Beachten Sie zusätzlich zu den hier ausgeschriebenen Abschlussarbeiten auch die Aushänge am schwarzen Brett des Instituts (L1|01, 3. Obergeschoss).
Techno-Economic Analysis and Optimization of Hybrid Absorption Processes for CO2 Capture from Lime and Cement Plants
Technisch-wirtschaftliche Bewertung und Optimierung hybrider Absorptionsverfahren zur CO2-Abscheidung aus Kalk- und Zementwerken
24.01.2025
Masterthesis, Bachelorthesis
At the Institute for Energy Systems and Technology (EST), a promising CO2 capture process, the Indirectly Heated Carbonate Looping (IHCaL), is being developed for integration into lime and cement plants, to reduce the associated CO2 emissions. Combining IHCaL with other capture methods, such as absorption with monoethanolamine (MEA), could further reduce the specific energy consumption (SPECCA) and the cost of the entire system. Some hybrid solutions have been proposed, but a process optimization considering techno-economics is still required to assess the potential.
Betreuer/in: M.Sc. Martin Nicolas Greco Coppi
Masterthesis, Bachelorthesis
Im DFG/Transregio Projekt „Oxyflame“ werden Methoden und Modelle zur Beschreibung von Biomasse-Feststofffeuerungen in einer Oxyfuel-Atmosphäre untersucht. Eine Oxyfuel-Feuerung bietet hierbei den Vorteil, dass die Abgaszusammensetzung nahezu vollständig aus CO2 und Wasserdampf besteht. Somit lässt sich das klimaschädliche Gas CO2 effizient vom Abgas abtrennen und speichern. Hierfür wurde ein neuer Brenner für die Brennkammer des EST entwickelt.
Um die Unterschiede zwischen einer Oxyfuel und einer klassischen Luftverbrennung von Biomasse detaillierter beschreiben zu können wurden mittels eines Kamerasystems Flammenbilder von unterschiedlichen Luft und Oxyfuel Betriebspunkten aufgenommen. Diese sollen in einem zweiten Schritt mit MATLAB analysiert werde.
Betreuer/in: M.Sc. Dominik König
Entwickelung einer Methodik zur Auswertung von FTIR-Messdaten aus der Pyrolyse von Reststoffen
Development of a methodology to analyse FTIR measurement data from the pyrolysis of residual materials
25.10.2024
Masterthesis, Bachelorthesis
Am EST wird die Vergasung von nicht-recyclebaren Reststoffen und Biomassen zu Synthesegas in einer 1MWth-Pilotanlage untersucht. Das Synthesegas dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von synthetischen Energieträgern und chemischen Grundstoffen. Pilotversuche im 1 MWth-Maßstab haben Optimierungspotenzial hinsichtlich des in Teeren – einem komplexen Gemisch aus (poly-)aromatischen Verbindungen und langkettigen Kohlenwasserstoffen – gebundenen Kohlenstoffs und Wasserstoffs gezeigt. Dieser ist nicht für die Synthese verfügbar und erfordert eine kostenintensive Gasreinigung. Daher wurde eine Parameterstudie zur Teerbildung und zum Teerabbau in Abhängigkeit der Temperatur und des Bettmaterials im Labormaßstab durchgeführt.
Im Pilot- und Labormaßstab wurden FTIR-Messungen (Fourier Transformations-Infrarot-Spektroskopie) zur Bestimmung der Gaszusammensetzung durchgeführt. Die FTIR-Spektroskopie basiert darauf, dass verschiedene Gasspezies Infrarotstrahlung bei verschiedenen Wellenlängen absorbieren und daher ein charakteristisches Spektrum aufweisen.
Das Ergebnis der durchgeführten FTIR-Messungen ist ein Spektrum, das eine Kombination der Spektren der einzelnen Gasspezies darstellt. Um daraus die Gaszusammensetzung zu bestimmen, muss mit Hilfe einer FTIR-eigenen Software eine Methodik entwickelt werden, die die charak-teristischen Absorptionsbereiche der Spezies definiert und daraus eine Linearkombination berechnet. Die ermittelten Gaszusammensetzungen sollen anschließend im Kontext der durchgeführten Versuche diskutiert werden.
Betreuer/innen: Fabiola Panitz , M.Sc., M.Sc. Christoph Graf
Experimentelle Untersuchung von Partikeleigenschaften bei zyklischer Reduktion und Oxidation von Eisenpulvern in Wirbelschichtreaktoren.
Experimental investigation of particle properties during cyclic reduction and oxidation of iron powders in fluidized bed reactors.
25.10.2024
Masterthesis, Bachelorthesis
Zur Bekämpfung des Klimawandels werden neue Energieträger und Verfahren zu ihrer Nutzung benötigt. Ein in ausreichender Menge verfügbarer Energieträger ist Eisen, das durch Reduktion und Oxidation die Speicherung großer Energiemengen ermöglicht. Im Forschungsprojekt CORAL wird untersucht, ob Eisen in Wirbelschichtreaktoren zur großtechnischen Energiespeicherung eingesetzt werden kann. Der Fokus liegt dabei sowohl auf der stark exothermen Oxidationsreaktion zur Energieausspeicherung als auch auf der Reduktion mittels grünem Wasserstoff in Wirbelschichten zur Energieeinspeicherung.
Für eine großtechnische Anwendung ist die Kenntnis der Veränderung der Partikeleigenschaften über viele Zyklen notwendig, um eine effiziente und wirtschaftliche Auslegung zu ermöglichen. Die Auswirkungen des Prozesses auf die Partikel über viele Zyklen sind derzeit unbekannt und müssen experimentell ermittelt werden. Dies soll im Rahmen von Vorversuchen am Institut für Energiesysteme und Energietechnik erfolgen, um eine optimale Materialauswahl treffen zu können.
Betreuer/in: Dr.-Ing. Falko Marx
Masterthesis, Bachelorthesis
From organic waste to green maritime and aviation fuels.
The aviation and shipping transportation sectors are difficult to electrify. Biofuels with negative CO2 emissions can make a significant contribution to the sustainability of these sectors. This is being investigated at EST in the research project by converting biomass residues into synthesis gas in a fluidized bed and then into biofuels. The fluidized bed is to be operated on a 1 MW pilot scale with pure oxygen and steam and investigated in advance using process simulations. Analysis of the feedstock will help to understand the underlying reactions and kinetics taking place during the gasification process. CARBIOW
Betreuer/innen: M.Sc. Mohammad Shahrivar, M.Sc. Marc Siodlaczek
Untersuchung der Abgaszusammensetzung eines Chemical Looping Prozesses mittels FTIR-Analysator
Ausschreibung Bachelor/ Masterthesis
27.05.2024
Masterthesis, Bachelorthesis
Betreuer/innen: Fabiola Panitz , M.Sc., M.Sc. Philipp Mohn
Inbetriebnahme eines kapazitiven Messsystems zur Charakterisierung der Mehrphasenströmung in mit Ersatzbrennstoffen und Biomasse gefeuerten Wirbelschichten
Implementation of a capacitance measuring system for multiphase flow characterization in substitute fuel and biomass fired fluidized beds
30.10.2023
Masterthesis
Wirbelschichten stellen eine innovative Prozessform der thermochemischen Konversion nachhaltiger Festbrennstoffe wie Ersatzbrennstoffen und Biomasse dar. Zur Weiterentwicklung dieser Prozesse ist eine Charakterisierung der Zweiphasenströmung notwendig. Hierfür soll eine entsprechendes kapazitives Messsystem in Betrieb genommen sowie Versuche durchgeführt und Messdaten ausgewertet werden.
Betreuer/in: M.Sc. Dennis Hülsbruch