Fraunhofer UMSICHT Institutsteil Sulzbach-Rosenberg
Fraunhofer UMSICHT Institutsteil Sulzbach-Rosenberg

Pyrolyse Forschungs-, Pilot- und Demonstrationsanlagen

Maßgeschneiderte Pilot- und Demonstrationsanlagen für die Pyrolyse

Individuelle Pyrolyse-Forschungsanlagen für Ihre F&E-Zwecke

Ein erfahrenes Team aus Maschinenbauingenieuren, Konstrukteuren, Verfahrenstechnikern, Edelstahlspezialisten und Technikern.

Bei Fraunhofer UMSICHT entwickeln, planen und bauen wir Pyrolyse-Forschungsanlagen für Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen. Ob Prototyp, Pilotanlage oder Demonstrationsanlage - unsere Kompetenzen liegen in der thermochemischen und thermischen Verfahrenstechnik mit dem Schwerpunkt Pyrolysereaktoren.

Um Kosteneffizienz zu gewährleisten, kombinieren wir die maßgeschneiderte Fertigung von Spezialkomponenten in unserer eigenen Werkstatt mit der nahtlosen Integration vorgefertigter Module. Montage, Testläufe und Inbetriebnahme werden von unserem erfahrenen Team aus Technikern und Ingenieuren durchgeführt.

Referenz-Projekte von Pyrolyse-Forschungsanlagen

Pyrolyse-Forschungsanlagen, die wir weltweit für Industriepartner und Forschungseinrichtungen entwickelt, hergestellt und in Betrieb genommen haben.

Workflow: Von der Idee zur Industrieanlage

Dienstleistungen von der Machbarkeitsprüfung über die Konstruktion, Fertigung und Inbetriebnahme bis hin zur Serienfertigung

Unsere Dienstleistungen decken den gesamten Arbeitsablauf ab, von der Konzeption und Machbarkeitsprüfung über die detaillierte Planung, Fertigung und Inbetriebnahme bis hin zur erforderlichen Skalierung auf industriellen Maßstab.

Mechanische Modelle – wie beispielsweise Schneckenförderer – werden verwendet, um den Materialtransport und das Mischverhalten vor der Fertigung im Originalmaßstab zu untersuchen.
Installation und Inbetriebnahme einer Pyrolyse-Forschungsanlage beim Kunden vor Ort
Installation einer 500 kg/h Pyrolyse-Demonstrationsanlage unter Verwendung eines Portalkrans

Vor der Entwicklung des Reaktors empfehlen wir Testkampagnen mit den vorgesehenen Rohstoffen, seien es Biomasse, gemischte Kunststoffabfälle, Verbundwerkstoffe oder mineralische Abfälle.

Am Fraunhofer-Institut betreiben wir mehr als 20 Pyrolyse- und Verbrennungsprüfstände in verschiedenen Größenordnungen und mit unterschiedlichen Reaktorkonstruktionen. Die Erkenntnisse aus diesen Tests fließen direkt in die Konstruktionsgrundlagen, die Dimensionierung, das Heizkonzept und die Regelungsstrategie einer Pilot- oder Demonstrationsanlage ein.

Das bei Tests und im Pilotbetrieb gewonnene Wissen wird in nachfolgende Designiterationen und Konzepte im industriellen Maßstab übertragen.

Unsere Kompetenzen im Maschinenbau konzentrieren sich auf Reaktorkonstruktion, Rohstoffzufuhr und Temperaturregelung. Wir realisieren eine Vielzahl von Reaktorkonstruktionen und Förderkonzepten, darunter kundenspezifische Zufuhr- und Entnahmesysteme mit speziellen Transport- und Zufuhrmechanismen für schwierige Rohstoffe. Zu unseren Eigenentwicklungen zählen die Reaktorbeheizung (elektrisch oder mit Abgas), die Wärmeübertragung in den Rohstoff und die Temperaturregelung. 

Zu den wichtigsten technischen Kompetenzen gehören:

  • Entwicklung neuartiger Reaktorgeometrien
  • Konstruktion und Fertigung aus Edelstahl
  • Korrosionsschutz und Materialauswahl
  • Gasdichter Betrieb durch Verschlusstrichter und andere Dichtungssysteme

Alle Forschungsanlagen sind mit umfangreichen Analysegeräten und bei Bedarf mit integrierter Gasanalyse ausgestattet. Die Steuerung erfolgt in der Regel mit SIMATIC S7-SPSen nach Industriestandards, die offene Schnittstellen zu gängigen Analyse- und Datensystemen (z. B. Datenbanken, Visualisierung) bis hin zur Virtualisierung der gesamten Anlage bieten. Größere Systeme unterstützen automatisierte Betriebstufen.

Hilfssysteme für die Produktkonditionierung und Emissionskontrolle

Intern entwickelte und gebaute Gasaufbereitungs- und Kondensationsanlage für eine große Pyrolyseanlage

 Zusätzlich zum Reaktor integrieren wir Komponenten für die Aufbereitung und Veredelung von Pyrolyseprodukten – insbesondere der Dampfphase – unter Verwendung von Zyklonen, Filtern und Elektrofiltern, um die gewünschten Gaszusammensetzungen zu erreichen und die Teerbildung zu reduzieren. Kondensationsanlagen zur Abtrennung von Pyrolyseölen können ebenfalls integriert werden. Alle Komponenten der Gasleitungen, der Abgasverwertung, der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), der Wasserstoffabscheidung und der Emissionskontrolle werden entsprechend den Forschungszielen und den gesetzlichen Vorgaben integriert.

Optionale Module umfassen:

  • In-situ-Aufbereitung der Pyrolyse-Dampfphase (einschließlich patentierter Lösungen wie TCR-Technologie und PyroMat-Technologie)
  • Anpassung der Produktverteilung (z. B. Minimierung von Feststoffen/Kohle, Erhöhung der Gasausbeute)
  • Integrierte Nutzung von Biokohle
  • Verwertung von Pyrolysegasen durch Oxyfuel-Verbrennung zur Erzeugung eines hochreinen CO2-Stroms
  • Wasserstoffabscheidung aus Pyrolysegas, z. B. über PSA-Systeme