Produktblätter

 

Institutsteil Sulzbach-Rosenberg

Fraunhofer UMSICHT in Sulzbach-Rosenberg entwickelt wirtschaftsnahe Konzepte und Verfahren zur Bereitstellung und zum Einsatz von Energie, Rohstoffen und Materialien. Im Rahmen des 2012 am Standort gegründeten Centrums für Energiespeicherung liegt der Fokus auf integrierten, dezentralen Energiewandlungs- und Energiespeichersystemen.

 

Die Biobatterie

Die Energiebereitstellung aus erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind unterliegt starken Schwankungen. Gefragt sind neue Technologien, um Energie zeitunabhängig und ortsungebunden speichern zu können. Denn auch bei den erneuerbaren Energieträgern ist es entscheidend, sie effektiv zu nutzen und nur wenige Reststoffe einer kostenintensiven Entsorgung zuzuführen.

 

Die Biobatterie: bedarfsgerechter Einsatz und Speicherung von überschüssiger Energie

Die Energiewende stellt den Wirtschaftsstandort Deutschland vor besondere Herausforderungen. Bereits heute decken die Erneuerbaren Energien gut ein Fünftel des Strombedarfs.

 

Die Biobatterie - Thermo-katalytisches Reforming TCR®

Fraunhofer UMSICHT gestaltet die Energie-und Rohstoffwende aktiv mit. Ein wichtiger Schritt in Richtung nachhaltiges Wirtschaften besteht in der effizienten Nutzung von biogenen Reststoffen. Die stoffliche und energetische Verwertung von Restbiomasse reduziert die Emission klimaschädlicher Gase, diversifiziert die Rohstoffversorgung und stabilisiert sie langfristig.

 

Katalytische Konversionsverfahren zur dezentralen Energiespeicherung

Überschussstrom kann zur Wandlung von biogenen Reststoffen in nutzbare chemische Energieträger verwendet werden.

 

Integrierte Energie- und Materialeffizienz in Industrie und Gewerbe

Die Energiewende und der sich intensivierende globale Wettbewerb um Energieträger und Rohstoffe haben einen zunehmend stärkeren Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit von KMU.

 

Feuerungstechnikum

Bei vielen Produktionsprozessen fallen Reststoffe, Rückstände und weitere Abfallstoffe an. Durch die Nutzung dieser Stoffe als alternative Brennstoffe können große energetische und wirtschaftliche Potenziale erschlossen werden.

 

Produkt- und Verfahrensentwicklung

Durch die energetische Verwertung von biogenen Reststoffen, Produktionsrückständen sowie Abfallstoffen können klimaschädliche CO2-Emissionen reduziert und erhebliche wirtschaftliche Potenziale erschlossen werden.
 

Anlagen- und Verfahrensbewertung

Bei Energieerzeugungsanlagen zur thermischen Verwertung von Biomassen, Produktionsrückständen und Abfallstoffen entscheidet eine Vielzahl von Faktoren über eine erfolgreiche Realisierung und einen sicheren und wirtschaftlichen Betrieb.

 

Pebble-Heater Technologie

Der Pebble-Heater kann Hochtemperaturwärme bis zu 1400 °C speichern. Als Wärmeträger dienen mineralische und keramische Schüttgüter, die im direkten Kontakt mit heißen korrosiven Abgasen hohe Wirkungsgrade aufweisen.

 

Mobiler Latentwärmespeicher

Die Nutzung von Abwärme leistet einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Energieeffizienz sowie zur Reduzierung des Primärenergieverbrauchs. Latentwärmespeicher nutzen die Aufnahme und Abgabe von Wärme während des Phasenwechsels.

 

Energie aus Biomasse

Der energetischen Biomassenutzung kommt bei der zukünftigen Energieversorgung eine besondere Bedeutung zu. Im Gegensatz zu anderen alternativen Energien steht Biomasse permanent und zuverlässig zur Verfügung. Neben Holz konnten sich bislang andere Biomassearten aufgrund ihrer Eigenschaften nur schwer durchsetzen.

 

Thermische Speicher Abwärme

Abwärme fällt in Abhängigkeit von industriellen Prozessen häufig nicht konstant, sondern fluktuierend an. Insbesondere in energieintensiven Industriezweigen entstehen erhebliche Mengen an Abwärme.

 

Ressourcenmanagement

Die Rohstoffverfügbarkeit ist ein wesentlicher Faktor für die Produktion von Industriegütern und die nachhaltige Entwicklung von Industrienationen. Starkes globales Bevölkerungswachstum hat die Nachfrage nach Rohstoffen wie Metallen und Mineralien in den letzten Jahren stark ansteigen lassen.
 

Nutzung von Biomasse

Biogene Ressourcen sind begrenzt. Gleichwohl ist das Potenzial biogener Reststoffe zur Energieerzeugung längst noch nicht ausgeschöpft. Die effiziente Verwertung biogener Reststoffe ist daher von großer Bedeutung.

 

Analytik

Ihre Werkstoffe sind aggressiven Umgebungsmedien ausgesetzt? Wir bestimmen die spezifischen Eigenschaften mit Korrosionsversuchen und umfassenden Untersuchungen zur Beständigkeit. Wir verfügen über langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Analyse von Pulvern, Spritzschichten und Verbrennungsrückständen.

 

Absatzmärkte Erneuerbare Energien

Fraunhofer UMSICHT berät kleine und mittelständische Unternehmen bei der Weiterentwicklung ihrer strategischen und operativen Aktivitäten. Individuelle Lösungen für eine nachhaltige Geschäftsentwicklung stehen dabei im Vordergrund.

 

Thermochemische Vergasung

Bei der Thermochemischen Vergasung wird die chemische Energie eines Feststoffes in einen gasförmigen Energieträger überführt. Neben der Erzeugung von Strom und Wärme ist ein weiteres Ziel die kombinierte Bereitstellung hochwertiger Energieträger.

 

Thermochemische Wärmespeicher

Thermochemische Wärmespeicher nutzen eine reversible stoffumwandelnde Reaktion zwischen einem Gas und einem Feststoff. Bei der Beladung des thermischen Speichers mit Wärme kommt es zur Abspaltung von Wasser im Speichermaterial.

 

Sensible Wärmespeicher

Sensible Wärmespeicher arbeiten ausschließlich nach dem Prinzip der Temperaturveränderung eines Speichermediums. Neben im Haushalt kommerziell genutzten Warmwasserspeichern wird dieses Prinzip auch bei Hochtemperaturwärme bis 1200 °C angewandt.

 

Latente Wärmespeicher

Latentwärmespeicher ermöglichen ein bedarfsorientiertes Energiemanagement und steigern die Energieeffizienz verfahrenstechnischer Prozesse und deren Wirtschaftlichkeit in einem vielfältigen Anwendungs- und Temperaturbereich.

 

Latente Wärmespeicher auf dem Prüfstand

Prüfstände dienen der messtechnischen Untersuchung von Demonstratoren und stellen ein zentrales Werkzeug im Verlauf der Produktentwicklung dar.

 

Leistungsspektrum im Bereich thermische Energiespeicher

Für die Entwicklung von thermischen Energiespeichern müssen neben verfahrenstechnischen auch materialcharakteristische Aspekte untersucht werden, um ökologisch und ökonomisch abgestimmte Systeme gewährleisten zu können.

 

Thermische Energiespeicher

Abwärme fällt in industriellen oder Kraftwerksprozessen häufig nicht konstant sondern fluktuierend an. Insbesondere energieintensive Industriezweige erzeugen erhebliche Mengen an Abwärme, die ein potenziell nutzbares Temperaturniveau aufweisen und die ungenutzt an die Umgebung abgeführt werden. Mit Hilfe von thermischen Energiespeichern lässt sich diese Wärme in hochwertige Prozessenergie oder Strom wandeln.

 

Phosphor und Stickstoff

Geeignete Stoffströme zur Phosphor-rückgewinnung sind neben der kommunalen Abwasserbehandlung auch tierische Nebenprodukte (Tiermehl) und Gärreste. Aufgrund der Verpflichtung zur Phosphorrückgewinnung als Bestandteil der Novelle der Klärschlammverordnung, ist die Auswahl des richtigen Recyclingverfahrens von zentraler Bedeutung.

 

Energie-Systemforschung

Um Fragestellungen im Kontext der Energiewende abseits des Sektors Strom beantworten zu können, hat Fraunhofer UMSICHT Modelle entwickelt, die insbesondere eine ganzheitliche Betrachtung der Energieversorgungsstrukturen adressiert.

 

Kraft-Wärme-Kopplung

Blockheizkraftwerke (BHKW) erzeugen mittels Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) sowohl thermische als auch elektrische Energie und gelten aufgrund des hohen Gesamtwirkungsgrades als klimaschonend und hocheffizient.

 

Abwärmeverstromung

Die Energiewende und der sich intensivierende globale Wettbewerb um Energieträger und Rohstoffe haben einen zunehmend stärkeren Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit von Unternehmen.

 

Pyrolyse von Elektro- und Elektronikschrott

Fraunhofer UMSICHT entwickelt für Reststoffströme aus der Aufbereitung von Elektro- und Elektronikaltgeräten (EAG) innovative Verfahren, um verbliebene Metalle einem Recycling zuführen zu können und gleichzeitig hochwertige Energieträger zu gewinnen.

 

Vergaserteststand Alpha Su-Ro

Für die messtechnische Untersuchung der thermochemischen Vergasung in Festbettreaktoren steht bei Fraunhofer UMSICHT ein eigens entwickelter Teststand zur Verfügung. Der Technikumsteststand ist universell aufgebaut und erlaubt die Variation verschiedener Parameter, um individuelle Lösungen für unterschiedlichste Vergasungsgüter, Vergasungsmittel und Einsatzzwecke zu entwickeln.

 

Feinstaub und Partikel

In vielen industriellen und gewerblichen Prozessen kommt es zur Emission von Stäuben. Insbesondere Feinstaubemissionen (PM < 10 μm) stellen ein Risiko für die menschliche Gesundheit dar. Falls diese eingeatmet werden, ist ein Rückhalt durch die natürlichen Schutzmechanismen des Körpers nur bedingt möglich. Zum Teil gelangen die Partikel sogar bis in die Lunge (PM < 2,5 μm) und können mitunter vom Körper über das Blut (PM < 0,1 μm) aufgenommen werden.

 

Stickstoffoxide

Stickstoffoxide stehen in den letzten Jahren vermehrt zur Diskussion, da diese Gesundheitsschäden wie Atemwegserkrankungen, Allergien und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen. Vor diesem Hintergrund versucht die EU, Grenzwerte für NOx sukzessive zu verschärfen, was wiederum einige Anlagenbetreiber vor zusätzliche Herausforderungen stellt.

 

Pulverwerkstoffe

Pulverförmige Werkstoffe bilden die Grund-lage für eine Vielzahl von Anwendungen.Das Spektrum an Verarbeitungstechniken und den dafür notwendigen bedarfsgerechten Pulvern und Werkstoffen ist groß: Es reicht vom direkten Einsatz von Pulvern über Techniken zurHerstellung von Schichtstrukturen bis zur Bauteilproduktion über Sintertechniken, die neuere Verfahren wie die sog. generativen Prozesse oder die Spritzgusstechniken einschließt.

 

Pyrolyse von faserverstärkten Kunststoffen

Fraunhofer UMSICHT entwickelt für Verbundmaterialien wie glas- oder carbonfaserverstärkte Kunststoffe (GFK / CFK) innovative Verfahren, um enthaltene Wertstoffe einem Recycling zuführen zu können und gleichzeitig hochwertige Energieträger zu gewinnen.