Forschung und Entwicklung

Forschung und Entwicklung – immer am Puls der Technik

Wir wissen, dass einer der wichtigsten Pfeiler unseres Unternehmenserfolges die ständige Verbesserung bestehender bzw. die Entwicklung neuer Produkte und technischer Lösungen ist. Daher investiert die Steinmüller Babcock Environment GmbH einen beträchtlichen Teil in die Forschung & Entwicklung. Unsere Prozesse in den Bereichen Energy from Waste und Rauchgasreinigung stehen fortlaufend auf dem Prüfstand. Wir müssen nicht nur jederzeit auf dem neuesten Stand der Technik sein, wir wollen diesen auch definieren. Dazu nutzen wir das Fachwissen und die Kompetenz externer Experten und kooperieren mit Universitäten, technischen Hochschulen und anderen Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen. Zahlreiche Patente zeugen von der Innovationskraft von Steinmüller Babcock Environment.

Stellvertretend für unsere Forschungsaktivitäten stellen wir Ihnen drei Projekte vor.

1. CFD – computzergestützte Simulation

Leistungsstarke Rechensysteme erlauben heute Untersuchungen an ähnlichkeitstheoretisch abgeleiteten, komplexen physikalischen Modellen. In Verbindung mit CFD-Werkzeugen (Computational Fluid Dynamics) wie AspenPlus, ANSYS-Fluent, OpenFOAM, Silab, Xcos und eigenentwickelten Auslegungsprogrammen optimieren wir neue und bestehende Lösungen. Hiermit analysieren und simulieren wir Impuls-, Wärme- und Stoffaustausch in mehrphasigen, fluiden Reaktionssystemen. Wir nutzen die Technik schwerpunktmäßig zur Vergleichmäßigung der Durch- und Anströmung von Anlagen und Anlagenkomponenten, zur Minimierung des Druckverlustes, zur Optimierung von Partikel- und Tropfenverteilungen und für das gezielte Erreichen gewünschter Temperaturen und Stoffkonzentrationen. CFD wird bei Steinmüller Babcock Environment in allen technischen Abteilungen genutzt, die optimierten Lösungen werden direkt in der Anlage realisiert. 

Beispiel 1: Simulation einer anaeroben Vergärung im Gärbehälter. Die horizontale Bewegung des Gärstoffs von der Materialeintragsöffnung um eine Trennwand herum zum Austrag verhindert Kurzschlussströmungen. In der Vertikalen wird der Gärstoff in einer Schlaufenströmung („Mammutpumpeneffekt“) voll durchmischt.

Beispiel 2: Simulation von Axialventilatoren in einer Rauchgasreinigungsanlage. Die Simulation ermöglicht u.a. eine optimierte Platzierung der Umlenkbleche sowie eine homogene Anströmung und gleichbleibende Geschwindigkeiten im Kanal. 

Beispiel 3: Simulation der Einbringung eines festen Absorptionsmittels in einen Rauchgaskanal, optimierte Positionierung der Zerstreuungseinheiten des DIVA-Mischers. (DIVA® = Dispersing Vane Element) für einen reduzierten Kalkverbrauch.


2. Carbonate Looping

Im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsvorhabens arbeiten wir an einem Carbonate-Looping-Verfahren zur Abscheidung des klimaschädlichen Kohlendioxids aus den Rauchgasen von Kraftwerken. Das Projekt erfolgt in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden, Zulieferern und Industriepartnern sowie mit namhaften deutschen Universitäten und Fachhochschulen. Das Carbonate-Looping-Verfahren umfasst zwei Prozessschritte. Im ersten erfolgt die Abscheidung des COaus den Rauchgasen in einem Wirbelschichtreaktor (Carbonator) durch eine Reaktion mit Kalzium. Danach wird das CO2 in einem zweiten Wirbelschichtreaktor (Calciner) wieder vom Kalkstein abgetrennt und verdichtet. Das Kalzium wird in diesem Prozess mehrfach genutzt, da es im Kreis („Loop“) gefahren wird. Nur geringe Mengen müssen aus dem Prozess ausgeschleust und durch frischen Kalkstein ersetzt werden. Mit der Teilnahme an diesem und weiteren Forschungsvorhaben unterstützt Steinmüller Babcock Environment das klimapolitische Ziel des CO2-freien Kraftwerks.

3. PP4F: Power Plant 4 Future

Auch wenn der Anteil regenerativer Systeme an der Stromproduktion stetig steigt, werden auch zukünftig fossil befeuerte Kraftwerke die Elektrizitätsversorgung sicherstellen müssen. In Zukunft sollen das moderne Kraftwerke sein, die im Hinblick auf flexiblen Betrieb, Effizienz und Emissionsminderung höchsten Anforderungen genügen. Dampfparameter von > 700° C / 350 bar stellen einen hohen Wirkungsgrad sicher, um 90% reduzierte Emissionswerte gewährleisten geringste Umweltbeeinträchtigungen. Dies ist das Ziel des „Power Plant 4 Future“. Die Entwicklung und Konzeption dieser hochmodernen Kraftwerke erfolgt in einem Forschungsverbund mit Beteiligten aus den Bereichen Energieversorgung, Kessel- und Anlagenbau und Automatisierungs- und Informationstechnik sowie mit Komponentenlieferanten, namhaften Forschungseinrichtungen und einer Sicherheitsprüf- und Zertifizierungsstelle.

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