Systematische Untersuchungen zur Einsatzqualifizierung einer innovativen Backofentechnik mit volumetrischem keramischem Brenner (VKB) einstellbaren Wellenlängenspektrums sowie hoher Regeldynamik und Energieeffizienz

Drittmittelfinanzierte Einzelförderung


Details zum Projekt

Projektleiter/in:
Prof. Dr.-Ing. Antonio Delgado
Vojislav Jovicic


Beteiligte FAU-Organisationseinheiten:
Lehrstuhl für Strömungsmechanik

Mittelgeber: AIF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen
Projektstart: 01.05.2014
Projektende: 31.10.2016
Laufzeitverlängerung bis: 30.04.2017


Abstract (fachliche Beschreibung):

m Rahmen des Vorhabens soll eine Einsatzqua-lifikation für eine neuartige Gasbackofentechnik erarbeitet werden, bei der erstmalig in der Le-bensmittelwirtschaft ein volumetrischer keramischer Brenner (VKB) verwendet werden soll. In anderen industriellen Anwendungsfeldern haben technische Systeme mit VKB eine überlegene Energienutzung sowie eine exzellente Prozessökologie bewiesen. Eine auf VKB basieren-de Backofentechnologie verknüpft die Vorteile einer hauptsächlich durch thermische Strahlung bewirkten Energieübertragung mit einer breiten Spreizung der Leistung. Somit verspricht sie nicht nur die Möglichkeit der Beeinflussung des Wellenlängenspektrums und dessen Strahlungs-intensität, sondern auch eine ansonsten bisher unerreichte Regeldynamik, die für die Gestaltung und Implementierung verschiedener Back-programme benötigt wird, sowie die resultierende erhöhte Energieeffizienz. Eine VKB-basierte Gasofentechnologie bietet damit insbe-sondere kleinen und mittelständischen Unter-nehmen (KMU) mit häufig stark variierender Produktvielfalt und Losgröße besondere Vorteile. 
Der Ofentyp, die Ausgestaltung der Wärmezufuhr, der Feuchtigkeitsgehalt im Backraum und die Backzeit wirken sich auf die sich einstellen-den Massen- und Energietransportbedingungen n entscheidender Form aus. Es gibt allerdings nur wenige Informationen über optimale Pro-zessbedingungen. Experimentelle Untersuchun-gen zeigten den positiven Einfluss thermischer Strahlung auf den Backprozess, z.B. Reduktion des Energieeinsatzes und Verbesserung der Wärmesteuerungs- bzw. des Wärmeregelungs-grads. Es liegen aber bislang keine eindeutigen Daten bezüglich des optimalen Wellenlängenbe-reichs für Backzwecke vor.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Einsatzqualifikation für ein Gasbackofenkonzept auf der Grundlage eines volumetrischen keramischen Brenners zu erarbeiten. Diese Einsatzqualifikation erfordert eine kritische Bewertung des Betriebsfensters in Wechselwirkung zu Produkteigenschaften und Prozessparametern. Ein zusätzliches Ziel besteht darin, auszuloten, welche Prozesszustände sich im neuartigen Gasofen durch die spezifische Nutzung der innovationstragenden Merkmale, Wellenlängen-beeinflussung, Regel- und Schaltdynamik und Energieeffizienz, realisieren lassen.  Das interdisziplinär angelegte Vorhaben soll die Grundlage schaffen für einen schnellen und breiten Transfer einer innovativen Backtechnologie und ist somit sowohl für Unternehmen des Anlagenbaus als auch für Anwender der Back-branche von Relevanz. Von den Ergebnissen werden insbesondere KMU profitieren, da ihre Wettbewerbsfähigkeit durch Kosteneinsparungen von 20 bis 30 % bezogen auf die Energiekosten für Backprozesse erhöht werden kann. 


Externe Partner

Technische Universität München (TUM)


Publikationen

Jovicic, V., & Delgado, A. (2018). VCB based baking oven concept - efficient, innovative and flexible. In The Future of Baking: Science-Technique-Technology. (pp. 10-17). Hamburg: f2m foodmultimedia GmbH.
Jovicic, V., Zbogar-Rasic, A., Luger, J., & Delgado, A. (2018). Virtual engineering as a base for the novel deck baking oven design. In Proceedings of the 32nd International Conference of European Federation of Food Science and Technology. Nantes, FR.
Jovicic, V., Zbogar-Rasic, A., Schmitt, K., Luger, J., & Delgado, A. (2017). Application of the porous Volumetric Ceramic Burner for Bread Baking in a Deck Baking Station. In Proceedings of 23rd International Symposium, Research-Education-Technology (RET) (pp. 66-72). Stralsund.
Jovicic, V., Zbogar-Rasic, A., Takacs, R., Becker, T., & Delgado, A. (2017). Development and evaluation of the novel baking concept based on a highly radiative volumetric ceramic burner (VCB). Poster presentation at FEI Jahrestagung 2017 - Industrielle Gemeinschaftsforschung als Katalysator des innovativen Mittelstands, Bonn.
Raab, F., Zbogar-Rasic, A., Jovicic, V., & Delgado, A. (2015). Characterization of the heat transfer within the baking oven based on the volumetric ceramic burner (VCB) technology. In 29th EFFoST Conference Proceedings - Food Science Research and Innovation: Delivering sustainable solutions to the global economy and society (pp. -). Athen.

Zuletzt aktualisiert 2019-01-04 um 13:35