Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Im Rahmen eines abgeschlossenen Forschungsvorhabens wurde ein Kachelofen-Heizeinsatz als Unterbrandfeuerung entwickelt. Aufbauend auf diesen Arbeiten soll der neuartige Unterbrand-Heizeinsatz bis zur Serienreife weiterentwickelt werden. Dieser Heizeinsatz zeichnet sich gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Entwicklungen durch niedrige Emissionen aus, die von der Brennstoffaufgabemenge oder von einer Leistungsregelung \u00fcber die zugef\u00fchrte Verbrennungsluftmenge nur wenig beeinflu\u00dft werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenF\u00fcr die Weiterentwicklung des Heizeinsatzes bis zur Serienreife m\u00fcssen geeignete Materialien in Bereichen hoher thermischer Belastung bei reduzierend wirkender Atmosph\u00e4re (prim\u00e4re Reaktionszone) gefunden und die Flammenstabilit\u00e4t bei niedrigem Schornsteinzug (z.B. in der Aufw\u00e4rmphase des Ger\u00e4tes) erh\u00f6ht werden. Bei der L\u00f6sung der anstehenden Probleme sind neben technischen Aspekten auch die Anforderungen des Marktes (z.B. erzielbarer Verkaufspreis des Heizeinsatzes) zu ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n
Als m\u00f6gliche Gu\u00dfqualit\u00e4t f\u00fcr den Einsatz im Brennerbereich bietet sich ein chromlegierter Gu\u00df an. Diese Gu\u00dfqualit\u00e4t wurde bisher im Bereich kleiner Holzfeuerungsanlagen nicht eingesetzt, wohl aber in anderen Bereichen mit hohen Anwendungstemperaturen. Als Alternative zu der verwendeten Schamotteart k\u00f6nnen hochfeuerfeste Schamottesteine aus dem Bereich der Industriefeuerung oder Feuerbeton verwendet werden.<\/p>\n
Bei schlecht w\u00e4rmed\u00e4mmenden Schamottearten wirkt sich bei der bisherigen Brennergeometrie das ung\u00fcnstige Verh\u00e4ltnis von Randfl\u00e4che zu Volumen negativ aus. Hierdurch wird aus der Flammenwurzel, vor allem in der Aufw\u00e4rmphase des Heizeinsatzes, zuviel Energie in die Schamotteplatten abgef\u00fchrt. Durch den \u00dcbergang zu einer anderen Brennergeometrie ist eine gr\u00f6\u00dfere Flammenstabilit\u00e4t erreichbar.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das urspr\u00fcngliche Brennerkonzept wurde auf Grundlage der im Vorhabensverlauf gewonnenen neuen Erkenntnisse und unter Ber\u00fccksichtigung der ver\u00e4nderten Marktbedingungen kritisch \u00fcberarbeitet. Die grundlegenden Anforderungen an das Serienger\u00e4t – g\u00fcnstiges Emissionsverhalten, Leistungsregelung soll m\u00f6glich sein, Eingriffsm\u00f6glichkeiten des Betreibers minimieren – blieben hierbei bestehen. In mehreren Optimierungsschritten wurde schlie\u00dflich ein neues Konzept zur Brennraumgestaltung erarbeitet. <\/p>\n
Durch die Modifizierung des Unterbrand-Heizeinsatzes ergaben sich gegen\u00fcber der Ausgangssituation erhebliche Verbesserungen und der Aufbau des Heizeinsatzes wurde deutlich vereinfacht. Materialprobleme traten weder bei l\u00e4ngeren Versuchsreihen noch bei einer \u00dcberlastung des Ofens auf. Aufgrund der besonderen Anordnung und Form des Rostes und der Verbrennungsluftf\u00fchrung bleibt dieser Heizeinsatz, im Gegensatz zu anderen Bauformen mit Verbrennungsrost, trotzdem in der Leistung regelbar. Au\u00dferdem ist im Bereich der Glutzone eine gleichm\u00e4\u00dfigere Verteilung und gezieltere Zuf\u00fchrung der Prim\u00e4rluft durch den Rost hindurch m\u00f6glich, wodurch vor allem das Anbrenn- und Teillastverhalten des Heizeinsatzes positiv beeinflu\u00dft wird. Da der Heizeinsatz nur noch in einigen besonders wichtigen Bereichen ausschamottiert ist, reduzieren sich die Herstellungskosten und das Gewicht des Heizeinsatzes.<\/p>\n
Seit der Bewilligung des Vorhabens nahmen die Verkaufzahlen f\u00fcr Heizeins\u00e4tze bundesweit allerdings erheblich ab. Hierdurch verst\u00e4rkte sich aufgrund des starken Verdr\u00e4ngungswettbewerbes der Kostendruck auf die Hersteller. Dies bewirkte bei allen Herstellern eine vorsichtige Modellpolitik. Die ver\u00e4nderte Marktlage konnte nicht ohne Auswirkungen auf das Serienmodell des Heizeinsatzes bleiben. Die beantragte Zielrichtung des Vorhabens und die eingangs definierten Anforderungen an das Serienger\u00e4t sollten aber hierdurch nicht ge\u00e4ndert werden. Aber es sollte in allen Punkten nach einer m\u00f6glichst kosteng\u00fcnstigen Umsetzung des technischen Konzeptes in ein Serienger\u00e4t gesucht werden.<\/p>\n
Auf Grundlage des vorhandenen und modifizierten Heizeinsatzes und unter den geschilderten wirtschaftlichen Randbedingungen und Anforderungen des Marktes wurde eine Null-Serie gefertigt, die sich in einigen Punkten vom Prototyp unterschied. Um die Kosten zu minimieren, wurde, soweit m\u00f6glich, auf vorhandene Gu\u00dfformen zur\u00fcckgegriffen und diese entsprechend abge\u00e4ndert. Hierdurch wurden ebenfalls gegen\u00fcber dem modifizierten Prototyp einige \u00c4nderungen notwendig. Die Summe der \u00c4nderungen bei der Null-Serie f\u00fchrte letztlich dazu, da\u00df die \u00fcberaus g\u00fcnstigen Emissionswerte des modifizierten Prototyps mit dem Serienmodell nicht erreicht werden konnten.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
–<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Rahmen eines abgeschlossenen Forschungsvorhabens wurde ein Kachelofen-Heizeinsatz als Unterbrandfeuerung entwickelt. Aufbauend auf diesen Arbeiten wurde der neuartige Unterbrand-Heizeinsatz als Prototyp weiterentwickelt und optimiert. Dieser Prototyp zeichnet sich gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Entwicklungen durch niedrige Emissionen aus, die von der Brennstoffaufgabemenge oder von einer Leistungsregelung \u00fcber die zugef\u00fchrte Verbrennungsluftmenge nur wenig beeinflu\u00dft werden. Bei den Entwicklungsarbeiten mu\u00dften neben tech-nischen Aspekten auch die Anforderungen des Marktes ber\u00fccksichtigt werden. Die durch wirtschaftliche Zw\u00e4nge gepr\u00e4gten \u00c4nderungen des Prototyps bei der Umsetzung zum Serienmodell wirkten sich negativ auf das Emissionsverhalten des Heizeinsatzes aus. Verbesserungen sind hier nur m\u00f6glich, wenn der Prototyp konsequent als Serienmodell umgesetzt wird. Dies ist bei der momentanen Marktsituation und dem derzeitigen erh\u00f6hten finanziellen Risiko bei der Markteinf\u00fchrung von Heizeins\u00e4tzen nicht m\u00f6glich. Deshalb wurde das Vorhaben trotz der positiven Zwischenergebnisse aus wirtschaftlichen und technischen Gr\u00fcnden nach der Anfertigung der Null-Serie und deren \u00dcberpr\u00fcfung und teilweisen \u00dcberarbeitung abgeschlossen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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