestützte Brenner- und Prozessoptimierung
  • CFD-Verbrennungssimulation von feststoffbeladenen Gasströmungen
  • Untersuchung der Partikel-/Fluidinteraktion in Industrieöfen
  • Numerische Untersuchung der Verbrennung und des Wärmprozesses von Stahl in industriellen Wiedererwärmungsöfen
  • Numerische Modellierung von Gas/Festkörper-Interaktionen in Hochtemperaturanwendungen mittels gekoppelten CFD/FEM-Simulationen
  • Entwicklung und Validierung einer numerisch effizienten Simulation für den Abkühlprozess von Nahtlosrohren in einem Hubrechenkühlbett
  • Experimentelle Untersuchung von Verbrennungen von niederkalorischen Brennstoffen mit Reinsauerstoff
  • Experimentelle Entwicklung eines Wärmerückgewinnungssystems für Oxy-fuel Anlagen mittels interner Reformierung des Brennstoffes
  • CFD Simulationen von Dampfsterilisationsprozessen
  • Numerische Untersuchung von Dampfsterilisatoren der Zukunft
  • CFD Simulation von Dampfsterilisatoren zur Wiederaufbereitung von Medizinprodukten
  • Entwicklung von Zuverlässigkeits- und Lebensdaueranalysetools für Festoxidbrennstoffzellen und -elektrolysezellen
  • Degradationsmonitoring und Betriebsoptimierung von Hochtemperaturelektrolyseuren
  • Reversible Festoxidzelle für elektrochemische Energieumwandlung und Energiespeicherung
  • Experimentelle Charakterisierung und Evaluierung von Ammoniak als Brennstoff für Festoxidbrennstoffzellen
  • Elektrochemische Charakterisierung und Performance Bewertung von SOC-Stacks im reversiblen Betrieb

Infrastruktur

Testanlagen:

  • Mechanische Werkstätte
  • Chemielabor
  • Brennstoffzellenlabor
  • Reformierungsprüfstand
  • Modellfeuerungsanlage mit Kamin bis 1,2 MW
  • Rückkühlanlage bis ca. 5 MW
  • Mobile Wärmequellen und Wärmesenkenanlagen
  • Klimakammer(n) für Temperaturen von -20 bis +40°C
  • PKW- Klimaanlagenversuchsstand
  • Absorptions- Wärmepumpe/ -kälteanlage

Messtechnik:

  • Gängige Sensoren für Durchfluss, Temperatur, Druck, Feuchte, etc.
  • Flammenionisationsdetektor (FID)
  • Gasanalysatoren (GA)
  • Gaschromatographen (GC)
  • Infrarot - Spektrometer

Personal

Leitung

Christoph Hochenauer
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.
Tel.
+43 (316) 873 - 7300

Wissenschaftliche Mitarbeiter

René Josef Prieler
Dipl.-Ing. Dr.techn. BSc
Tel.
+43 (316) 873 - 7810
Vanja Subotic
Ass.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. BSc
Tel.
+43 (316) 873 - 7319
Christoph Schluckner
Dr.techn. MSc
Tel.
+43 (316) 873 - 7811
Hannes Gerhardter
Dipl.-Ing. BSc
Tel.
+43 (316) 873 - 7304
Manuel Feurhuber
Dipl.-Ing.
Tel.
+43 (316) 873 - 4208
Bernhard Stöckl
Dipl.-Ing. BSc Ing.
Tel.
+43 (316) 873 - 4209
Michael Preininger
Dipl.-Ing. BSc
Tel.
+43 (316) 873 - 4209
Martin Landfahrer
Dipl.-Ing.
Tel.
+43 (316) 873 - 7817
Christian Erich Gaber
Dipl.-Ing. BSc
Tel.
+43 (316) 873 - 7805
Mario Knoll
Dipl.-Ing. BSc
Tel.
+43 (316) 873 - 4202
Juraj Raic
Dipl.-Ing. BSc
Tel.
+43 (316) 873 - 4206
Paul Josef Burian
Dipl.-Ing. BSc
Tel.
+43 (316) 873 - 7802
Philipp Wachter
Dipl.-Ing. BSc
Tel.
+43 (316) 873 - 7805
Benjamin Königshofer
Dipl.-Ing. BSc
Tel.
+43 (316) 873 - 4208

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Kontakt
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Arbeitsgruppe
Thermische Energiesysteme und Biomassenutzung 

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.
Christoph Hochenauer

Sekretariat
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Ulrike Gerhard
Mo-Fr: 09:00-12:00 Uhr
Raum: P404022 (4.OG)
Tel.: +43-316-873-7301
Fax: +43-316-873-7305

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