Hocheffiziente und CO2 neutrale Heißgaserzeugung mittels induktiver Suszeptorerwärmung für industrielle Anwendungen, Teilvorhaben: Entwicklung eines Induktionserwärmungssystems

Description: Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Energiewende voranzutreiben und Industrieunternehmen die Möglichkeit zu bieten, Prozesswärme ohne fossile Brennstoffe weltweit wettbewerbsfähig herzustellen. Hierzu wird ein Heißgaserzeuger entwickelt, der nahezu verlustfrei Heißgas mittels eines durch Induktion erwärmten Suszeptors erzeugt, der von Umgebungsluft oder Prozessgasen durchströmt wird. Durch die Nutzung erneuerbarer Energien zur Stromerzeugung für die Induktionserwärmung kann der Heißgaserzeuger vollständig CO2-neutral betrieben werden. Es soll ein funktionsfähiger Demonstrator entwickelt werden. Ein mediendurchlässiger Suszeptor wird von einer Induktionsspule homogen durchwärmt. Die im Suszeptor erzeugte Temperatur wird auf das durchdringende Medium, idealerweise Umgebungsluft oder Prozessgas, übertragen, um die gewünschte Temperatur zu erreichen. Die Induktionsspule kann außerhalb des Suszeptors angeordnet werden, was eine optimale Strömung des zu erwärmenden Mediums ermöglicht. Der angesaugte Luftstrom kühlt die Induktionsspule und wird vorgewärmt, was die Energieeffizienz des Gesamtsystems erhöht. Induktionsspulen werden meist aus Kupferrohren gefertigt und mit Kühlwasser durchflossen, um Überhitzung zu verhindern. Im geplanten System soll die Kühlenergie zur Vorwärmung der Gase genutzt werden, was den Wirkungsgrad erheblich steigert. Für Temperaturen kleiner oder größer 1200°C werden unterschiedliche Ansätze gewählt. Das Konzept bleibt dabei unverändert, jedoch wird das Material für Suszeptor, Gehäuse und Gasführung an die jeweiligen Temperaturen angepasst. Unter 1.200°C können metallische Werkstoffe verwendet werden; bei höheren Temperaturen müssen keramische Werkstoffe eingesetzt werden. Zusammengefasst zielt das Projekt darauf ab, eine effiziente und CO2-neutrale Methode zur industriellen Prozesswärmeerzeugung zu entwickeln, die den Anforderungen verschiedener Temperatur- und Leistungsklassen gerecht wird und den Einsatz erneuerbarer Energien fördert.

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Tags: Fossiler Brennstoff ? Keramik ? Energiewende ? Kühlwasser ? Prozesswärme ? Außenluft ? Erneuerbare Stromerzeugung ? Erneuerbare Energie ? Temperatur ? Wirkungsgrad ? Energieeffizienz ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• COBES GmbH (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2025-06-01 - 2028-05-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Sub-project: Development of an induction heating system
  Description: The aim of the joint project is to drive forward the energy transition and offer industrial companies the opportunity to produce process heat competitively worldwide without fossil fuels. To this end, a hot gas generator is being developed that generates hot gas almost loss-free using a susceptor heated by induction, through which ambient air or process gases flow. By using renewable energies to generate electricity for induction heating, the hot gas generator can be operated in a completely CO2-neutral manner. A functional demonstrator is to be developed. A media-permeable susceptor is heated homogeneously by an induction coil. The temperature generated in the susceptor is transferred to the penetrating medium, ideally ambient air or process gas, in order to achieve the desired temperature. The induction coil can be positioned outside the susceptor, which enables an optimum flow of the medium to be heated. The air flow drawn in cools the induction coil and is preheated, which increases the energy efficiency of the overall system. Induction coils are usually made of copper pipes and have cooling water flowing through them to prevent overheating. In the planned system, the cooling energy is to be used to preheat the gases, which significantly increases efficiency. Different approaches are chosen for temperatures below or above 1200°C. The concept remains unchanged, but the material for the susceptor, housing and gas flow is adapted to the respective temperatures. Below 1200°C, metallic materials can be used; at higher temperatures, ceramic materials must be used. In summary, the project aims to develop an efficient and CO2-neutral method for industrial process heat generation that meets the requirements of different temperature and output classes and promotes the use of renewable energies. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1139646

Status

Aktiv

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