Innovationspreis für Planung, Forschung und Entwicklung
Preisträger
System zur Verbrennungsregelung und
-überwachung mit CO-Sensor
Auszeichnung
Dotierung: 5.000 EUR
Am 19. Oktober 2004 wurden in Berlin im Rahmen
einer Festveranstaltung die Gewinner des
Innovationspreises der deutschen Gaswirtschaft
2004 bekannt gegeben. Diese Auszeichnung
wird für herausragende Leistungen zur Einsparung
von Energie und zur Steigerung der
Energieeffizienz vergeben. Der mit insgesamt
50.000 Euro dotierte Preis wird alle zwei Jahre
von der ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen
und umweltfreundlichen Energieverbrauch
e.V. ausgelobt und steht unter der Schirmherrschaft
des BGW Bundesverband der deutschen
Gas- und Wasserwirtschaft e.V. sowie des
DVGW Deutsche Vereinigung des Gas- und
Wasserfaches e.V.
Eine Auszeichnung erhielt das Projekt „Brennwert-
Heizgerät mit CO-geführter Verbrennungsregelung
und -überwachung“ der Firma Vaillant
aus Remscheid mit 5.000 Euro Preisgeld.
Moderne Brennwert-Heizgeräte besitzen üblicherweise
einen modulierenden Gasbrenner mit
einem pneumatischen Gas-Luft-Verbund. Bei
diesem Gas-Luft-Verbund wird mit einem Gebläse
an einer Drosselstelle (Blende) ein
Differenzdruck erzeugt, der auf eine Membran
des für die Gaszuführung verantwortlichen
Magnetventils wirkt. Ändert sich die Drehzahl
des Gebläses, zieht dies eine Veränderung des
Drucks auf die Membran nach sich, wodurch
wiederum dem Brenner entsprechend mehr oder
weniger Gas zudosiert wird. Auf diese Weise
wird das Gas-Luft-Verhältnis nach einer fest vorgegebenen
Kennlinie geregelt, die nur für eine
Gasart beziehungsweise einen engen Toleranzbereich
optimal ist.
In der Praxis arbeiten moderne Gasgeräte meist
mit einem Sauerstoffüberschuss von Lambda
rund 1,35. Dies erlaubt auch bei etwas schwankenden
Gasbeschaffenheiten einen stabilen Betrieb.
Dieses Verhältnis wird aber nach erfolgter
Inbetriebnahme und bestimmungsgemäßem
Betrieb oft nie mehr verändert, was sich aber bei
wechselnden Umgebungsbedingungen und eventuellen
Abweichungen vom Auslegungszustand nachteilig
auswirken kann.
Dies äußert sich dann unter anderem in Veränderungen
beim Emissionsverhalten, Wirkungsgrad
und Wartungsaufwand. Deshalb wäre eine ständige
Überwachung und Optimierung des Verbrennungsprozesses wünschenswert.
Die Vaillant GmbH aus Remscheid hat dafür in
den letzten zwei Jahren gemeinsam mit der
Steinel Solutions AG aus Einsiedeln (Schweiz)
eine innovative Lösung entwickelt, die auf einem
neuartigen Kohlenmonoxid-Sensor basiert.
Denn der CO-Gehalt des Abgases ist die wesentliche
Kenngröße für die Qualität des in einem
Brennwert-Heizgerät ablaufenden
Verbrennungsprozesses. Die Informationen des
Sensors verarbeitet eine neu entwickelte Elektronik,
die dann über ein ebenfalls neues, kombiniertes
Gasregel-, Sicherheits- und Absperrventil
mit Schrittmotorantrieb mittels des Zuluftvolumenstroms
auf den Verbrennungsprozess Einfluss nimmt. Auf diese Weise wird eine optimierte
Verbrennung bei schwankenden Gaszusammensetzungen
und sich ändernden Anlagen- und Umgebungsbedingungen
realisiert, was sich unter anderem in einem höheren Nutzungsgrad
während der Betriebszeit der Geräte niederschlägt.
Die damit möglichen Verbesserungen des mittleren
Wirkungsgrades in der Praxis werden zwischen
drei und fünf Prozent geschätzt.
Darüber hinaus erlaubt das System eine vorausschauende
Geräteanalyse, denn neben den Abgaswerten
wird beispielsweise auch noch der
mechanische Verschleiß des Gebläselagers erfasst
und gegebenenfalls eine entsprechende
Wartungsmeldung ausgegeben. Eine Benachrichtigung
externer Servicefirmen per SMS oder
E-Mail ist ebenfalls möglich. Auf diese Weise
werden die Betriebssicherheit erhöht und Wartungsmaßnahmen
optimiert.
