MASTERARBEIT
Entwicklung einer modellbasierten Regelung
für die Synthese gemischter Alkohole
aus dem Produktgas von Biomasse-Vergasungsanlagen
Ausgangslage:
 Bei der energetischen Nutzung von Biomasse wird
diese üblicherweise vollständig verbrannt und die
freigesetzte Wärme direkt genutzt oder teilweise
auch zur Stromerzeugung verwendet. Eine zukunftsträchtige Alternative zur direkten Verbrennung ist die thermo-chemische Umwandlung von
Biomasse in vielseitig einsetzbares Produktgas
(Vergasung). Dieses Produktgas kann noch effizienter zur Stromerzeugung verwendet oder weiter
z.B. zu Treibstoffen veredelt werden.
 Durch Veredelung (Synthese) des Produktgases
können z.B. auch gemischte Alkohole als SyntheseAbb.1: Treibstoff (gemischte Alkohole) aus dem
produkt erzeugt werden. Diese gemischten Alkoerneuerbaren Energieträger Holz
hole können dann als Additiv für Kraftstoffe oder in
der chemischen Industrie anstatt von fossilen Produkten eingesetzt werden.
 Im Zuge der Synthese gemischter Alkohole wird ein chemischer Prozess durchlaufen, der
häufig nur sehr schwer stabil betrieben werden kann. Die ablaufenden Reaktionen sind in
Summe exotherm, d.h. es wird dabei Wärme freigesetzt die wiederum die Temperatur im
Reaktor erhöht. Die höhere Temperatur führt wiederum zu einem schnelleren Ablaufen der
Reaktionen wodurch wiederum mehr Wärme freigesetzt wird. Es ist somit einfach
nachzuvollziehen, dass ein stabiler Betrieb eine sehr genaue Regelung der Temperatur im
entsprechenden Synthesereaktor erfordert. Standardmäßig eingesetzte PID-Regler sind in
vielen Betriebszuständen nicht in der Lage den Prozess geeignet zu betreiben weshalb eine
ausgereiftere Regelungsstrategie wie zum Beispiel eine modellbasierte Regelung dafür
entwickelt werden soll.
Aufgaben im Rahmen der Masterarbeit:
 Einarbeitung in thermodynamische Grundlagen und chemischen Grundlagen der Synthese
gemischter Alkohole aus dem Produktgas von Biomasse-Vergasungsanlagen
 Analyse vorhandener Messdaten einer Versuchsanlage von BIOENERGY 2020+
 Modellierung des thermo-chemischen Prozesses der Synthese gemischter Alkohole
 Entwicklung einer modellbasierten Regelung für diesen Prozess
Anforderungen:
 Studium der Elektrotechnik, Telematik, Verfahrenstechnik oder des Maschinenbaus
 Gute Kenntnisse der
System- und Regelungstechnik
 Interesse an interdisziplinärer
Zusammenarbeit
 Programmierkenntnisse (MATLAB/Simulink)
Kontakt:
Dipl.-Ing. Dr. Markus Gölles,
[email protected]
Tel.: +43 (316) 873-9208
Geboten werden:
 Mitarbeit in einem engagierten Team
 Umfassende regelungs- und verfahrenstechnische Betreuung
 Möglichkeit zu eigenständigem Arbeiten
 Adäquate Bezahlung
 Perspektive auf Mitarbeit in Folgeprojekten
nach erfolgreichem Abschluss