Erstmals schadstoffarme Verbrennung von reinem NH₃ im industriellen Maßstab realisiert

Um die CO₂-Emissionen in Industrie und Energiewirtschaft zu senken, ist der Einsatz erneuerbarer Brenngase wie Wasserstoff, Ammoniak oder synthetisches Erdgas (SNG) essenziell. Während deren Erzeugung technisch etabliert ist, fehlt es an flexiblen Brennersystemen, die diese Brennstoffe sicher und emissionsarm nutzen können. Ziel des Projekts war daher die Entwicklung eines hochflexiblen Brennersystems, das mit verschiedenen, zeitlich variierenden Brenngasen betrieben werden kann.

Ein zentraler Innovationsaspekt liegt in der variablen Anpassung der Gas- und Luftdüsendurchmesser, wodurch für jede Brennstoffzusammensetzung eine optimale Strömungsführung gewährleistet wird. Dies ermöglicht ein konstantes Impulsstromverhältnis und sorgt für eine stabile Flammenbildung über einen breiten Lastbereich. Die Ergebnisse bestätigen die erfolgreiche Umsetzung der Projektziele. Der neu entwickelte Brenner konnte verschiedene Brenngase, darunter Ammoniak, Wasserstoff, Rohbiogas und ausgewählte Prozessgase, sicher und NOₓ-arm verbrennen. Die Messungen zeigten beim Einsatz aller untersuchten Brenngase eine signifikante NOₓ-Reduzierung, insbesondere durch die konstruktiven primären NO-Minderungsmaßnahmen und gezielte Betriebsstrategien. Im flammenlosen Betriebsmodus (MILD) konnten zudem die bei der Verbrennung von Erdgas H entstandenen NOₓ-Emissionen um bis zu 98 % gesenkt werden. Der Regelbereich des Brenners wurde mit 1:200 erheblich erweitert, was einen stabilen Betrieb selbst bei Lasten unter 1 kW ermöglicht. Die Patentanmeldung des Brennersystems unterstreicht das Innovationspotenzial dieser Technologie.