Bleiben Sie informiert.
Sie möchten über aktuelle Veranstaltungen des GWI informiert werden?
Melden Sie sich hier kostenlos und unverbindlich zu unserem Veranstaltungs-Newsletter an.
Sie möchten über aktuelle Veranstaltungen des GWI informiert werden?
Melden Sie sich hier kostenlos und unverbindlich zu unserem Veranstaltungs-Newsletter an.
Ein Brenner, viele Energieträger: Für die Entwicklung eines besonders flexiblen Industriebrennersystems wurde das GWI gemeinsam mit seinem Projektpartner Friedrich Ley mit dem Innovationspreis Neue Gase 2026 ausgezeichnet
Die Preisverleihung fand am 9. November in Berlin statt. Das Forschungsprojekt BrEEga überzeugte in der Kategorie „Anwendungstechnologien“ und zeigt, wie sich industrielle Prozesswärme künftig flexibler und klimafreundlicher bereitstellen lässt.
Wasserstoff, Rohbiogas, synthetisches Methan, Ammoniak oder industrielle Prozessgase: Die unterschiedlichen Verbrennungseigenschaften dieser Energieträger stellen hohe Anforderungen an die Feuerungstechnik. Im Forschungsprojekt BrEEga entwickelte das GWI gemeinsam mit der Friedrich Ley ein innovatives Brennersystem, das den flexiblen Einsatz dieser Gase sowie von Erdgas ermöglicht.
Kern der Entwicklung ist eine variable Brennergeometrie in Kombination mit einer algorithmenbasierten Verteilung der Gas- und Luftmassenströme. Dadurch lassen sich die Verbrennungsbedingungen gezielt an unterschiedliche Brennstoffe und Leistungsanforderungen anpassen. Das System wurde erfolgreich mit sieben verschiedenen Brenngasen erprobt und erreichte für Erdgas und Wasserstoff einen Regelbereich von bis zu 1:200 bei gleichzeitig geringen Schadstoffemissionen.
Die Funktionsfähigkeit wurde mit einem 180-kW-Brennersystem experimentell nachgewiesen. Darüber hinaus wurde eine Auslegung für 2,2 MW erarbeitet und die Integration in eine industrielle Anlage der BASF numerisch untersucht.
Die Technologie bietet Potenzial für zahlreiche industrielle Wärmeanwendungen, von der Warmwasser- und Dampferzeugung bis hin zu Hochtemperaturprozessen. Unternehmen können ihre Prozesswärmeversorgung damit schrittweise dekarbonisieren, ohne sich frühzeitig auf einen einzelnen Energieträger festlegen zu müssen. Gleichzeitig stärkt die Brennstoffflexibilität die Investitionssicherheit und die Widerstandsfähigkeit der industriellen Energieversorgung.
Mit dem Innovationspreis Neue Gase würdigen die Branchenverbände BDEW, DVGW und DIE GAS- UND WASSERSTOFFWIRTSCHAFT innovative Technologien für die Transformation des Energiesystems. Der Preis steht unter der Schirmherrschaft von Dorothee Bär, Bundesministerin für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Die Auszeichnung unterstreicht die Innovationskraft und den Praxisbezug der gemeinsamen Forschungsarbeit.
Das Projekt BrEEga wurde vom GWI gemeinsam mit der Friedrich Ley GmbH durchgeführt. BASF und Sensirion AG begleiteten das Vorhaben als assoziierte Partner. Gefördert wurde das Projekt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) und vom Projektträger Jülich (PtJ) begleitet.
Marcel, was bedeutet die Auszeichnung für dich – und auf welchen Moment aus der Projektarbeit bist du besonders stolz?
Die Auszeichnung bedeutet mir viel, weil sie unsere Forschungsarbeit stärker in den öffentlichen Fokus rückt. Gleichzeitig zeigt sie, welchen Beitrag anwendungsnahe Forschung zur Dekarbonisierung der Industrie leisten kann.
Aus meiner Sicht brauchen wir dafür vor allem pragmatische und flexible Lösungen, die den tatsächlichen Anforderungen der Industrie gerecht werden und unterschiedliche Wege zur Klimaneutralität ermöglichen.
Besonders stolz macht mich der Weg von der ersten Idee bis zur erfolgreichen technischen Umsetzung. Aus einer ersten Überlegung wurde ein Forschungsprojekt, daraus ein Prototyp und schließlich eine Technologie, die einen echten Mehrwert für die Industrie bietet. Möglich wurde das durch das große Engagement und die hervorragende Zusammenarbeit unseres gesamten Projektteams.
Welche konkrete Herausforderung in der industriellen Wärmeversorgung war der Ausgangspunkt für BrEEGa?
Die Industrie steht vor der großen Herausforderung, ihre Prozesswärmeversorgung langfristig klimaneutral zu gestalten. Gleichzeitig ist heute noch unklar, welche alternativen Energieträger zukünftig in welchen Mengen und zu welchen Preisen verfügbar sein werden. Für Unternehmen, die heute in neue Anlagentechnik investieren müssen, ist das eine erhebliche Unsicherheit.
Genau hier setzt BrEEga an. Unsere Idee war es, ein Brennersystem zu entwickeln, das sich nicht auf einen einzelnen Energieträger festlegt, sondern unterschiedlichste gasförmige Brennstoffe nutzen kann. Damit schaffen wir die technologische Grundlage für eine schrittweise Dekarbonisierung und stärken gleichzeitig die Flexibilität, Investitionssicherheit und Widerstandsfähigkeit der industriellen Wärmeversorgung.
Was macht euren Brenner besonders, und worin lag die größte technische Herausforderung bei der Nutzung so unterschiedlicher Gase?
Brennstoffflexibel, lastflexibel und schadstoffarm. Genau diese drei Eigenschaften vereint unser Brennersystem. Möglich wird das durch eine algorithmenbasierte Verteilung der Gas- und Luftmassenströme, die gezielt auf die Eigenschaften des jeweiligen Brennstoffs abgestimmt wird.
Die größte technische Herausforderung bestand darin, die sehr unterschiedlichen Verbrennungseigenschaften der Gase in einem einzigen Brennersystem zu beherrschen. Dass es uns gelungen ist, sieben verschiedene Brenngase, darunter Wasserstoff und sogar reines Ammoniak, stabil und schadstoffarm zu verbrennen, ist das eigentliche Alleinstellungsmerkmal unserer Entwicklung.
Wie haben das GWI und die Projektpartner ihre jeweiligen Stärken eingebracht, um aus der Idee ein praxistaugliches Brennersystem zu entwickeln?
BrEEga ist das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie. Gemeinsam mit unserem Projektpartner Friedrich Ley haben wir das Brennersystem von der ersten Idee bis zur erfolgreichen technischen Umsetzung entwickelt. Dabei konnten wir die wissenschaftliche und experimentelle Expertise des GWI mit der langjährigen Erfahrung von Friedrich Ley in der industriellen Brennertechnik sowie der Kenntnis des Marktes und der Anforderungen industrieller Anwender verbinden.
Unsere assoziierten Partner BASF und Sensirion AG ergänzten das Projekt durch wertvolle Impulse aus der industriellen Anwendung und der Messtechnik. Durch das Zusammenspiel dieser Kompetenzen ist es uns gelungen, eine innovative Brennertechnologie zu entwickeln und unter industrienahen Bedingungen erfolgreich zu erproben.
Wo kann die Industrie eure Entwicklung heute bereits einsetzen, und welche Schritte stehen bis zu einer breiteren Anwendung noch an?
Unser Brennersystem bietet Potenzial für unterschiedlichste industrielle Wärmeanwendungen: von der Warmwasser- und Dampferzeugung bis hin zu Hochtemperaturprozessen, beispielsweise in der Metallverarbeitung oder chemischen Industrie. Besonders interessant ist die Technologie für Unternehmen, die ihre Prozesswärmeversorgung schrittweise von Erdgas auf klimaneutrale Brennstoffe umstellen möchten, ohne sich frühzeitig auf einen einzelnen Energieträger festzulegen.
Die Funktionsfähigkeit haben wir mit einem 180-kW-Prototyp experimentell nachgewiesen. Darüber hinaus haben wir bereits ein Scale-up auf 2,2 MW durchgeführt und die Integration in eine industrielle Anlage der BASF numerisch untersucht. Der nächste Schritt ist die Demonstration unter realen Produktionsbedingungen. Langfristig soll die Technologie insbesondere die Umrüstung bestehender Feuerungsanlagen erleichtern und Unternehmen ermöglichen, flexibel auf die zukünftige Verfügbarkeit unterschiedlicher Brennstoffe zu reagieren.