Aktuell / 10.10.2011

Flammenlose Industrieöfen

FLOX-Verfahren steht bei der Herstellung etwa von Stahl, Glas oder in der chemischen Industrie für eine effizientere Energieverwendung und deutliche Emissionsminderungen: Dr. Joachim Alfred (l.) und Dr. Joachim Georg Wünning. © DBU/Karin Rebstock

Wärmerückgewinnung aus dem Abgas bei flammenloser Verbrennung – in vielen Hochtemperaturprozessen sorgen heute spezielle Brenner für die optimale Brennstoffnutzung bei niedrigen Stickoxid-Emissionen. Das Prinzip der flammenlosen Oxidation wurde vor rund zwanzig Jahren erstmals von Dr. Joachim Alfred Wünning entdeckt. Gemeinsam mit seinem Sohn, Dr. Joachim Georg Wünning, entwickelte er in den Folgejahren die Technologie, mit der heute die Herstellung von Stahl, Glas und Prozesse in der chemischen Industrie energieeffizienter und umweltfreundlicher sind. Am 30. Oktober werden die Forscher mit dem Deutschen Umweltpreises 2011 der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) ausgezeichnet.

Es sind oft Glücksmomente, wenn Forschungsversuche anders verlaufen als geplant, sofern ein aufmerksamer Forscher die richtigen Schlüsse zieht. So war es 1989 in Renningen bei Experimenten der WS Wärmeprozesstechnik an einem Rekuperatorbrenner. Diese Brennerbauart nutzt das Abgas aus dem Brennraum für die Vorwärmung der zugeführten Verbrennungsluft. Bei einer Luftvorwärmung von 650 °C und einer Ofentemperaturen von 1.000 °C zeigte plötzlich das Überwachungsgerät für die Brennerflamme kein Signal mehr und es war auch kein Flammgeräusch mehr zu hören. Der Brennstoff verbrannte trotzdem vollständig. Der Kohlenmonoxidgehalt des Abgases lag unter 1 ppm und die Stickoxid-Emissionen waren so niedrig, dass die Forscher zunächst eine Fehlfunktion des Messgerätes vermuteten. Die Verbrennung war dennoch stabil und gleichmäßig, ohne dass sich eine Flamme bildete. Das Phänomen der flammenlosen Oxidation – von den Forschern kurz „FLOX“ genannt – war entdeckt. Joachim Alfred Wünning, Geschäftsführer der WS Wärmeprozesstechnik erkannte das Potenzial, das in dieser Entdeckung lag und erforschte mit seinem Sohn Joachim Georg Wünning systematisch die Bedingungen, unter denen der Prozess stabil und kontrolliert abläuft. Mit Unterstützung des Bundeswirtschaftsministeriums und der EU entwickelten sie Brenner für unterschiedliche Branchen und Leistungsgrößen.

Dr. Fritz Brickwedde, Generalsekretär der DBU, stellt heraus, dass die FLOX-Technologie den bisher etablierten nachsorgenden Abgasreinigungsverfahren auch wirtschaftlich deutlich überlegen ist. „Auch andere Hersteller haben eigene Brenner nach dem Wünning-Prinzip entwickelt. Der Nachahmungseffekt zeigt, wie überzeugend dieser Lösungsansatz ist. Er bedeutet nicht nur massive Umweltentlastung in einer ganzen Branche, vielmehr hat das Verfahren weltweit einen neuen Standard gesetzt.“

Den Umweltpreises 2011 der DBU erhalten Vater Dr. Joachim Alfred Wünning und Sohn Dr. Joachim Georg Wünning am 30. Oktober in Stuttgart. Bundespräsident Christian Wulff wird den Preis persönlich überreichen. Fritz Brickwedde erläutert: „Vater und Sohn Wünning stehen für den Einklang von Ökonomie und Ökologie. Mit ihrem erfolgreichen unternehmerischen Wirken, gepaart mit technologischen und wissenschaftlichen Spitzenleistungen im internationalen Maßstab, haben sie einen zentralen Beitrag dazu geleistet, dass bei Hochtemperaturprozessen, zum Beispiel der Herstellung von Stahl, Glas oder in der chemischen Industrie, eine effizientere Energieverwendung und deutliche Emissionsminderungen an der Tagesordnung sind und Deutschland in diesem Segment Weltmarktführer ist.

BINE-Publikationen zum Thema

BINE Informationsdienst berichtete mehrfach über die Technologie, neue Einsatzgebiete und Brennerentwicklungen. Das BINE-Projektinfo „Flammenlose Verbrennung” aus dem Jahr 2006 erläutert das Funktionsprinzip. Über Einsatzmöglichkeiten in der Glasindustrie berichtete 2008 ein weiteres Info "Glas herstellen - energieeffizient und schadstoffarm" und der Bericht "Einheizen mit niedrigen Stickoxidemissionen" stellte 2009 Fortschritte bei Brennern kleiner Bauart vor.

Verknüpfte Projekte

  • Durch betriebsinterne und betriebsübergreifende Steuerung von Kuppelprodukten innerhalb eines komplexen Industrie-Netzwerks sollen Energie- und Ressourceneffizienz gesteigert sowie CO2-Emissionen gesenkt werden. Der betrachtete Komplex besteht aus einem integrierten Hüttenwerk, einem Elektrostahlwerk, der Verwertung von metallhaltigen Reststoffen im sog. DK- und dem Wälzprozess sowie einer hydrometallurgischen Zinkgewinnung. ... mehr

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