Projekt 'Abfallverbrennungskessel 4.0'
Eine effiziente Abfallverbrennung trägt maßgeblich zur Steigerung der Nachhaltigkeit bei der Ressourcenverwendung bei. Gemeinsam mit der Leibniz Universität Hannover und der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg entwickeln wir digitalisierte Methoden für die optimierte Betriebsführung von Dampferzeugern in Abfallverbrennungsanlagen.
Will man die Verbrennung so effizient wie möglich gestalten, muss man verschiedene Zielgrößen in ein vernünftiges Spannungsverhältnis bringen. Der Durchsatz von Abfall, die Strom- und Wärmeproduktion, die Emissionsfreisetzung sowie die Standzeiten für Revisionen müssen berücksichtigt werden. Vor diesem Hintergrund befasst sich das Projekt ‚Abfallverbrennungskessel 4.0‘ mit der Digitalisierung und ganzheitlichen Betriebscharakterisierung von Dampferzeugern in Abfallverbrennungskraftwerken. Das Projekt verfolgt einen neuen Ansatz der Betriebsüberwachung und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Es werden nicht mehr nur verschiedene Zielgrößen betrachtet, sondern der Betrieb der Feuerleistungsregelung als Ganzes.
Dabei werden Verfahren aus den Bereichen des maschinellen Lernens und der Bilderkennung sowie physikalisch-statistische Modelle eingesetzt. Wir verfolgen mit den beiden Universitäten zwei Vorhaben: einerseits die Entwicklung einer besseren Betriebspunktabschätzung für den Dampferzeuger und andererseits die Entwicklung von Methoden, um den Dampferzeugungsbetrieb ganzheitlich zu optimieren.
Wissenstransfer und Kooperation zwischen Forschung und Unternehmen sind fundamental.
Konkret wird am Standort Hannover erprobt, ob mithilfe von Kameras, welche die Müllaufgabe filmen, Prognosen für den Heizwert getroffen werden können. Auf diese Weise sollen zukünftig Störungen im Betrieb, wie zum Beispiel Lasteinbrüche, verringert werden. Diese führen nicht nur zu einer geringeren Effizienz, sondern können unter Umständen auch Emissions-Grenzwertüberschreitungen verursachen. Um den Zeitversatz zwischen der Abfallaufgabe und dem Verbrennungsprozess zu bestimmen, haben wir bereits Versuche durchgeführt und dabei auch verschiedene Methoden zur Heizwertberechnung hinsichtlich ihrer Genauigkeit untersucht.
Zusätzlich untersuchen wir im Projekt, ob mit dem Einsatz künstlicher Intelligenz der Verschmutzungsgrad des Kessels für einige Tage im Voraus bestimmt werden kann. Dies soll dazu beitragen, Reinigungsmaßnahmen, insbesondere Sprengreinigungen, besser zu planen. Der Abschluss des Projektes ist für Sommer 2023 geplant.
Modernste Anlagentechnik ist Voraussetzung für Umweltschutz.“
Institut für Kraftwerkstechnik und Wärmeübertragung (IKW)
Bereits 1920 fanden an der Universität Hannover Vorlesungen über Thermodynamik und die Lehre von der Wärmeübertragung statt. Ab 1952 entwickelte sich eine eigene Fachrichtung, die 2013 in das IKW mündete.
