Wichtige Daten von Häfen im Bereich der Unterelbe. Die Hafendatenbank dient verschiedenen Aufgaben: 1. Bewertung von Stiftungsanträgen förderungsfähiger Häfen der Stiftung Elbefonds. 2. Ermittlung von Verschlickungsraten und Information zu Baggermethodiken in den verschiedenen Häfen. 3. Allgemeine Informationserhebung (Betreiber, Nutzungsverträge, Eigentümer, Objektname und Nutzung) 4. Dokumentation der Beeinträchtigung der Häfen durch Ausbaumaßnahmen im Rahmen der Beweissicherung. Sämtliche Angaben sind freiwillig und erheben nicht den Anspruch auf Vollständigkeit. Ermittelt werden alle Hafendaten im Untersuchungsgebiet der Beweissicherung der Fahrrinnenanpassung der Elbe 1999/2000. Dabei handelt es sich um den Elbebereich von Geesthacht bis See, sowie die tidebeeinflussten oder gesperrten Nebenflüsse.
TP 1: Ziel ist die Charakterisierung von Transportprozessen und wichtigen Aspekten der Wasserqualität im Bereich des Hafens/der zentralen Bucht von Paranagua. Im Zentrum steht die Untersuchung der Auswirkungen von Erhaltungsbaggerei, Baggergutverklappung und hafenbedingten Abwasser- und Stoffeinträgen auf die Morphodynamik, Verschlickung und Wasserqualität im Hafenumfeld. Auf Basis von umfangreichen Felduntersuchungen und bestehenden Datensätzen werden physikalische, chemische und biologische Kenngrößen des Wasserkörpers ermittelt und die Bedeutung von Nährstoffemissionen und enterobakteriellen Einträgen auf den Qualitätsstatus des Hafenwassers und der benachbarten Gebiete untersucht. Es werden hochauflösende numerische Modelle zur Simulation der Hydrodynamik, Sedimentdynamik, Morphodynamik und Wasserqualität in der zentralen Bucht von Paranagua entwickelt, auf deren Grundlage Optimierungsstrategien für ein zukünftiges Baggerei- und Emissionsmanagement abgeleitet werden. Die Szenarien bilden die Grundlage für die Entwicklung von Nachhaltigkeitsleitlinien und Monitoringstrategien, welche den regionalen Behörden zur Verfügung gestellt werden.
Das Verhalten von Kohlen wird bei der Verbrennung in Heisswasser- und Dampferzeugern vorrangig durch den Abbrand und den Ascheansatz an den waermeuebertragenden Flaechen bestimmt. Dies betrifft sowohl den Ascheansatz bei Stein- als auch bei Braunkohlen, Anlagen kleiner, mittlerer und grosser Leistung und hat gegenwaertig mit dem Streben nach hoeheren Verbrennungs- und Dampftemperaturen an Bedeutung zugenommen. Das Forschungsziel des Vorhabens wird durch die Notwendigkeit bestimmt, dem Hersteller und Betreiber von Feuerungsanlagen und Entscheidungsunterlagen zum Erreichen eines verschlackungs- und verschmutzungsarmen Betriebs der Dampferzeuger bei vertretbarem Reinhaltungsaufwand zur Verfuegung zu stellen. Die Anwendung ist auf Braunkohlenstaubfeuerungen mit thermischen Leistungen im kleinen und mittleren Leistungsbereich von 5-40 MW thermisch (Dampferzeugerleistungen von 10, 40-300 t/h fuer Industrie- und Stadtwerke - u.a. Heizkraftwerke Bautzen, Amsdorf und Chemnitz) ausgerichtet.
Die Mitverbrennung von Biomasse oder Abfaellen in existierendenen Kohlenstaubfeuerungsanlagen bietet verschiedene Vorteile, beispielsweise die Nutzung grosser Biomassemengen bei geringeren Investitionskosten verglichen mit reinen Biomassefeuerungsanlagen. Biomasse als Brennstoff bleibt durch sein weitreichendes Sortiment und die dadurch bedingten vielfaeltigen Eigenschaften ein schwieriger Brennstoff. Nach wie vor sind die Probleme mit Ascheanbackungen und hohen Korrosionsraten auch in fortschrittlichen Anlagen nicht beseitigt. Ziel des Projekte ist es, das Werkzeug zur Vorhersage der Betriebsprobleme Verschlackung, Verschmutzung und Korrosion in fortschrittlichen Hochtemperaturstaubfeuerungen mit Biomassemitverbrennung zu schaffen.
Die Senkung der Stickoxidemission aus braunkohlegefeuerten Dampfkessel unter einen Wert von 200 mg/m3 iN durch ausschliesslich feuerungstechnische Massnahmen wurde fuer rheinische Braunkohlen in den 80er Jahren nachgewiesen und an allen entsprechenden Dampfkesseln realisiert. Ostdeutsche Braunkohlen weisen in einigen Mineralbestandteilen deutliche Unterschiede im Vergleich zu rheinischen Braunkohlen auf. Diese Unterschiede koennen andere NOx-Minderungspotentiale bzw eine verstaerkte Verschlackung der Brennkammer bewirken. Das Ziel der Untersuchung bestand in der Bewertung dieser Qualitaetsunterschiede auf das Feuerungsverhalten nach Realisierung der feuerungstechnischen NOx-Minderungsmassnahmen fuer zwei Braunkohlekraftwerke. Dazu wurden brennstoffspezifische, halbtechnische und grosstechnische Untersuchungen fuer die jeweiligen Standorte durchgefuehrt. Es wurde festgestellt, dass auch bei ostdeutschen Braunkohlen ein Emissionswert von 200 mg/m3 iN sicher unterschritten werden kann. Die Verschlackung der Brennkammer wird sich nicht wesentlich verstaerken. Die Untersuchungsergebnisse stuetzen die Unternehmensentscheidung der VEAG zur ausschliesslich feuerungstechnischen Umruestung von Dampfkesseln auf NOx-armen Betrieb in den Kraftwerken Jaenschwalde und Boxberg.
Verschiedene Brennstoffe und Brennstoffgemische werden mit unterschiedlichen Feuerungstechniken auf ihr Verbrennungs- und Emissionsverhalten untersucht. Die im wesentlichen experimentellen Untersuchungen erfolgen an zwei Versuchsbrennkammern mit einer thermischen Leistung von jeweils 1 MW, die nach dem Prinzip - der konventionellen Staubfeuerung und - der zirkulierenden atmosphaerischen Wirbelschichtfeuerung betrieben werden.
Gegenueber Kraftwerken, die mit Rohbraunkohle befeuert werden, weisen Trockenbraunkohlekraftwerke ein deutlich hoeheres Wirkungsgradpotential auf. Aufgrund des hoeheren Heizwerts und der hoeheren Verbrennungstemperatur von Trockenbraunkohle ergibt sich fuer das Trockenbraunkohlekraftwerk ein neues Feuerungs- und Rauchgasreinigungskonzept. An einer trockenbraunkohlegefeuerten Versuchsbrennkammer sollen in Abhaengigkeit von der Zusammensetzung, Feuchte und Koernung des Brennstoffs und feuerungstechnischen Parametern sein Zuend- und Abbrand-, Emissions- und Verschlackungsverhalten untersucht und Massnahmen zur Verbesserung der Feuerungstechnik erprobt werden.
Die Auswirkungen von Verschlackungen auf die Verfügbarkeit und die Instandhaltungskosten von Feuerungsanlagen können sehr negativ sein. Ziel dieses Projektes ist es, das grundsätzliche Verständnis für die maßgeblichen Mechanismen, die zu Aschenschmelze und Depositionsbildung führen, zu verbessern. Am Ende des Projektes sollen entsprechende Auslegungs- und Prognosetools für Biomasse-befeuerte Feuerungen und Kessel zur Verfügung stehen. Als Basis soll ein CFD-Modell zur Simulation und Optimierung von Rohrbündelwärmetauschern (konvektiver Teil des Kessels) weiterentwickelt werden. Dieses Modell soll in weiterer Folge mit thermodynamischen Gleichgewichtsberechnungen kombiniert und in ein Modell implementiert werden, mit dem die Bildung von Depositionen an Feuerungs- und ebenen Kesselwänden sowie Oberflächen von Rohrbündelwärmetauschern vorhergesagt werden kann. Damit soll, unterstützt durch Testläufe, das Schmelzverhalten (Verschlackung) von Aschen im Feuerraum und im Kesselbereich genauer untersucht werden. Des weiteren wird anhand ausgewählter Fallbeispiele Korrosion in Wärmetauschern experimentell untersucht. Die Arbeiten im Rahmen dieses Projektes erfolgen primär in Form von Simulationen, die mit Messdaten validiert werden.