Aktuelles Förderprojekt

Heißgaslüfter aus oxidischem CMC zur CO2-Reduktion von Thermoprozessen in der Keramikindustrie (CMCVent)

Motivation

© KERATEK GmbH
Axialventilator aus Metall mit Korrosionserscheinungen. Flügelrad im Neuzustand (Bild links) und nach 2 Jahren Einsatz in einem Klinkerwerk mit schwefelhaltigem Rauchgas (Bild rechts). Bildquelle ©KERATEK

Durch Defossilisierung der Keramikindustrie soll die Nutzung von Gas zum Ofenbetrieb von aktuell 90 % auf nahezu 0 % gesenkt werden. Das Erreichen dieses Ziels erfolgt durch die Umstellung auf Wasserstoff- oder vollelektrische Betriebsweisen, die den CO2-Footprint deutlich reduzieren. Thermoprozesse sollen hinsichtlich des Energieeinsatzes durch eine verbesserte Luftdurchmischung innerhalb von Tunnel- oder Batchöfen effizienter gestaltet werden. Dafür werden Heißgaslüfter (HGL) benötigt, die in einem Temperaturbereich bis 1.100 °C bei hohen Drehzahlen kriech- und korrosionsbeständig sind. 

Zielsetzung

© Fraunhofer-Zentrum HTL
Fügedemonstrator aus oxidischem CMC von HTL (Projekt EnerTherm)

Technisches Hauptziel ist die Entwicklung und der Einsatz neuartiger HGL aus faserverstärkter Oxidkeramik (O-CMC) für Thermoprozesse, insbesondere durch den Nachweis der Funktionsfähigkeit in einem Batch- und einem Durchlaufofen in der Keramikindustrie. Die zu entwickelnden HGL sollen im Laufe des Projektes zunächst ausgelegt und konstruiert werden. Prototypen werden durch Fügen von O-CMC-Subkomponenten hergestellt und anschließend auf einem Schleuderprüfstand und in einem HT-Ofen erprobt. Nach erfolgreicher Validierung werden HGL unter realen Produktionsbedingungen in industriellen Ofenanlagen eingesetzt.

Lösungsweg

Arbeitsteilung im Projekt CMCVent

Im Rahmen des Projektes CMCVent übernimmt das Zentrum HTL folgende Aufgaben:

  • Konzeptionierung von HGL auf Basis von Differenzialbauweisen
  • Entwicklung angepasster glaskeramischer Fügelote
  • Herstellung von testfähigen HGL Prototypen durch Fügen von O-CMC-Subkomponenten
  • Abdichtung zur Reduzierung der offenen Porosität
  • Zerstörungsfreie Prüfung der Prototypen mittels Computer-Tomografie
  • Mechanische Charakterisierung der Fügeverbindungen
  • Bestimmung der O-CMC-Materialkennwerte bei RT und 1.100 °C

Projektdaten

Projektlaufzeit 1.11.2025 bis 31.10.2028
Förderung Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Ausschreibung 8. Energieforschungsprogramm
Fördersumme HTL 537.000 Euro
Projektpartner und -koordinator Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. (Koordinator); Alumina Systems; August Lücking GmbH & Co. KG; Institut für Ziegelforschung Essen e.V.; KERATEK GmbH; Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH; Pollrich GmbH; Fraunhofer ISC, Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau GmbH
Projektleitung am HTL Dr. Jens Schmidt