Aufgabenstellung

Problemstellung:

Zur Einsparung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdgas und Erdöl werden in zunehmendem Maß Sekundär- oder Ersatzbrennstoffe eingesetzt. Dabei handelt es sich um heizwertreiche Abfälle aus Haus- und Gewerbeabfällen, die in der Regel aus stofflich nicht verwertbaren Kunststoffen, Papier, Textilien, Verbundverpackungen oder Ähnliches gezielt aufbereitet werden. Ersatzbrennstoffe sind folglich ein inhomogenes Gemisch aus unterschiedlichen Stoffgruppen (Papier, Pappe, Folien, Hartkunststoffe, Verbundstoffe, Textilien, Gummi, etc.) mit einer Korngröße zwischen ca. 0-50mm. Aufgrund dieser Inhomogenität, geringer Dichte, schwankender Zusammensetzung (hohe Diversität in Korngrößenzusammensetzung und Kornformen) und damit auch kurzzeitig stark schwankende Schüttdichten, sind sie nicht mit herkömmlichen Schüttgütern zu vergleichen und stellen anderen Anforderungen an die Förder- und Lagersysteme als herkömmliche Schüttgüter.

Wegen der stark schwankenden und der aufgrund fehlender Messmethodik zum Teil unbekannten Schüttguteigenschaften von Ersatzbrennstoffen werden Anlagenteile wie Siloanlagen, Fördersysteme und Dosiereinrichtungen mit einer sehr hohen Unschärfe berechnet und entsprechend überdimensioniert, da sie auf Erfahrungswerten beruhen und nicht auf exakten Messergebnissen.

Daher werden Messgrößen benötigt, die das Fließverhalten des Schüttgutes eindeutig zu charakterisieren und eine Auslegung nach schüttgutmechanischen Gesichtspunkten ermöglicht. Dies ist im Wesentlichen die Schüttgutdichte, die Schüttgutfestigkeit, die Kompressibilität (Verdichtbarkeit), Verfestigung bei längerer Lagerzeit, Elastizität, plastische Verformung, Wandreibung- und Reibungswinkel sowie Scherfestigkeit und Horizontallastverhältnis.

Zielsetzung:

Entwicklung von Messmethoden und der Aufbau von Messvorrichtungen um

• Messgrößen zu bestimmen
• Eigenschaften von Ersatzbrennstoffen zu charakterisieren
• Grundlagen schaffen, um die Auslegung von Siloanlagen, Dosiersysteme und Handlingsysteme speziell für Ersatzbrennstoffe zu verbessern

Konkrete Aufgabestellung

Die Aufgabenstellung wurde anhand der Problemstellung und Zielsetzung definiert.

Die konkrete Aufgabenstellung lautet:

"Entwicklung einer Messvorrichtung zur Ermittlung von Daten um Schüttguteigenschaften von Ersatzbrennstoffe zu bestimmen"

Die Schüttguteigenschaften wurde in Absprache mit der Firma Di Matteo auf die Schüttgutdichte und die Kompressibilität festgelegt.