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Institut für Wärmetechnik, Industrieofenbau und Energiewirtschaft Mit der Errichtung einer Lehrkanzel für „Allge meine Metall- und Sudhüttenkunde“ ab dem Stu dienjahr 1911/12 hat die damalige Montanistische Hochschule begonnen, Studenten in den Fragen auszubilden, die heute den Fachgebieten der Wär metechnik und des Industrieofenbaus zuzuordnen sind. Schon 1920 wurde mit der Benennung der Lehrkanzel als „Feuerungs-, Metallhütten- und Sali nenkunde“ den vertretenen Fachgebieten Rechnung getragen, wobei die Feuerungskunde den Industrie ofenbau sowie die Chemie und Technologie feuerfe ster Baustoffe mit einschloß und entsprechend ihrer nach dem Ersten Weltkrieg schnell zunehmenden Bedeutung an den Anfang der Lehrkanzelbezeich nung gestellt wurde. Daß noch lange, fast bis zum Ende des Zweiten Weltkrieges, das Fachgebiet Sud hüttenkunde oder Salinenkunde in der Benennung dieser Lehrkanzel aufschien, lag wohl an der wissen schaftlichen und beruflichen Ausbildung ihres er sten und langjährigen Vorstandes, Ordentlicher Professor Dipl.Ing. Franz Schraml, der die Arbeiten dieser Lehrkanzel 35 Jahre lang bis zu seinemTod im Jahre 1946 geleitet hatte. 1950 erfolgte mit der Beru fung des Ordentlichen Professors Dipl.Ing. Dr.techn. Friedrich Schuster eine kurze, nur zweiJahre dauern de Spezialisierung des Institutes, mit der Bezeich nung „Gas- und Wärmetechnik“. Aber mit der Beru fung von Dipl.Ing. Dr.-Ing. Franz Czedik-Eysenberg zum Ordinarius für Wärmetechnik und Metallhüt tenkunde war das ehemalige umfangreiche Aufga bengebiet des Institutes im Rahmen der Montanisti schen Hochschule, mit Ausnahme der Sudhütten kunde, wiederhergestellt. Auch in dieser Zeit konn ten die schnell an Umfang zunehmenden und aus einanderstrebenden Teilgebiete der Wärmetechnik zusammen mit der Feuerfestkunde, dem Industrie ofenbau und der Metallhüttenkunde von dieser Lehr kanzel nur wahrgenommen werden, weil ihr Vor stand aufgrund seiner wissenschaftlichen Arbeiten und Berufslaufbahn über umfangreiche Kenntnisse auf diesen Gebieten verfügte. Als der Verfasser die ses Beitrages am Nachmittag des 4. Februar 1960 mitten in der Abhaltung von Übungen zum Indu strieofenbau vom Tod seines verehrten Lehrers ver ständigt wurde, hat alle am Institut Tätigen eine tiefe Betroffenheit und Trauer erfaßt. Neben zwei Rek torsjahren 1957/58 und 1958/59 hat sich Professor Czedik-Eysenberg mit seiner Aufgabe des Instituts wiederaufbaus in rastloser Arbeit voll identifiziert. Seine Mitarbeiter, Dissertanten, Diplomanden und Studenten konnten von ihm viel, auch was seine besonders beeindruckenden Charaktereigenschaf ten: die Liebe zum akademischen Nachwuchs, seine Verbindlichkeit gegenüber allen, die es ehrlich mein ten, betraf, lernen. Mit der Einrichtung der neuen Studienrichtung Gesteinshüttenwesen an der Montanistischen Hoch schule und eines Institutes für Gesteinshüttenkunde und Feuerfeste Baustoffe (1966/67) sowie etwas später eines Institutes für Technologie und Hütten kunde der Nichteisenmetalle (1969/70) wurde den längst notwendigen Erfordernissen, die an die Lehre und Forschung in diesen Fachgebieten gestellt wur den, Rechnung getragen, und der 1962 berufene Ordentliche Professor Dipl.Ing. Dr.mont. Max Ussar konnte die Änderung der Institutsbezeichnung in „Wärmetechnik und Industrieofenbau“ beantragen. Bis zu seiner Emeritierung mit Ende des Studienjah res 1982/83 leitete Professor Ussar dieses Institut. In die zweite Hälfte seiner Amtszeit fielen die weltwei ten Bemühungen der Technik und der Behörden zum Schutz unserer Umwelt und die bis dahin nicht dagewesenen beträchtlichen Zunahmen der Ener giepreise. Beiden Problemen hat Professor Ussar

Institut für Wärmetechnik, Industrieofenbau und ... · de Spezialisierung des Institutes, mit der Bezeich ... Ordentliche Professor Dipl.Ing. Dr.mont. Max Ussar konnte die Änderung

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Institut für Wärmetechnik, Industrieofenbau und Energiewirtschaft

Mit der Errichtung einer Lehrkanzel für „Allge­m eine Metall- und Sudhüttenkunde“ ab dem Stu­dienjahr 1911/12 hat die dam alige Montanistische H ochschule begonnen, Studenten in den Fragen auszubilden, die heute den Fachgebieten der W är­m etechnik und des Industrieofenbaus zuzuordnen sind. Schon 1920 wurde mit der Benennung der Lehrkanzel als „Feuerungs-, M etallhütten- und Sali­nenkunde“ den vertretenen Fachgebieten Rechnung getragen, w obei die Feuerungskunde den Industrie­ofenbau sow ie die Chem ie und T echnologie feuerfe­ster Baustoffe mit einschloß und entsprechend ihrer nach dem Ersten W eltkrieg schnell zunehm enden Bedeutung an den Anfang der Lehrkanzelbezeich­nung gestellt wurde. D aß noch lange, fast bis zum Ende des Zw eiten W eltkrieges, das Fachgebiet Sud­hüttenkunde oder Salinenkunde in der Benennung dieser Lehrkanzel aufschien, lag w ohl an der w issen­schaftlichen und beruflichen Ausbildung ihres er­sten und langjährigen Vorstandes, O rdentlicher Professor Dipl.Ing. Franz Schraml, der die A rbeiten dieser Lehrkanzel 35 Jahre lang bis zu se in em T od im Jah re 1946 geleitet hatte. 1950 erfolgte mit der Beru­fung des O rdentlichen Professors Dipl.Ing. D r.techn. Friedrich Schuster eine kurze, nur zw ei Jah re dauern­de Spezialisierung des Institutes, mit der B ezeich ­nung „Gas- und W ärm etechnik“. Aber mit der B eru ­fung von Dipl.Ing. Dr.-Ing. Franz Czedik-Eysenberg zum Ordinarius für W ärm etechnik und M etallhüt­tenkunde w ar das ehem alige um fangreiche Aufga­bengebiet des Institutes im Rahm en der M ontanisti­schen H ochschule, mit Ausnahm e der Sudhütten­kunde, wiederhergestellt. Auch in dieser Zeit konn­ten die schnell an Umfang zunehm enden und aus­einanderstrebenden Teilgebiete der W ärm etechnik zusam m en mit der Feuerfestkunde, dem Industrie­ofenbau und der M etallhüttenkunde von dieser Lehr­

kanzel nur w ahrgenom m en w erden, w eil ihr Vor­stand aufgrund seiner w issenschaftlichen Arbeiten und Berufslaufbahn über um fangreiche Kenntnisse auf diesen G ebieten verfügte. Als der Verfasser die­ses Beitrages am Nachmittag des 4. Februar 1960 mitten in der Abhaltung von Ü bungen zum Indu­strieofenbau vom T od seines verehrten Lehrers ver­ständigt wurde, hat alle am Institut Tätigen eine tiefe Betroffenheit und Trauer erfaßt. N eben zw ei Rek­torsjahren 1957/58 und 1958/59 hat sich Professor Czedik-Eysenberg mit seiner Aufgabe des Instituts­w iederaufbaus in rastloser Arbeit voll identifiziert. Seine Mitarbeiter, D issertanten, D iplom anden und Studenten konnten von ihm viel, auch w as seine besonders beeindruckenden Charaktereigenschaf­ten: die Liebe zum akadem ischen Nachwuchs, seine Verbindlichkeit gegenüber allen, die es ehrlich m ein­ten, betraf, lernen.

Mit der Einrichtung der neuen Studienrichtung G esteinshüttenw esen an der M ontanistischen H och­schule und eines Institutes für G esteinshüttenkunde und Feuerfeste Baustoffe (1966/67) sow ie etwas später eines Institutes für T echnologie und Hütten­kunde der N ichteisenm etalle (1969/70) wurde den längst notw endigen Erfordernissen, die an die Lehre und Forschung in diesen Fachgebieten gestellt wur­den, Rechnung getragen, und der 1962 berufene O rdentliche Professor Dipl.Ing. Dr.m ont. M ax Ussar konnte die Änderung der Institutsbezeichnung in „W ärmetechnik und Industrieofenbau“ beantragen. Bis zu seiner Em eritierung mit Ende des Studienjah­res 1982/83 leitete Professor Ussar dieses Institut. In die zweite Hälfte seiner Amtszeit fielen die w eltw ei­ten Bem ühungen der T ech n ik und der Behörden zum Schutz unserer Umwelt und die bis dahin nicht d agew esenen beträchtlichen Zunahm en der Ener­giepreise. Beiden Problem en hat Professor Ussar

D I P L O M A R B E I T E N

19 10 1916 1921 1926 1931 193 6 1941 1946 1951 19 56 1961 196 6 1971 19 76 1991 19 6619 15 1 9 2 0 1925 193 0 1 9 3 5 1940 1 94 5 195Q 1955 1 9 6 0 1 96 5 1 9 7 0 1 1 / 5 19 90 1 9 6 5 I 9 6 0

G r u n d l a g e n

j M e t a l l h ü t t e n w e s e n

] B r e n n s t o f f t e c h n i k

| V e r b r e n n u n g s t e c h n i k

| W ä r m e ü b e r t r a g u n g

§§§ O f e n b a u

H F e u e r f e s t e B a u s t o f f e

| E n e r g i e w i r t s c h a f t

R I U m w e l t s c h u t z

S t u d i e n j a h r

Bild 1: Diplomarbeiten, die am Institut und in der Industrie durchgeführt wurden, und ihre Aufteilung nach Fachgebieten, jeweils über fünf Studienjahre zusammengefaßt.

seine Aufm erksam keit gewidm et, w as sich sow ohl durch die Gründung eines Institutes für „Umwelt­schutz und Em issionsfragen“ als auch durch Arbei­ten auf energiew irtschaftlichem G ebiet zeigt.

Die Tätigkeit des Institutes in der Lehre und Forschung seit seiner Errichtung wird dadurch nach­haltig w iedergegeben, daß seit seinem B esteh en 269 D iplom arbeiten, 53 Dissertationen und eine Habili­tation betreut bzw. durchgeführt w orden sind. Die Bilder 1 und 2 zeigen die Aufteilung der D iplom ar­beiten und Dissertationen sow ohl nach in der Indu­strie oder am Institut durchgeführten A rbeiten als auch nach den vom Institut bearbeiteten Sachgebie­ten, denen diese Arbeiten zuzuordnen sind. D abei ist noch die, besonders in den letzten Jah ren aus ver­schiedenen Gründen stark rückläufige Zahl der Stu­

dierenden des H üttenw esens zu berücksichtigen. Letztere haben im m er den Hauptanteil der D iplo­m anden und D issertanten des Institutes dargestellt.

D as Institut hat die Aufgabe, den Hörern das notw endige, dem Stand der Forschung entsprechen­de W issen über die Bereitstellung von Energie, deren Umwandlung in W ärme, die W ärm eübertragung und die W ärm erückgew innung in hiefür geeigneten Anlagen zu vermitteln. Gleichzeitig soll das W issen in den genannten G ebieten durch eine entsprechen­de Forschungstätigkeit erweitert w erden.

INSTITUTSPERSONAL

O .Univ.Prof. D ipl.Ing. Dr.m ont. Christian GOD, Institutsvorstand

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S t u d i e n j a h r

Bild 2: Dissertationen, die am Institut und in der Industrie durchgeführt wurden, und ihre Aufteilung nach Fachge­bieten, jeweils über fünf Studienjahre zusammengefaßt. Die Schraffur entspricht den in Bild 1 angegebenen Fachgebieten.

Dipl.Ing. Dr.mont. Franz MUGRAUER, Assistenzpro­fessorDipl.Ing. Gerd RIEDER, Oberrat Thom as POLLAK, Studienassistent Peter FÜRHAPTER, Studienassistent Herta SCHWEIGER, Fachinspektor Karl KLUCSARITS, Vertragsbediensteter (W erkstät­tenleitung und Anlagenkonstruktion)Ernestine TAURER, Vertragsbedienstete

D em Institut fachlich zugeordnet ist:Dipl.Ing. Peter KÖBERL, A bteilungsleiter Steirische Ferngas G es.m .b.H ., Lehrbeauftragter

LEHRE

D as Lehrgebiet des Institutes um faßt die folgen­den Teilgebiete:

BRENNSTOFFTECHNIK, in dem die chem ischen und physikalischen Eigenschaften der fossilen und künstlichen bis zu den rezenten Biom asse-Brenn­stoffen und -abfallstoffen zu deren Auswahl und Bew ertung als auch zur entsprechenden Konstruk­tion von Feuerungsanlagen behandelt werden. Die­ses W issen ist w egen der notw endigen m öglichst breiten Streuung der eingesetzten Brennstoffe zur Verringerung der Energiekosten und zur Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Grenzw erte für verschiedene luftverunreinigende Em issionen von großer Bedeutung.

D ie VERBRENNUNGSTECHNIK UND EMIS­SIONSMESSTECHNIK umfaßt das verbrennungstech­n ische Rechnen mit Brennstoffen zur Ermittlung der notw endigen Luft (O 2)-Volum ensström e, der V er­brennungsgasvolum ensström e und deren Zusam­m ensetzungen sow ie die Umwandlung chem isch gebundener Energie in fühlbare W ärm e und die H öhe der erreichbaren Verbrennungsgastem peratu­ren. D esw eiteren den Bildungsm echanism us ver­schiedener Schadstoffe w ie z.B. SO 2/SO 3 und NO/ N O2 sow ie deren m eßtechnische Erfassung. Die Beherrschung dieser Grundlagen stellt die Vorraus­setzung einerseits für die Dim ensionierung jeder brennstoffbeheizten Anlage, die Beurteilung des V erbrennungsvorganges und der Feuerraum atm o­sphäre, die Berechnung der W ärm eübertragung im Feuerraum und der Schadgasem issionen sow ie andererseits für die Anwendung von Prim ärm aßnah­m en zu Schadstoffem issionsm inderungen dar.

D ie WÄRMEÜBERTRAGUNG, die Kenntnis ih­res M echanismus und seiner Berechnungsm öglich­keiten in Energieanw endungsanlagen - Feuerun­gen, Industrieöfen, W ärm eaustauschern - sow ie die Beeinflussung der einzelnen Teilvorgänge W ärm e­leitung, Konvektion und Temperaturstrahlung durch geom etrische, zeitliche, verbrennungstechnische und verfah ren stech nisch e Param eter erm öglicht die qualitätssichernde Konstruktion des Übertragungs­raum es. Eine Minimierung des spezifischen Energie­verbrauches, der einen w ichtigen Kostenanteil in v ielen Prozessen darstellt, und die Erschließung von vielfach noch bestehenden Energieeinsparpotentia- len zahlreicher Verfahren zur Erzeugung von H aib­

und Fertigprodukten sind nur mit Hilfe der W ärm e­übertragungsgesetze m öglich. Die näherungsw ei­sen Lösungen der kom plizierten m athem atischen Form ulierungen von W ärm eübertragungsvorgängen unter praxisgerechten Randbedingungen erfordern aber einen hohen Rechenaufw and. Die Teilgebiete Brennstofftechnik, V erbrennungstechnik und Em is­sionsm eßtechnik sow ie W ärm eübertragung e in ­schließlich der W ärm eaustauscher w erden im Fach­gebiet „W ärm etechnik“ früher „Feuerungskunde“ zusam m engefaßt.

D ie Lehre im INDUSTRIEOFENBAU stellt die System analyse der versch ied enen Aggregate dar. D as ist die Behandlung der einzelnen Bauelem ente, deren D im ensionierung mit Hilfe der w ärm etechni­schen Gesetzm äßigkeiten, die Auswahl und der Einsatz feuerfester Baustoffe, der Betrieb und das Betriebsverhalten der A nlagen mit dem Ziel einer verbesserten W irtschaftlichkeit, d.h. geringerer K o­sten bei verbesserter Qualität der Erzeugnisse. In der Studienrichtung H üttenw esen w erden Schm elzöfen, Aggregate zur Vorbereitung und Umwandlung ver­schiedener Stoffe, W ärm öfen und W ärm ebehand­lungsöfen für die Eisen-, Stahl- und N ichteisenm e­tallindustrie behandelt. In der Studienrichtung G e­steinshüttenw esen ist die Vielfalt der O fentypen verfahrensbedingt besonders groß. Es sind dies hauptsächlich B rennöfen für Ziegel, Bau- und G e­brauchskeram ik, feuerfeste Baustoffe, M agnesit und Dolom it, Kalkstein, Zem entklinker und Gips sow ie Glasschm elz- und Glaskühlöfen, Em ailschm elz- und Em ailieröfen. Für den Ü bungsbetrieb steht ein M ehrzw eckversuchsofen in Segm entbauw eise von industriellem M aßstab zur Verfügung (Bild 3). Damit haben die Hörer eine G elegenheit, die W irkungs­w eise und die Bedienung der Meß- und Regelein­richtungen, die Bilanzierung des Energieaufw andes, die Auswirkungen verschiedener Beheizungssyste­m e auf den Energiebedarf und die Durchwärmung des W ärmgutes, M essungen der A bgaskom ponen­ten u.a.m. praktisch durchzuführen. D ie zusätzlich anzufertigenden Konstruktionsarbeiten, unterstützt durch Pflichtexkursionen im Industrieofenbau, soll­ten eine gute Vorbereitung für die spätere berufliche Tätigkeit der A bsolventen darstellen.

Bild 3: Öl- oder Erdgas-beheizter Versuchsofen mit einer Anschlußleistung von 600 kW.

D ie G rundvorlesung ü ber ENERGIE- UND W ÄRMEWIRTSCHAFT behandelt die A ufgaben der Energiewirtschaft, die Energiebedürfnisse, das Ener- giedargebot, die Energieum wandlung, den Energie­transport, die Brennstoffwirtschaft, die W ärm ewirt­schaft, die Verbundwirtschaft sow ie A ufgaben und M ethoden der W irtschaftlichkeitsrechnung in der Energieversorgung. Für Hörer des Studienzweiges Betriebs- und Energiewirtschaft in der Studienrich­tung H üttenw esen und für jen e des M ontanm aschi­nenw esens erfolgt eine Vertiefung der energiew irt­schaftlichen Kenntnisse in Zusam m enhang mit den verschiedenen hüttenm ännischen Verfahrenstech­niken. Das Lehrangebot des Institutes ist sehr um ­fangreich. Es umfaßt ohne die Pflichtexkursionen jew eils 30 Sem esterw ochenstunden, von denen lediglich 2 W ochenstunden in einem Sem ester von einem Lehrbeauftragten aus der Industrie abgehal­ten w erden. Es erstreckt sich mit Ausnahm e des M arkscheidew esens und der M ontangeologie auf alle übrigen sieben Studienrichtungen der M ontan­universität.

ARBEITSGEBIETE

Im Bereich der Brennstofftechnik w urden in den vergangenen 30 Jahren eine große Zahl (rund 2000)

von Brennstoffuntersuchungen und -bew ertungen an Anthraziten, Steinkohlen, Braunkohlen, Torfen, Holzarten, Koksen, Petrolkoksen, H eizölen, Ablau­gen aus der Papier- und Zellstoffindustrie und Brenn­gasen vorgenom m en. A ber auch z.B. Papier- und Kunststoffabfälle, Klärschläm m e, BRAM (Brennstoff aus Müll), B eeren- und Kernobstrester, O bstschalen und Kren, die in großen M engen anfallen, wurden hinsichtlich einer wirtschaftlichen und umweltfreund­lichen V erw ertbarkeit überprüft. D arüberhinaus w urden unterschiedliche Untersuchungsverfahren getestet und verbrennungstechnische Eigenschaften definierter Brennstoffe ermittelt.

Auf dem G ebiet der Verbrennungstechnik und der Em issionsm eßtechnik w urden n eb en einigen grundlegenden experim entellen Arbeiten zur B eein ­flussung der NO/NO 2- Em issionen aus der Verbren­nung, m ehrere K esselanlagen in verschiedenen Industriebereichen und in Dam pfkraft- sow ie Fern­heizw erken bei Beheizung mit unterschiedlichen B ren n stoffen h insichtlich ihres W irkungsgrades untersucht und die staubförm igen sow ie CO2-, CO-, SO 2 - , NOx- und K o h len w assersto ff-E m issio n en 5 gem essen (Bild 4). B esonders hervorzuheben sind zwei experim entelle w issenschaftliche A rbeiten aus den Jah ren 1986/87 bzw. 1988:

>- Eine Forschungsarbeit mit Unterstützung des Landesenergievereines der Steierm ark zur Um w eltbelastung durch kleine Einzelfeue­rungen für feste Brennstoffe, in der die CO2 CO-, SO 2-, NOx-, CnHm- und PAH (Polyzykli­sche arom atische Kohlenw asserstoffe)-Em is- sionen an drei m eistverw endeten D urch­brandöfen für acht verschiedene feste Brenn­stoffe (K oks, Steinkohlen , Braunkohlen , Holz) gem essen w urden (Bild 5)- Besonders die festgestellten heizw ertspezifischen CO-, SO2-, C H - und PA H -Em issionen habenVoraussetzungen für die Festlegung gesetz­licher Bestim m ungen zur Luftreinhaltung auf dem G ebiet des Hausbrandes geschaffen und sollten Anlaß genug sein, Zulassungsanfor­derungen zu erstellen und Typenbestim m un­gen für H ausbrand öfen durchzuführen. Dam it dürfte es in Zukunft nicht m ehr so w ie

Bild 4: Emissionsmessungen im Abgaskanal eines Dampfkessels mit 380 MW Brennstoffwärmeleistung.

bisher möglich sein, daß einerseits schw efel­reiche Brennstoffe in den nichtkontrollier- ten Hausbrand abgeschoben w erden und andererseits Ö fen und Kessel für den Haus­brand angeboten werden, die für „alle Brenn­stoffe geeignet“ sind.

>- Die Bestim m ung des NOx-G ehaltes im Ab­gas von erdgasbeaufschlagten Rekuperator­brennern in Abhängigkeit von der B renner­beaufschlagung, der Luftzahl und der Ver­brennungslufttem peratur. Die mit dieser Ar­beit u.a. gew onnenen Ergebnisse haben ge­zeigt, mit w elcher Verbrennungslufttem pe­ratur und daher Brennstoffeinsparung bei einfachen Rekuperatorbrennern zur Ermitt­

Bild 5: Teilansicht des Versuchsstandes am Institut zur Messung von CO2-, C O , SO2,-, NOx CnHm- und PAH-Emissionenaus Durchbrandöfen für feste Brennstoffe.

lung ihrer Amortisation gerechnet w erden darf, w enn die gesetzlichen NOx- Grenzw erte nicht überschritten w erden sollen.Es verdient besonders hervorgehoben zu w er­

den, daß heute, dank der technisch-w issenschaftli­chen Ausrichtung des Institutes, angefangen von den Brennstoffuntersuchungen hinsichtlich deren W irtschaftlichkeit über die Verbrennungstechnik und W ärm eübertragung bis zur Feststellung des Schad­stoffgehaltes in Abgasen mit Hilfe der Em issions­m eßtechniken, Brennstoffe und brennstoffbetriebe­ne Energieanw endungsanlagen in ihrer Gesam theit beurteilt und optimiert w erden können.

U m fangreiche Arbeiten w urden im Bereich der W ärmeübertragung in Verbrennungsräum en durch­geführt. Neue Berechnungsform eln der Strahlung von Kohlendioxid und W asserdam pf einschließlich der G asschichtdicke sow ie für den konvektiven W ärm eübergang von gasförm igen Fluiden an feste Flächen und des G esam tw ärm eüberganges wurden erstellt und in Rechenm odellen für Industrieöfen angew endet.

D ie Berechnungen der Speicherw ärm e m ehr­schichtiger O fenw ände im instationären Zustand mit Hilfe verschiedener N äherungsverfahren haben den Einfluß des W andaufbaues auf den W ärm everbrauch der Ö fen gezeigt. Die G enauigkeit der Ergebnisse von expliziten und impliziten Differenzenverfahren unter Verw endung tem peraturabhängiger und -un­abhängiger Stoffwerte für Erw ärm ungsberechnun­gen von Stahlw erkstoffen wurde mit Hilfe entspre­chender M essungen an Einsatz- und Durchlauföfen untersucht.

Zur w irtschaftlichen D im en sion ieru ng von W ärm eaustauschern wurden n eben Berechnungs­verfahren Versuche mit A nalogiem odellen durchge­führt.

W ärm etechnische Untersuchungen an Industrie­öfen erstreckten sich auf fast alle Anlagen der Eisen- und Stahlindustrie, vom H ochofenw inderhitzer über die verschiedenen diskontinuierlich und kontinuier­lich betriebenen Typen von W ärm öfen und W ärm e­behandlungsöfen bis zu speziellen Energieanw en­dungsanlagen. D iese nur in der Industrie durchführ­baren Arbeiten wurden durch einige theoretische ergänzt, die z.B. die Systematik der Industrieöfen und ihre W irtschaftlichkeitsberechnung, den W ert von Exergiebilanzen zur w ärm etechnischen Beurtei­lung von Prozessen und Anlagen, die Austauschbar­keit von Gasen bzw. Umstellung von Industriegas- brennern oder die Anw endungsm öglichkeiten elek­trischer Erwärmungsverfahren zum Inhalt hatten.

Auch in der keram ischen Industrie wurde eine Reihe von A nlagen m eßtechnisch untersucht und daraufhin berechnet. Dazu gehörten Trockner, Brenn­öfen in der Ziegelindustrie, M agnesitindustrie, Gips­

industrie und Kalkindustrie. Ausführliche Studien aufgrund um fangreicher M essungen w urden an G lasschm elzw annen hinsichtlich einer HS (Heizöl schw er)- oder Erdgasbeheizung sow ie von elektri­schen Zusatzbeheizungen und deren Auswirkungen auf den spezifischen W ärm everbrauch erarbeitet. Zwei experim entelle Forschungsarbeiten, die nur mit Unterstützung des Vereins D eutscher Eisenhüt­tenleute bzw. des Technisch-W issenschaftlichen Vereins Eisenhütte Ö sterreich und der Firma Naß­heuer Industrieofenbau (BRD ) m it dem V ersuchs­ofen des Institutes (B ild 3) durchgeführt w erden konnten, seien besonders erwähnt:

>- „Einfluß einer stetiggeregelten und zwei­punktgeregelten Brennstoffzufuhr b e i Ver­w endung von H ochgeschw indigkeitsbren­nern auf den W ärm everbrauch, die Tem p e­raturgleichm äßigkeit und die Zusam m enset­zung der O fenatm osphäre.“ und

>- „Untersuchungen eines Rekuperatorbrenners für den Einsatz in gasbeheizten W ärm - und W ärm ebehandlungsöfen.“ - Letztere ergab für Glühtem peraturen von 400 bis 800 °C Brennstoffeinsparungen von 13 bis 24% und die Erkenntnis, daß die M ethoden zur Vor­ausberechnung der Brennstoffeinsparung in­folge vorgew ärm ter Verbrennungsluft un­terschiedliche, aber im m er zu niedrige Er­gebnisse liefern.

Mit einigen energiew irtschaftlichen A rbeiten wurde die w irtschaftliche Gestaltung des Energie­haushaltes gem ischter H üttenw erke und einzelner Teilprozesse, die Kraft-W ärme-Kupplung sow ohl zur D eckung des eigenen H eizw ärm ebedarfes als auch im Verbund mit kom m unalen U nternehm en unter­sucht. Auch der Ermittlung äquivalenter W ärm eprei­se verschiedener Brennstoffe für den Einsatz in H üttenw erken w urden U ntersuchungen gewidmet.

In den Jah ren mit den höchsten Energiepreisen von 1979 bis 1984 ( = 480% gegenü ber 1973) wurde eine größere Zahl von Energieberatungen zum Zweck von Energieeinsparungen in gew erblichen und In­dustriebetrieben durchgeführt.

DIE BEDEUTUNG VON LEHRE UND FORSCHUNG AUF DEM GEBIET DER ENERGIEANWENDUNG FÜR STAAT, INDUSTRIE UND WIRTSCHAFT

Die stets gesicherte Bereitstellung kostengünsti­ger Energie und die mit dieser Aufgabe verbundenen Lösungen energie- und um w eltschutzbezogener Problem stellungen gehören auch heute, vor dem Hintergrund fallender Energiepreise sow ie einer günstigen Versorgungslage und in Zukunft zu den w esentlichsten Voraussetzungen für das G edeihen von Industrie, Wirtschaft und Gesellschaft. Ihre Bedeutung wird in der Zukunft noch zunehm en, besonders in Ländern w ie Ö sterreich mit einer h o ­hen Auslandsabhängigkeit in der Energieaufbrin­gung. Zur Lösung dieser Problem e bedarf es großer Anstrengungen in der Energieforschung und in der Energiepolitik. D er Energiebedarf wird infolge stei­gender Energiedienstleistungen und aufw endiger w erdender Produktionsprozesse zur Erzielung der notw endigen höheren Qualität der Produkte und zur Verm inderung der Umweltbelastung w eiter zuneh­m en. Eine Stabilisierung oder Verringerung dieser Energiebedarfszunahm e läßt sich nur durch eine effizientere Energieausnutzung erreichen. R egene­rative Energieträger sollten verstärkt eingesetzt w er­den.

ZUKÜNFTIGE FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE

Die Forschungsarbeit des Institutes wird sich auch in Zukunft in enger Zusam m enarbeit mit vielen Firmen der M ontanindustrie in den G ebieten einer anw endungsorientierten W ärm etechnik und des Industrieofenbaus auf die Verringerung des spezifi­schen Energiebedarfes von Energieanw endungsan­

lagen im Interesse der Volkswirtschaft, zur Senkung der Betriebskosten und zur Verm inderung der Umweltbelastung konzentrieren. Alle M aßnahm en m üssen einer Verbesserung der Qualitätssicherung von Produkten der M ontanindustrie dienen. H ierbei wird sich das Institut ausschließlich auf eigene e x p e ­rim entelle Arbeiten und solche, die auf gesichertem neuen Zahlenm aterial der Industrie aufbauen, ab ­stützen. Die in letzter Zeit im m er häufiger vorgestell­ten Zusam m enfassungen (Studien) der Ergebnisse oft längst überholter früherer Untersuchungen besit­zen eine dem entsprechend geringe Aussagekraft, die w eder mit dem benötigten finanziellen Aufwand noch mit der Anwendung einer solchen Studie in Einklang zu bringen sind.

Etwa ein Drittel der verfügbaren Zeit wird der Grundlagenforschung in den B ereichen der Brenn­stofftechnik ballastreicher fester Brennstoffe, der Verbrennungstechnik im Zusam m enhang mit einer Schadstoffm inderung und der W ärm eübertragung in Feuerräum en Vorbehalten bleiben.

In der angew andten Forschung w erden die b is­herigen Arbeiten zur Schadstoffverringerung aus häuslichen H eizungsanlagen auf K esselfeuerungen für verschiedene Brennstoffe ausgedehnt und H olz­verbrennungsanlagen zur N ahw ärm eversorgung genauer untersucht w erden. O ffene Fragen der W ärm eübertragung in Feuerräum en unter E inbezie­hung m oderner Feuerfestzustellungen sollen für die Vorgänge der konvektiven und Strahlungswärm e­übertragung im H inblick auf eine Prozeßautom ati­sierung, d.h. Energieeinsparung und eine O ptim ie­rung der Erw ärm ungsgeschw indigkeiten von H och­leistungsw erkstoffen, geklärt w erden.

Verfasser: Chr. GOD