Forschungsgruppe Prof. Dr. Thomas Nussbaumer:
Bioenergie und Nachhaltigkeit
Biomasse ist mit über 10% Anteil am Weltenergieverbrauch der wichtigste erneuerbare Energieträger. Da das Potenzial mehr als das Doppelte beträgt, erlebt die Bioenergie einen Boom. Die Techniken zur Nutzung von Biomasse sind deshalb hochaktuell. In der Schweiz steht heute die Wärmeerzeugung im Vordergrund. Daneben gewinnt die Stromerzeugung zunehmend an Bedeutung und global werden auch Biotreibstoffe nachgefragt. Eine unsachgemässe Nutzung von Biomasse kann aber ökologische und soziale Schäden verursachen, die es durch optimale Anwendung zu vermeiden gilt. Die Fachgruppe Bioenergie setzt sich deshalb in Forschung und Entwicklung dafür ein, Entscheidungsgrundlagen zu verschiedenen Verfahren bereit zu stellen, die Techniken zur Holzenergie-Nutzung zu verbessern und neue Verfahren zu entwickeln. Schwerpunkte der Arbeiten:
• Optimierung von Feuerungen mit Computational Fluid Dynamics (CFD)
• Verbrennungskonzepte mit gestufter Verbrennung
• Bildung von Feinstaub und Massnahmen zu deren Reduktion
• Neue Konzepte von Elektroabscheidern und Verhalten der Stäube
• Einbindung von Holzheizungen und Solaranlagen
• Konzepte zur Stromerzeugung mit Biomasse
• Vergleich der Primärenergie-Effizienz für Wärme, Strom und Treibstoffe
• Techno-ökonomische Analysen
Die Fachgruppe Bioenergie verfügt über ein modern eingerichtetes Forschungslabor zur Untersuchung von Holzfeuerungen und Elektroabscheidern mit Analyse der Schadstoffemissionen (CO, CO2, NOX, CXHY, Staub, Feinstaub inklusive Partikelgrösse, Kondensate) sowie zur Bilanzierung von Massenströmen, Leistungen und Wirkungsgraden.
Das Labor verfügt zudem über eine Demonstrationsanlage einer Wirbelschicht und über einen Versuchsstand für Modell-Untersuchungen von Strömungen mit Particle Image Velocimetry (PIV). Dieser wird zur Optimierung von Feuerungen und Feinstaubabscheidern eingesetzt. Die Fachgruppe arbeitet mit Industriepartnern zusammen und bietet das Wissen und die Infrastruktur von Labor und PIV auch als Dienstleistung an.
Die Erfahrungen aus Forschung und Entwicklung werden in den Vorlesungen "Erneuerbare Energie –Bioenergie“ und „Erneuerbare Energie –Solarenergie“ vertieft. Studierende haben die Möglichkeit zur Durchführung von Bachelor- und Masterarbeiten im Forschungslabor oder in theoretischen Aufgaben mit CAD und CFD.
Aktuelle Forschungsergebnisse werden alle zwei Jahre am vom Bundesamt für Energie unterstützten Holzenergie-Symposium ( www.holzenergie-symposium.ch) vorgestellt.
Team:
- Prof. Dr. Thomas Nussbaumer
- Dr. Jürgen Good
- Pascal Horat
- Martin Kiener
- Adrian Lauber
- Peter Odermatt
