Forschung an elektrischen Hochleistungsbrennern

HyperHeat und das Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik der RWTH Aachen (IOB) haben ein gemeinsames Forschungsprojekt gestartet. Dabei werden HyperHeats elektrische Hochleistungsheizer unter den Bedingungen von Massivumformungsprozessen wie etwa dem Schmieden erprobt und als Retrofitlösung validiert. Das Forschungsprojekt “HyperTherm” wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert.

 HyperHeat hat mit seiner Technologie die Möglichkeit geschaffen, emissionsreiche Hochtemperaturprozesse bis zu 2000 °C, wie beispielsweise das Stahlschmieden, zu elektrifizieren. Die elektrischen Heizer können vorhandene Ofenöffnungen nutzen und via Plug & Play entweder bestehende Erdgasbrenner vollständig ersetzen oder im Hybridverfahren ergänzen. Dadurch kann ein vormals ausschließlich mit Erdgas betriebener Ofen nun zwischen den Energieträgern Strom und Gas je nach Verfügbarkeit und Preis wechseln und so schrittweise Emissionen verringern. Im Technikum des IOB wird diese Retrofit-Nachrüstung installiert und unter realistischen Bedingungen erprobt. 

Ziel des Projektes ist es, genau quantifizieren zu können, welche ökonomischen und ökologischen Einsparungen durch den Ersatz eines fossilen Brenners mit einem elektrischen HyperHeat-Heizer erzielt werden können und welche Faktoren die Lebensdauer und die Materialbeständigkeit beeinflussen. 

 “Unser Anspruch ist es, unseren Kunden ein marktfähiges, effizientes und langlebiges Produkt anzubieten. Das Projekt ermöglicht es uns, unsere Heizer unter verschiedenen Bedingungen zu erproben und technologisch weiterzuentwickeln. Mit seiner Expertise in Thermoprozesstechnik und Prozessoptimierung ist das IOB bei diesem Prozess für uns der perfekte Partner”, sagt Frederick Lessmann, Gründer und Geschäftsführer von HyperHeat. 

Das Forschungsprojekt verläuft in drei Phasen. Bis Juni wird HyperHeat den elektrischen Heizer fertigen und an das IOB liefern. Ab dem Sommer 2026 beginnt das IOB die Versuchsreihen. Der Heizer wird im Rahmen verschiedener Betriebsszenarien unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt. Dabei stehen zwei Temperaturbereiche im Fokus: der Hochtemperaturbereich bei ca. 1250 °C, angelehnt an das Schmieden von Stahlteilen, und ein niedriger Temperaturbereich bei gut 500 °C, der etwa in der Wärmebehandlung von Aluminiumteilen genutzt wird. Ab Herbst 2026 werden die Ergebnisse ausgewertet. 

“Prozessgaserhitzer in Temperaturbereichen bis 2000°C stellen eine vielversprechende Technologie zur Dekarbonisierung von Hochtemperaturprozessen dar. Neben der anwendungsnahen technologischen Erprobung ist die Systemintegration hybrider Beheizungsmethoden in Thermoprozessanlagen eine technologische Herausforderung.

Dabei müssen auch die Rückwirkungen auf das Gut und die Anlagenkomponenten wissenschaftlich beschrieben werden. Nur so können technologische Risiken zur Implementierung der Technologie in bestehende Prozesse definiert und Maßnahmen zur Risikominimierung erarbeitet werden.

Durch die Kooperation zwischen Industrie und Wissenschaft kann die Implementierung von neuen Technologien beschleunigt werden”, sagt Prof. Dr.-Ing.Christian Wuppermann, Leiter des Instituts für Industrieofenbau und Wärmetechnik.

Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. 

(Quelle: HyperHeat)