AUSGANGSSITUATION
Die Herstellung von Glas erfordert dauerhaft sehr hohe Prozesstemperaturen und wird bisher überwiegend mit fossilen Brennstoffen befeuert. Damit ist die Branche einer der energieintensivsten Sektoren Europas und steht unter wachsendem Druck, ihre CO₂-Emissionen deutlich zu senken und ihre Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zu reduzieren.
Die Herausforderung liegt dabei nicht nur in der reinen Wärmebereitstellung, sondern in der Flexibilität: Eine zukunftsfähige Lösung muss unterschiedliche, teils erneuerbare Energiequellen nutzen können – von Biomasse und Abfall über Wasserstoff bis zu überschüssigem erneuerbarem Strom – und sich zugleich stabil und effizient in bestehende industrielle Glasöfen integrieren lassen. Um genau das zu ermöglichen, wurde das EU-Projekt GIFFT ins Leben gerufen, das plasmaunterstützte Verbrennungs- und Vergasungssysteme in die Glasproduktion bringt.
ZIEL DES PROJEKTES
Übergeordnetes Ziel ist die Reduktion der CO₂- Emissionen in der Glasherstellung um bis zu 75 % durch eine nachhaltige, hybride und brennstoffflexible Wärmeerzeugung. Dazu verfolgt das Projekt vier Teilziele:
Flexible Synthesegasproduktion aus Biomasse,
Abfall und überschüssigem erneuerbarem StromEntwicklung eines Hybrid-Plasmabrenners
(50 kW elektrisch, 50 kW Gas)Integration in die industrielle Glasherstellung
Verbesserung der Flammenstabilität und der Verbrennungseffizienz
Ergänzt wird dies durch die Entwicklung eines brennstoffflexiblen Flugstromvergasers mit E-Vergasungsfunktion, der zusammen mit dem neuen plasma-unterstützten Brenner den hybriden Betrieb in Glasöfen ermöglicht.
UNSERE LÖSUNG
Die PlasmaAir AG spielt eine zentrale Rolle im Projekt:
Wir entwickeln den innovativen plasmaunterstützten, brennstoffflexiblen Gasbrenner und richten den Fokus konsequent auf die Integration erneuerbarer Energiequellen – Biomasse, Wasserstoff und erneuerbaren Strom.
Der Hybridbrenner kombiniert elektrische und chemische Wärme in einem System. Sein Funktionsprinzip:
Der Plasmabrenner arbeitet mit bis zu 50 kW Gleichstrom (DC).
Der Plasmabrenner arbeitet mit reinem Sauerstoff als Plasmagas.
Methan (Erdgas) wird in das Sauerstoffplasma integriert.
Auslegungspunkt 50% elektrische Energie, 50% chemische Energie.
Über das variable Verhältnis von elektrischer und chemischer Erwärmung entstehen eine höhere Flammenstabilität, eine große Brennstoffflexibilität und geringere CO₂-Emissionen.
Genau diese variable Aufteilung zwischen Strom- und Gaswärme ist der Kern unseres Beitrags: Sie erlaubt es, den Brenner an schwankende Energieverfügbarkeit anzupassen und trotzdem einen stabilen, effizienten Hochtemperaturprozess für die Glasproduktion bereitzustellen.
Zur Absicherung der Auslegung testen wir den Hybridbrenner unter verschiedenen Bedingungen – untersucht werden Gasströmungsdynamik, Plasmastabilität, Brennstoffmischungen, Temperaturverteilung sowie das Verhalten unter realen Reaktorbedingungen.
