Von der Elementarreaktion zum Kraftwerk - Wechselspiel von Experiment und Simulation

Prof. Dr. rer. nat. Frank Behrendt, neu berufen am Institut für Energietechnik der TU Berlin

Im August 2001 hat Professor Dr. Frank Behrendt seine Lehr- und Forschungstätigkeit am Institut für Energietechnik der TU Berlin aufgenommen. Er vertritt das Fachgebiet "Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien".

Die enge Verzahnung von Experiment und Simulation wird die Arbeiten Frank Behrendts an der TU Berlin leiten. Nur so können die den Verbrennungs- und Vergasungsprozessen fossiler wie auch regenerativer Brennstoffe zu Grunde liegenden Vorgänge im Detail verstanden werden. Bei fossilen Brennstoffen handelt es sich um Kohle, Öl und Gas, bei regenerativen beispielsweise um Holz oder organische Rest- und Abfallstoffe. Das detaillierter Verständnis der elementaren Schritte wiederum erlaubt es, nach geeigneter Vereinfachung und Kompression der so gewonnenen Informationen, Modelle zur Beschreibung komplexer technischer Prozesse zu gewinnen. Gerade dieser Schritt bedarf der fortgesetzten Überprüfung der Annahmen mittels geeigneter Experimente.

Besonders die zunehmende Verbreitung auch kleinerer Anlagen zur Vergasung von regenerativen Brennstoffen stellt in mehrfacher Hinsicht eine Herausforderung dar. Während die technische Entwicklung großer Kraftwerksanlagen für fossile Brennstoffe im Hinblick auf Wirkungsgrad und Schadstoffemission einen hohen Reifegrad erreicht hat, gibt es im Bereich kleiner Anlagen für CO2-neutrale Brennstoffe erhebliche Defizite. Frank Behrendt plant hier, geeignete Modelle für alle Teilschritte der Verga-sung von biogenen Feststoffen wie Holz, aber auch von anderen nicht-fossilen Brennstoffen wie Klärschlamm und Abfall mit der Beschreibung der reagierenden Strömung in der Reaktionskammer zusammenzuführen. So wird ein Programmpaket entstehen, das die Planung solcher Anlagen verbessern wird. Hinzu werden experimentelle Arbeiten zur Untersuchung der Vorgänge in der Reaktionskammer sowie zur Abgasuntersuchung kommen.

Frank Behrendt, Jahrgang 1959, studierte an der RWTH Aachen und der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg Chemie und wurde dort am Physikalisch-Chemischen Institut zum Dr. rer. nat. promoviert. Nach der Promotion folgte ein Wechsel an das Institut für Technische Verbrennung der Universität Stuttgart. Hier arbeitete Frank Behrendt unter anderem an der Simulation und experimentellen Untersuchung der katalytisch stabilisierten Verbrennung. In diese Zeit fällt auch ein Postdoktorandenstipendium der Deutsche Forschungsgemeinschaft für Arbeiten über dieses Thema am Department of Physics der Chalmers University of Technology in Göteborg. Ein erneuter Wechsel nach Heidelberg führte an das Interdisziplinäre Zen-trum für Wissenschaftliches Rechnen, wo er in der Forschungsgruppe "Reaktive Strömungen" seine Arbeiten über katalytische Verbrennungsprozesse fortsetzte. Diese Arbeiten mündeten nach einem Forschungsaufenthalt an der Combustion Research Facility der Sandia National Laboratories (Livermore, USA) in der Habilitation für das Fachgebiet "Technische Verbrennung" an der Universität Stuttgart.