Erneuerbare Energien

Die Unterzeichnung des Kyoto Protokolls 1997 gilt als Geburtsstunde der Energiewende, welche heute bereits als die größte zu bewältigende technische Herausforderung der Menschheit im voranschreitenden 3. Jahrtausend gilt. Während die Endlichkeit fossiler Energieträger immer augenscheinlicher wird, liegt es an spezialisierten und gut ausgebildeten Ingenieurinnen und Ingenieuren, hier in den nächsten Jahrzehnten, die Weichen in Richtung einer nachhaltigen Energieversorgung zu stellen.

Seit 2002 beschäftigt sich der Forschungscluster Erneuerbare Energien gemeinsam mit seinen Studierenden mit genau dieser Aufgabenstellung. Dabei steht die Entwicklung einer Biobased Economy im zentralen Fokus der Forschungstätigkeit. Schwerpunktfelder sind die Energiebereitstellung aus Biomasse, Steigerung von Energieeffizienz, optimierte Wärme- / Kältenetze, Umwandlung / Veredelung von Biomasse bis hin zu Wertstoffen für die Pharma- oder Chemische Industrie.

Kontakt
Benjamin Hupfauf
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 3243

Bei Fragen zum Forschungsschwerpunkt kontaktieren Sie uns unter: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!


Valorisierung von Biomasse

Um komplex aufgebaute Biomasse für die energetische und stoffliche Nutzung möglichst effizient und in gleichbleibender Qualität zugänglich zu machen, werden sowohl die optimierte Lagerung zur Vermeidung von Substanzverlusten und Basistransformationen der überwiegend Kohlenhydrat- und Lignin-basierten Materialien beforscht, als auch deren Trocknung, Pelletierung und Valorisierung in Richtung Biokohle.

 

Strom und Wärme aus Biomasse

Die Entwicklung von Systemen und Anlagen zur Bereitstellung von Strom und Wärme aus holzartiger Biomasse ist das Ziel dieses Forschungsbereiches. Dabei stehen nicht nur ein dezentraler, nachhaltiger Energieversorgungsgedanke im Vordergrund, sondern auch die Maximierung der Effizienz und vor allem die Flexibilisierung des eingesetzten Rohstoffs.

 

Motorentechnik & Emissionen

Vor dem Hintergrund, dass Verbrennungsmotoren das Rückgrat aktueller Mobilitätslösungen darstellen und zudem eine bedeutende Rolle bei der Energieversorgung spielen, beschäftigt sich der Forschungsbereich Motorentechnik & Emissionen speziell mit Fragestellungen zu den Themen alternative Kraftstoffe, innermotorische Verbrennung und Technologien zur Verringerung von Emissionen.

 

Energieverteilung und -speicherung

Während für den Wärme- und Kälteendverbraucher die Erschließung alternativer Energiequellen oft vergleichsweise schwierig ist, können zentrale Anlagen mit maximaler Effizienz und minimaler Schadstoff- bzw. CO2- Emission betrieben werden. Forschungsgegenstand ist daher die Untersuchung und Entwicklung entsprechender Energieverteil- und -speichersysteme auf unterschiedlichen Temperaturniveaus und für verschiedene Erzeuger- und Endverbrauchertechnologien.

 

Forschungsfelder jpeg

Forschungsfelder im Überblick

Syngine - Gasmotor Optimierung
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
Juli 2011

Projektmitarbeiter:
Stefan Müller, BSc MSc
StudentIn, von Juli 2011 bis Juni 2012


Dipl.-Ing. (FH) Marcel Bernard Huber
ProjektleiterIn, von Mai 2011 bis April 2011


FH-Prof. DDipl.-Ing. Dr.techn. Lukas Möltner
ProjektmitarbeiterIn, von Juli 2011 bis Juni 2012


Projektinhalt:
Bei der thermochemischen Umwandlung fester biogener Rohstoffe (Vergasung) spielt die Verwertung des Gases in effizienten Gasmotoren und damit die Umwandlung in Strom und Wärme eine entscheidende Rolle. Konventionelle Gasmotoren sind für die Verwertung von Holzgas nur bedingt geeignet (geringer Wirkungsgrad) und es sind entsprechende Modifikationen vorzunehmen. Unser Projektpartner PGES hat ein derartiges Modifikationsset entwickelt, dessen Performance und Eignung nun durch Umbau eines bestehenden Gasmotors und Integration in die Vergasungstestanlage PowerBox in Schwaz ausführlich untersucht werden soll. Die Ergebnisse aus diesem Projekt können einen wertvollen Beitrag für die Kommerzialisierung zukünftiger Biomasse KWK Anlagen auf Basis der Vergasungstechnologie liefern.

Projektpartner:
SCE
Unternehmenssektor Inland

AFB– Advanced Functionalisation of Biochar - Regionale, nachhaltige Bereitstellung von Aktivkohle als Koppelprodukt eines modernen Holzkraftwerks
Projektstatus:
Laufend

Projektstart:
Mai 2018

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf
ProjektleiterIn, von Mai 2018 bis Juli 2020


Michael Kresta, BSc
ProjektmitarbeiterIn, von Oktober 2018 bis April 2019


David Gurtner, BSc
ProjektmitarbeiterIn, von Oktober 2018 bis März 2019


Projektinhalt:
Die Aktivierung von Kohlen ist per se nichts Neues und wird großindustriell auch durchgeführt. Problematisch dabei sind jedoch die derzeit eingesetzten Tonnagen in den jeweiligen Prozessen. Der Großteil der Kohlen wird anhand von Drehrohröfen mit minimal Durchsätzen von 10.000 t a-1 aktiviert. Da Holzkraftwerke von SYNCRAFT derzeit maximal 400 t a-1 Holzkohle als Nebenprodukt aus regional bezogenem Waldrestholz produzieren, kann die Technologie der Drehrohrofen-Aktivierung aufgrund der hohen spez. Aktivierungskosten nicht angewendet werden. Somit müssen Konzepte entwickelt werden, welche eine ökologische und ökonomische "small scale Aktivierung" erlauben. Ferner kann mit dieser Technologie eine regional regenerativ hergestellte Aktivkohle produziert werden, welche die notwendigen Ressourcen, die meist importiert werden müssen, schont. Zusätzlich sind, laut dem Ithaka Institut, für die Herstellung einer Tonne Aktivkohle 3,5 bis 5 t Steinkohle oder 5 bis 6,5 t Braunkohle notwendig welche im Schnitt ca. 11 - 18 t CO2- Emissionen generieren. Jedoch verlangt der Markt nach einer großen Bandbreite an Aktivkohlen mit unterschiedlichen Spezifikation (BET, BJH, Form, Beschichtungen, …).

BiK - Biomassekonditionierung
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
Juli 2011

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH) Marcel Bernard Huber
ProjektleiterIn, von August 2010 bis Dezember 2013


Sabrina Dumfort, BSc MSc
ProjektmitarbeiterIn, von Dezember 2011 bis Dezember 2013


Dr. techn. Angela Hofmann
ProjektmitarbeiterIn, von Juli 2011 bis Dezember 2013


Projektinhalt:
Im Zuge eines zweijährigen Projektes sollen Methoden zu einer verbesserten Konditionierung von biogenen Festbrennstoffen (zB Hackgut) gemeinsam mit Biomasseheizwerkbetreibern in Südtirol erarbeitet und getestet werden. Grund hierfür sind die respektablen Energieverluste bei der Lagerung von Biomassen auf zB Schütthaufen. Basis dafür wird eine entsprechende Studie zur praktischen und theoretischen Quantifizierung der Verluste unter bestimmten realen Bedingungen. In weiterer Folge sollen neben Trocknungstechniken auch Methoden zu einer verbesserten Lagerung von Biomasse untersucht werden. Ziel ist es die Gesamteffizienz bei der energetischen Verwertung von Biomasse zu steigern.

ReCoal
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
Februar 2016

Projektmitarbeiter:
Julian Kirchmair, BSc, MSc
ProjektmitarbeiterIn, von Februar 2016 bis Juli 2016


Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf
ProjektleiterIn, von Januar 2016 bis März 2017


Projektinhalt:
Im Sinne eines nachhaltigen Ressourcenmanagements sollen Nährstoffe, wie Phosphor und Stickstoff, aus Abwasserreinigungsanlagen wiederverwertet werden. Diese Nährstoffe bilden die Grundlage unseres Wohlstandes und sind essentiell für die heutige und zukünftige Landwirtschaft. Insbesondere scheint die Schließung des Phosphorkreislaufes geboten, nachdem erst der zivilisatorische Fortschritt dazu geführt hat, dass erhebliche Mengen Phosphat deponiert oder in unterschiedlichster Bausubstanz (durch Einsatz des Klärschlammes in der Zementindustrie als Sekundärbrennstoff) abgelagert werden. Die Projektidee beschreibt die Möglichkeit mit Hilfe von Mikroalgen kommunale Abwässer aufzubereiten und Biomasse zu produzieren. Das Presswasser des Faulschlamms aus einer Abwasserreinigungsanlage eignet sich gut, da hier hohe Konzentrationen an Stickstoff und Phosphor vorhanden sind und die konventionelle Behandlung, durch den hohen Belüftungsenergiebedarf, große Kosten verursacht. Neben dem Reinigungseffekt der Abwässer liegt die Innovation im Einsatz der Mikroalgen und der Aufbereitung der Algenbiomasse. Die Algenbiomasse soll in einer hydrothermalen Karbonisierung verkohlt werden, was dazu führt, dass die HTC-Kohle hygienisiert ist (Prozesstemperatur ~ 180-220°C) und als Bodenzusatzstoff (Anreicherung mit Phosphor und Stickstoff) Verwendung finden kann.

TiHoB – Tiroler-Holzkohle-Bindemittel – Regionale, nachhaltige Herstellung von Holzkohle-Briketts und Pellets durch Verwendung eines innovativen Bindemittels
Projektstatus:
Laufend

Projektstart:
August 2018

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf
ProjektleiterIn, von August 2018 bis Juli 2020


Projektinhalt:
Ein primäres Problem energieerzeugender Systeme unter Verwendung von Holz oder Kohle sind die anfallenden Feinstäube und Aschen. Diese zu binden und deren Entsorgung ist aufwendig und kostenintensiv. Wenn überhaupt werden derzeit hochwertige Produkte aus der Nahrungsmittelindustrie wie Zuckerrohr, Kartoffel- oder Maisstärke zur Abbindung eingesetzt. In diesem Projekt soll ein anderer Ansatz gewählt werden. Dabei sollen zu 100 % recycelte Altfette und -öle in Kombination mit Tonmineralien eine Basis zur Komprimierung der Stäube und Aschen geben. Ziel ist die Bindung von Kohlen, Aschen und Stäuben zur Weiterverwendung in der Industrie (Aufkohlen) aber auch bis hin zur Herstellung von lebensmittelkonformen Grillholzkohlen aus Holzkohlen und -Aschen unter Verwendung von recycelten Rohstoffen.

Aufklärung des Reaktionsmechanismus und der Kinetik der Hydrothermalen Karbonisierung (HTC-ARK)
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
April 2015

Projektmitarbeiter:
Fabian Huber, BSc
StudentIn, von April 2015 bis Oktober 2015


FH-Prof. Dr. Werner Stadlmayr
ProjektleiterIn, von April 2015 bis März 2016


Kevin Höcherl, BSc
StudentIn, von April 2015 bis Oktober 2015


Projektinhalt:
Biomasse - das ist zum Beispiel Klärschlamm, Algen und Laub - hat, als potentiell nachwachsender Rohstoff, viel Aufmerksamkeit im Forschungsbereich auf sich gezogen. Während es mehrere Möglichkeiten zur Vorbehandlung von Biomasse gibt, gilt besonders die Hydrothermale Karbonisierung (HTC, hydrothermal carbonisation) als umweltfreundlich und zukunftsweisend. Die HTC ist eine Technik, bei welcher die Biomasse unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur in einem wässrigen Medium in energetisch nutzbare Stoffe umgewandelt wird. Dies hat im Wesentlichen drei große Vorzüge:
- Erstens sind die notwendigen Temperaturen oftmals wesentlich geringer, als bei alternativen Verfahren,
- zweitens ist es nicht notwendig, die Biomasse vorher energieintensiv zu trocknen und
- drittens werden anfallende Abgase im Wasser gelöst und dort gebunden, was eine weitere Nachbehandlung der Prozess-Abluft möglicherweise gänzlich überflüssig machen könnte. Das Ziel dieser Studie ist ein besseres Verständnis der Kinetik und des chemischen Mechanismus, der im Hintergrund dieser spannenden Reaktion abläuft - eine Vertiefung des Grundlagenwissens darf hier Hoffnung auf einen relevanten Brückenschlag zur zukünftigen Applikation machen.

PowerKohle
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
April 2015

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf
ProjektleiterIn, von April 2015 bis September 2017


Marcel Lepuschitz, BSc
Wissenschaftliche Hilfskraft, von April 2015 bis September 2016


Dipl.-Ing. (FH) Marcel Bernard Huber
ProjektmitarbeiterIn, von April 2015 bis September 2017


Dipl.-Ing. (FH) Jan Krueger
ProjektmitarbeiterIn, von April 2015 bis September 2016


Ing. Christian Ehrenstrasser, BSc MSc
ProjektmitarbeiterIn, von April 2015 bis September 2016


Christoph Franzl
ProjektmitarbeiterIn, von April 2015 bis September 2016


Dipl.-Ing. (FH) Georg Kreutner
ProjektmitarbeiterIn, von April 2015 bis September 2016


Silvia Kostner
ProjektmitarbeiterIn, von April 2015 bis September 2017


Thomas Hämmerle, BSc, MSc
ProjektmitarbeiterIn, von April 2015 bis September 2017


Mario Riezler, BSc
ProjektmitarbeiterIn, von April 2015 bis September 2017


Fatih Sagcan, BSc
ProjektmitarbeiterIn, von April 2015 bis September 2017


Jan Back, BSc MSc
ProjektmitarbeiterIn, von April 2015 bis Mai 2018


Projektinhalt:
Die aus dem Schwebebettvergasungsverfahren anfallende Biokohle stellt nicht wie bei anderen Bioenergieanlagen zumeist einen Reststoff oder Abfall dar, sondern ist aufgrund der Charakteristik und des Reinheitsgrads als vielfältiger Roh- und Wertstoff einzustufen. Diese durch eigene und unabhängig durchgeführte Analysen aufgezeigte Besonderheit der Biokohle aus CraftWERK-Anlagen stellt die Ausgangslage für das vorliegende Projekt dar, welches zum Ziel hat klare Verwertungs- und Einsatzmöglichkeiten für das Rohprodukt Biokohle aus CraftWERK-Anlagen zu untersuchen und miteinander zu vergleichen. Dabei sollen jene Verwertungspfade identifiziert werden welche kurzfristig, möglichst regional, möglichst ertragreich und ohne aufwändige Aufbereitung des Rohprodukts für die jeweiligen Mengen an Biokohle pro CraftWERK am attraktivsten erscheinen. Neben diesen kurzfristigen Verwertungskanälen sollen aber auch jene identifiziert werden, welche mittelfristig auch für größere Mengen guten Absatzmöglichkeiten bieten. Aus dieser globalen Zielsetzung für das gegenständliche Projekt lassen sich folgende 3 Projektsubziele definieren:
- Qualitätsvergleich unterschiedlicher Biokohlen
- Entwicklung Schnellanalysemethode für Biokohle
- Anforderungs-/Kriterienkatalog: Anwendungsmöglichkeiten für Biokohle

Analyse von Motorölen für die Produktion von Motorradmotoren
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
Juli 2015

Projektmitarbeiter:
Verena Schallhart, BSc, MSc
ProjektmitarbeiterIn, von Juli 2015 bis Oktober 2015


Mag. Jelena Drinic
SachbearbeiterIn, von Juli 2015 bis Dezember 2015


FH-Prof. DDipl.-Ing. Dr.techn. Lukas Möltner
ProjektleiterIn, von Juli 2015 bis Dezember 2015


Projektinhalt:
Im Verlauf der Produktion von Motorradmotoren werden diese nach der Komplettierung mit Motoröl befüllt, welches nach einem anschließenden Probelauf wieder abgelassen wird. Der Grund für diese Vorgehensweise liegt darin begründet, dass beim Erststart eine beträchtliche Menge an Metallabrieb und Fremdstoffen aus der Fertigung vom Motoröl aus dem Motor gespült werden und dieses somit für eine weitere Verwendung nicht mehr einsetzbar ist. Aus ökonomischen aber auch ökologischen Gesichtspunkten wird das abgelassene Motoröl gesammelt und für eine erneute Verwendung regeneriert. Neben dem Eintrag von Feststoffen, welche durch mechanische Abtrennung (Filtration) effizient separiert werden können stellt der produktionsbedingte Eintrag von wasserhaltigem Kühlmittel eine weitere Quelle dar, die zu einer Beein-trächtigung der Schmierstoffqualität führen kann. Die Abtrennung des Kühlmittels aus dem Motoröl wird derzeit durch eine Vakuumverdampfung realisiert. Motoröl ist je nach Additivierung durchaus in der Lage eine bestimmte Menge an Wasser aufzunehmen ohne das es zu einer Entmischung und Phasentrennung kommt. Diese kritische Menge an Wasser die vom Öl in Form einer Emulsion maximal gebunden werden kann verändert sich jedoch mit dem Alterungszustand des Motoröls, sodass derzeit keine verlässlichen Aussagen über den Zustand und den maximal möglichen Wassergehalt (Sättigungspunkt) getroffen werden können. Im Rahmen der angestrebten Forschungsaktivitäten soll einerseits die Bestimmung des Wassergehalts zu diskreten Zeitpunkten über einen definierten Zeitraum stattfinden. Mithilfe von Aufzeichnung von Seiten KTM, wie z.B. die Anzahl und Type der produzierten Motoren soll mittels der Messdaten eine Korrelation zwischen den Betriebsbedingungen des Motoröls und des Wassergehalts gefunden werden. Andererseits soll für ausgewählte Ölproben der Sättigungspunkt, d.h. der maximal mögliche Wassergehalt experimentell ermittelt werden, mit dem Ziel einer größtmöglichen Materialeffizienz, bzw. der optimalen Nutzung des Motoröls. Zusätzlich zur Bestimmung des Wassergehalts, bzw. des Sättigungspunktes wird ein bereits gelieferter Sensor auf seine Eignung zur Online-Messung untersucht. Ein weiteres Projektziel ist die Bestimmung des Feststoffgehaltes in gebrauchtem Motoröl und nach Möglichkeit dessen Analyse.

HiGas2
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
Dezember 2015

Projektmitarbeiter:
Verena Schallhart, BSc, MSc
ProjektmitarbeiterIn, von Dezember 2015 bis Mai 2018


FH-Prof. DDipl.-Ing. Dr.techn. Lukas Möltner
ProjektleiterIn, von Dezember 2015 bis Mai 2018


Lucas Konstantinoff, MSc
ProjektmitarbeiterIn, von Dezember 2015 bis Mai 2018


Projektinhalt:
Im Projekt HiGas2 soll das Potential der gezielten Beeinflussung der Ladungsbewegung an einem dem Stand der Technik entsprechenden Gasmotor gezeigt werden. Es sollen Motorkomponenten und Betriebsstrategien entwickelt werden, die die Ladungsbewegung erhöhen und eine hochturbulente Verbrennung ermöglichen. Das Ziel ist eine deutliche Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades bei gleichzeitiger Reduktion der Emissionen. Parallel zur Inbetriebnahme des Versuchsmotors wurde in den bisherigen Forschungsaktivitäten am MCI bereits ein Strömungsprüfstand zur Quantifizierung der Ladungsbewegung konstruiert und aufgebaut womit die ideale Basis für das Erreichen des Forschungsziels geboten ist.

Hydrothermale Karbonisierung von Gemüsereststoffen
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
Februar 2016

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf
ProjektleiterIn, von Februar 2016 bis März 2017


Projektinhalt:
Beim Anbau und der Verarbeitung der kultivierten Sorten zu den unterschiedlichen Produkten, fällt eine große Menge an biologischen Reststoffen an. Im Sinne der Ressourcenschonung und einer sinnvollen Kreislaufwirtschaft sollen diese Reststoffe eine neuartige Behandlung erfahren. Im Zuge einer Machbarkeitsstudie soll das Potential der Hydrothermalen Karbonisierung für die Behandlung biologische Reststoffe der Giner Kartoffel & Gemüse GmbH ermittelt werden. Die Giner Kartoffel & Gemüse GmbH hat sich zum Ziel gesetzt die Technologie der Hydrothermalen Karbonisierung auf biologische Reststoffe, im speziellen Reststoffe aus der Verarbeitung von Gemüse und Obst, anzuwenden und zu etablieren. Ferner ist bei der Giner Kartoffel & Gemüse GmbH ein Projekt in Planung welche die Konzipierung einer HTC-Pilotanlage anstrebt.

PileCommunication
Projektstatus:
Laufend

Projektstart:
September 2018

Projektmitarbeiter:
Sabrina Dumfort, BSc MSc
ProjektleiterIn, von März 2018 bis Dezember 2019


René Nußbaumer, BSc
ProjektmitarbeiterIn, von September 2018 bis September 2019


Projektinhalt:
Während der Lagerung von Heu und Holzhackgut kommt es auf Grund von biologischen Abbauprozessen zur Selbsterwärmung, die unter ungünstigen Lagerbedingungen in einer Selbstentzündung resultieren kann. Im Zuge des Projekts PiCo-PileCommunication sollen vorbereitende Untersuchungen zur Entwicklung eines Frühwarnsystems durchgeführt werden, das auf der Analyse der Gaszusammensetzung von Schüttgütern basiert. Entgegen herkömmlicher Rauchmelder soll dieses System bereits vor der eigentlichen Entzündung Alarm schlagen. Im Zuge des Projekts werden die zu Grunde liegenden Mechanismen der Selbstentzündung untersucht und die während dieser Prozesse freigesetzten Gase gemessen. Anhand dieser Laborexperimente können Leitsubstanzen definiert werden, die eine bevorstehende Selbstentzündung signalisieren.

Tirol 2050 – Ressourcen- und Energieszenarien
Projektstatus:
Laufend

Projektstart:
September 2017

Projektmitarbeiter:
Ing. Christoph Pöham, BSc
StudentIn, von September 2017 bis Juni 2018


Dr. techn. Angela Hofmann
ProjektleiterIn, von September 2017 bis Juni 2018


Ing. Dr. Aldo Giovannini
ProjektmitarbeiterIn, von September 2017 bis Juni 2018


Projektinhalt:
Für zukünftige energiestrategische Entscheidungen des Landes Tirol ist das MCI mit der Ausarbeitung von voraussichtlich zwei Ressourceneinsatzszenarien für Tirol bis zum Jahr 2050 in Anlehnung an die Österreich-Studie des Jahres 2010 ‚Energieautarkie für Österreich 2050‘ beauftragt worden. Aufgrund der Tiroler Spezifika (v.a. klimatische und geomorphologische Besonderheiten) wird erwartet, dass sich die Ergebnisse bedeutend von denen der österreichweiten Studie unterscheiden werden. Im Rahmen der Studie sollen die zur Verfügung stehenden heimischen Ressourcen quantifiziert werden und den zukünftigen Bedarfsszenarien für 2050 gegenübergestellt werden. Auf diese Art kann quantifiziert werden, wie mit heutigen sowie absehbaren zukünftigen technologischen Möglichkeiten eine Bedarfsdeckung in Übereinstimmung mit den vorgegebenen Rahmenbedingungen Europas, Österreichs und sonstigen Tiroler Rahmenbedingungen erfolgen kann. Als Ergebnis der Studie wird eine grobe ‚Marschrichtung‘ erwartet, welche Ressourcen auf welche Art und Weise und in welchem Umfang am Umbau des Energiesystems beteiligt werden unter Berücksichtigung der - politisch und gesellschaftlich akzeptierten - Verfügbarkeit und Nutzbarkeit der Ressourcen.

HiGas
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
Februar 2014

Projektmitarbeiter:
FH-Prof. DDipl.-Ing. Dr.techn. Lukas Möltner
ProjektleiterIn, von Februar 2014 bis März 2016


Mag. Christina-Maria Gress
SachbearbeiterIn, von Februar 2014 bis März 2016


Lucas Konstantinoff, MSc
ProjektmitarbeiterIn, von Februar 2014 bis Oktober 2015


Projektinhalt:
Die Verwendung von Gasmotoren stellt zurzeit die kommerziell effektivste Methode dar, brennbares Gas dezentral in Strom- und Wärmeenergie umzuwandeln. Gasmotoren zeichnen sich durch ihre Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit aus und bieten darüber hinaus Einsatzfähigkeit bei flexibler Brennstoffzusammensetzung. Durch die Möglichkeiten der Umwandlung von Bio- und Synthesegas und effiziente dezentrale Einsatzmöglichkeit erfährt die Branche große Nachfragezuwächse. Im Sinne eines hohen Wirkungsgrads ist aufgrund thermodynamischer Gesetzmäßigkeiten eine schnelle Verbrennung innerhalb des Brennraums von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen der Forschungsaktivitäten soll die Verbrennung durch eine Erhöhung der Bewegung des Brenngases im Zylinderkopf, der sogenannten Ladungsbewegung gezielt beschleunigt werden. Im Projekt HiGas soll das Potential der gezielten Beeinflussung der Ladungsbewegung an einem dem Stand der Technik entsprechenden Gasmotor gezeigt werden. Es sollen Motorkomponenten und Betriebsstrategien entwickelt werden, die die Ladungsbewegung erhöhen und eine hochturbulente Verbrennung ermöglichen. Das Ziel ist eine deutliche Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades bei gleichzeitiger Reduktion der Emissionen.

Microbe Energy
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
März 2014

Projektmitarbeiter:
FH-Prof. Mag. Marco Rupprich, Ph.D.
MCI interne ProjektleiterIn, von März 2014 bis Dezember 2015


Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf
ProjektleiterIn, von März 2014 bis März 2017


Dr. techn. Angela Hofmann
ProjektmitarbeiterIn, von März 2014 bis Januar 2017


Projektinhalt:
Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung verschiedener Vorbehandlungsstrategien zur Steigerung der Biomethanisierung. Dabei sollen folgende 4 Vorbehandlungsmethoden untersucht werden:
- Vorbehandlung durch Enzyme
- Vorbehandlung (bzw. Co-Vergärung) mit anaeroben Pilzen (Neocallimastigomycota)
- Vorbehandlung durch steam-explosion
- Vorbehandlung durch Hydrothermale Karbonisierung

OptiCom - Optimum Combustion in Small Gas Engines
Projektstatus:
Laufend

Projektstart:
Februar 2017

Projektmitarbeiter:
FH-Prof. DDipl.-Ing. Dr.techn. Lukas Möltner
ProjektleiterIn, seit Februar 2017


Lucas Konstantinoff, MSc
ProjektmitarbeiterIn, von Februar 2017 bis Juli 2018


Projektinhalt:
In den vorangegangenen Projekten HiGas und HiGas2 wurde eine Methodik entwickelt mit der die Wirksamkeit von Ladungsbewegung beeinflussenden Geometrien von Zylinderköpfen auf ihre Auswirkung an Biogasmotoren gezeigt werden kann. Dazu werden Zylinderköpfe auf einem am MCI entwickelten Strömungsprüfstand (Flow Bench) auf ihre Strömungseigenschaften hin untersucht und anschließend auf einem Versuchsmotor vermessen. Auf dieser Flow Bench können Zylinderköpfe bezüglich Luftdurchsatz und Ladungsbewegung, primär die Rotation der Ladung um die Kolbenachse (= Drall) quantitativ bewertet werden. Am Versuchsmotor können anschließend der thermische Wirkungsgrad und die zeitlich aufgelösten Energieumsätze ermittelt, und somit die Wirksamkeit der Maßnahmen bewertet werden. Somit ist es möglich die Geschwindigkeit der Verbrennung in einen Zusammenhang mit den zuvor ermittelten Strömungscharakteristika von Zylinderköpfen zu bringen. Die gesteigerte Turbulenz im Brennraum und wirkungsgradbegünstigende Ladungsbewegung ist primär auf ventilsitznahe Geometrien am Zylinderkopf zurückzuführen. Es ist jedoch bekannt, dass eine zu hohe Turbulenz den Effekt eines besseren Wirkungsgrades durch schnellere Verbrennung negativ überkompensieren kann. Eine zu hohe Ladungsbewegung führt zu hohen Wandwärmeverlusten und somit zu einem geringeren Wirkungsgrad. Für die generierte Turbulenz gibt es daher in Hinblick auf den Wirkungsgrad ein Optimum. Die optimale Ladungsbewegung soll im angestrebten Projekt OptiCom durch unterschiedliche Varianten des Einlass-Designs gefunden werden

AltHolzGas
Projektstatus:
Laufend

Projektstart:
November 2017

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf
ProjektleiterIn, von November 2017 bis November 2019


Projektinhalt:
Ziel des Projektes ist die Verwertung von Altholz in SynCraft Holzvergasungsanlagen. Der Fokus der Verarbeitung liegt dabei auf Holzemballagen und Holzverpackungen, die nach Möglichkeit der aktuellen Altholzrecyclingverordnung als Ersatzbrennstoff ausgewiesen werden können. Für die genannten Altholzfraktionen sollen unterschiedliche Aufbereitungsvarianten für die Verwertung in SynCraft-Anlagen untersucht werden. Im Speziellen handelt es sich dabei um unterschiedliche Hacker- und Schredder Technologien (Aufbereitungslinien für Altholz).

PowerBox - Optimierung und Rohstoffflexibilisierung der Schwebebettvergasungstechnologie
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
Dezember 2009

Projektmitarbeiter:
Dipl.-Ing. (FH) Marcel Bernard Huber
ProjektmitarbeiterIn, von Oktober 2009 bis Juni 2016


Dr. techn. Angela Hofmann
ProjektmitarbeiterIn, von Dezember 2009 bis Juni 2016


Johannes Gratzl, BSc MSc
StudentIn, von Januar 2012 bis September 2016


Christoph Franzl
ProjektmitarbeiterIn, von Januar 2012 bis März 2016


Dipl.-Ing. (FH) Jan Krueger
ProjektmitarbeiterIn, von Dezember 2009 bis März 2016


Marcel Lepuschitz, BSc
Wissenschaftliche Hilfskraft, von April 2013 bis Juni 2016


Sabrina Dumfort, BSc MSc
ProjektmitarbeiterIn, von April 2013 bis März 2016


Robert Thaler, BSc MSc
StudentIn, von April 2013 bis September 2016


Silvia Kostner
ProjektmitarbeiterIn, von April 2013 bis Juni 2016


Mag. Christina-Maria Gress
Assistenz der Projektleitung, von April 2013 bis Juni 2016


Markus Huemer, MSc
ProjektmitarbeiterIn, von April 2013 bis Juni 2016


Ing. Benedikt Bodner, BSc MSc
ProjektmitarbeiterIn, von Dezember 2009 bis März 2016


Dipl.-Ing. (FH) Georg Kreutner
ProjektmitarbeiterIn, von Dezember 2009 bis März 2016


Lisa-Marie Auer, BSc MSc
StudentIn, von März 2016 bis September 2016


Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf
ProjektleiterIn, von Dezember 2009 bis Juni 2016


Projektinhalt:
Die Nutzung alternativer, biogener Rohstoffe, kurz ABR genannt, als Energieträger stellt einen Schlüsselfaktor bei der Umsetzung einer globalen Energiewende dar. Das am MCI 2007 entwickelte, thermochemische Umwandlungverfahren mittels gestufter Schwebebettvergasung bietet optimale, verfahrenstechnische Grundvoraussetzungen um diese Rohstoffe dezentral und effizient in Strom und Wärme überführen zu können. Während Holzhackgut minderer Qualität bereits in der ersten Projektphase zur kommerziellen Reife geführt werden konnte, ist man nun dran, das System für die Verwertung von ABR tauglich zu machen.

Projektpartner:
Thöni
Unternehmenssektor Inland
SCE
Unternehmenssektor Inland
SWS
Unternehmenssektor Inland

Publikationen/Literatur:
Standard 20090809 Diverse Zeitungsartikel 18th Europäische Biomassekonferenz - Lyon 19th Europäische Biomassekonferenz - Berlin Internationale Conference on Polygeneration Strategies - Wien

HTC-ARK 2
Projektstatus:
Laufend

Projektstart:
April 2017

Projektmitarbeiter:
FH-Prof. Dr. Werner Stadlmayr
ProjektleiterIn, seit April 2017


Daniel Hargaßner, BSc
ProjektmitarbeiterIn, seit April 2017


Patrick Wilczek
ProjektmitarbeiterIn, von April 2017 bis August 2017


Projektinhalt:
Im Vorgängerprojekt HTC-ARK konnte ein bisher nicht bekanntes Verhalten von Kohlen beobachtet werden, welche durch Hydrothermale Karbonisierung (HTC) hergestellt wurden. Bei Zugabe verschiedener Additive konnte in einem sehr engen Konzentrationsbereich ein stark exothermes Verhalten der Kohle bei Verbrennung nachgewiesen werden. Da dieses Phänomen vollständig neu ist, soll eine Aufklärung seiner Natur erfolgen und festgestellt werden, ob der Effekt auf eine geänderte Morphologie der Probe oder auf eine veränderte chemische Zusammensetzung zurückgeht.

BioAdd - Additiveinsatz zur qualitätserhaltenden Lagerung von Holzhackgut
Projektstatus:
Laufend

Projektstart:
August 2017

Projektmitarbeiter:
Silvia Kostner
ProjektmitarbeiterIn, von August 2017 bis Dezember 2017


Sabrina Dumfort, BSc MSc
ProjektleiterIn, von August 2017 bis Januar 2020


Projektinhalt:
Ziel gegenständlichen Projektes ist die Untersuchung der Einsetzbarkeit von alkalischen Additivstoffen während der Lagerung von Holzhackgut. Diese Maßnahme gewährleistet zum einen eine Reduktion des Substanzverlustes durch mikrobielle Abbauprozesse, zum anderen wird das Risiko einer Selbstentzündung des Haufwerks entkräftet. Überdies wird der Einfluss der Additive auf die anschließende Verbrennung und Vergasung des Brennstoffes untersucht. Neben labortechnischen Experimenten sowie Lagerversuchen wird die wirtschaftliche und technische Machbarkeit validiert und ein Konzept zur Brennstoffadditivierung während der Lagerung ausgearbeitet werden.

Biomassekonditionierung 2
Projektstatus:
Abgeschlossen

Projektstart:
November 2014

Projektmitarbeiter:
Sabrina Dumfort, BSc MSc
ProjektleiterIn, von November 2014 bis März 2017


Projektinhalt:
Um den wirtschaftlichen Schaden für Heizwerke durch Lagerungsverluste und das Risiko einer Selbstentzündung zu minimieren, sollen während des zweijährigen Projektes Untersuchungen zur Modellierung einer Hackgutmiete stattfinden. Im wissenschaftlichen Fokus steht dabei die Untersuchung verschiedener Parameter wie Temperatur, Feuchtigkeit, Sauerstoff- und Lichtverfügbarkeit auf das Holzabbauverhalten mittels eines bereits entwickelten und etablierten Laboraufbaus. Daraus generierte Erkenntnisse werden direkt mit der Praxis verglichen. Übergeordnetes Ziel ist dabei die Steigerung der Gesamteffizienz bei der energetischen Verwertung von Biomasse.

Projektpartner:
Bioenergie Tirol
Sonstige Inland
SYNECO tec
Unternehmenssektor Inland


  • H. Lenz, R. Pecenka, C. Idler, S. Dumfort, C. Whittaker, C. Ammon, E. Hartung; Continuous weighing of a pile of poplar wood chips e A comparison of methods to determine the dry matter losses during storage; Biomass and Bioenergy, 96, 2017, 119 - 129
  • M. Huber, M. Huemer, A. Hofmann, S. Dumfort; Floating-fixed-bed-gasification: from vision to reality; Energy Procedia, 93, 2016, 120 – 124, doi: 10.1016/j.egypro.2016.07.159
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