In einer aktuellen Studie [1] konnte mithilfe des neu entwickelten Simulationsmodells „eGas“ gezeigt werden, dass die plasmaunterstützte Flugstromvergasung gegenüber konventionellen Verfahren entscheidende Vorteile bietet:

• Verdopplung des Wasserstoffanteils im Synthesegas durch den Einsatz von Dampfplasmen
• Carbon Conversion Efficiency (CCE) von bis zu 95 % – ein wesentlicher Beitrag zur Erreichung der EU-Recyclingziele
• Reduktion des CO₂-Gehalts im Produktgas um bis zu 79 % im Vergleich zur konventionellen Sauerstoffvergasung
• Plasma Power Conversion Efficiency (PPCE) von über 85 %, wodurch die Technologie auch gegenüber Elektrolyseverfahren konkurrenzfähig ist

Plasma dient im Vergasungsprozess sowohl als sehr heiße Wärmequelle zur Aktivierung thermochemischer Reaktionen als auch als reaktives Medium zur gezielten Beeinflussung der Reaktionskinetik.
Die Wechselwirkung zwischen Partikeln und Plasma sowie die kontrollierte Zufuhr von Feststoffen in die Plasmazone sind zentrale Forschungsfelder.

Hierfür betreibt der Lehrstuhl einen eigens entwickelten Teststand zur experimentellen Untersuchung des Einflusses thermischer Plasmen auf organische Partikel.
Optische Messsysteme wie eine Highspeedkamera und Spektrometer ermöglichen eine gezielte Analyse der physikalischen Wechselwirkungen zwischen Plasma und Partikeln Ergänzend erfolgt eine Laboranalyse der Partikel vor und nach der Plasmabehandlung. (Siehe Abbildung 1, rechts). 

Ein weiterer Prüfstand dient der Charakterisierung von Plasmabrennern. Er liefert belastbare Daten zur Temperaturverteilung im Plasma und unterstützt die Modellierung und Simulation von Plasmaprozessen.

Langfristiges Ziel ist die Entwicklung eines plasmaunterstützten Flugstromvergasers zur industriellen Anwendung.

Beim plasmaunterstützten Steam-Reforming wird langkettiges Pyrolysegas durch die Zugabe von Wasserdampfplasma in einem Hochtemperaturreaktor zu hochwertigem Synthesegas aufbereitet, welches dann in der chemischen Industrie zu Basischemikalien wie zum Beispiel Methanol weiterverarbeitet werden kann.

Dieses Vorhaben wird federführend im Forschungsprojekt H2-Reallabor Burghausen ChemDelta Bavaria umgesetzt. Das vereinfachte Fließbild der Pilotanlage kann in Abbildung 2 eingesehen werden. 

Die Prozesskette soll langfristig etabliert werden, um aus inhomogenen, kohlenstoffhaltigen Reststoffen ein für die chemische Industrie wertvolles Produkt herzustellen.