Auswirkungen von Wasserstoff als Brennstoff auf die Anlagenbetriebsweise und Produktqualität in industriellen Prozessen am Beispiel der Textilveredlung

Teilprojekt: Entwicklung und Untersuchung von Brennern mit variablem H2-Anteil im Brenngas und einer dynamischen Gasmischanlage für H2/CH4-Gemische

Zu den übergeordneten Zielen des Projektvorhabens gehört die Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks der in Europa erzeugten oder nach Europa importierten Textilien. Die hier geplante Forschung und Entwicklung kann den CO₂-Fußabdruck im entscheidenden Maße beeinflussen. Gleichzeitig kann mit der Textilbranche, die zweitgrößte Konsumgüterbranche der Welt, ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. Dazu soll im Rahmen des Forschungsvorhabens ein Spannrahmentrockner für die Textilveredlung entwickelt werden, der bis hin zu 100 % Wasserstoff in der Brenngasversorgung zuverlässig arbeitet und Produkte mit hoher Qualität herstellt.

Im Zentrum des Vorhabens steht mit dem Spannrahmentrockner eine der am häufigsten in der Textilveredlung zum Einsatz kommende Thermomaschine. Hierbei handelt es sich um einen Konvektionstrockner, der nasse Textilien im Anschluss an die Vorbehandlung, Farbgebung, Ausrüstung oder Beschichtung durch Anströmen mit heißer Luft aus einem in der Regel erdgasbetriebenen Brenner trocknet oder aber auch trockene Ware und Spezialausrüstungen fixiert oder kondensiert. Die installierte Heizleistung eines durchschnittlichen Spannrahmens beträgt 2 bis 3 MW.

Arbeitsschwerpunkte

• Weiterentwicklung eines Brenners in der Leistungsklasse bis 20-40 kW für den Betreib von 0-100 % H2 in CH₄
• Umbau von CH₄ auf H₂ im Technikumsmaßstab an der Textiltrocknungsanlage
• Entwicklung eines Wasserstoffbrenners und Integration in die Versuchsanlage der HSNR
• Vermessen mit invasiven und nicht invasiven Methoden, Temperatur, Spezieskonzentrationen, Flammenlage/Länge
• Anpassung an eine bestehende Heißwand-Zweiraumbrennkammer für den in Zusammenarbeit mit Maxon überarbeiteten Brenner VALUPAKII
• Implementierung zusätzlicher Sicherheitsregelungen und -schaltungen
• Regel- und Mischkonzept für die Gasversorgung des Labor- (HSNR) und des Industrietrockners (Monforts), regelbares Gasgemisch (0-100 % H₂ in CH₄)
• Auf- und Einbau der beiden Gasmischanlagen
• Sicherheitskonzept gegen Leckagen
• Verbrauchsmonitoring (Flaschen/Tankkapazität) für Labor- und Industrietrockner