Cellular materials have become increasingly interesting for applications in combustion environments. Improvements like high power efficiency and low emissions are the main targets of technological development in combustion processes. However, despite scientific and technical success in developing new or improved burner concepts over recent years, a lot of problems remain to be solved in the field of materials science: due to the high power density of the burners the materials are subjected to high loads in terms of thermal shock, temperature and corrosion, especially in so‐called porous burner technology. This article shows some examples of research and development strategies and results in developing improved cellular ceramics.

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Das Fraunhofer IKTS verfolgt die Entwicklung eigensicherer und dauerstabiler Brenner mit offenzelligen Einsätzen aus Schaumkeramik. Ziele sind die Reduktion von Schadstoffen (CO, NOx) und der Einsatz von hoch- und niederkalorischer Brenngase in einem breiten Modulationsbereich. Prozessabsicherung: Das Stabilisierungskonzept verursacht eine betriebspunktabhängige Ausbildung der Reaktionszone. Neben einer genauen Kenntnis der Flammengeschwindigkeit für die gewählten Brennstoffe ist eine sichere Überwachungseinrichtung für lokal veränderliche Reaktionszonen erforderlich. Es werden theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Bestimmung von Flammengeschwindigkeiten in porösen Medien mit verschiedenen Brenngasen durchgeführt. Keines der herkömmlichen Verfahren war geeignet, ein e so ausgebildete Reaktion sicher zu überwachen. Daher wird eine neue Methode entwickelt, wobei der Porenkörper Teil der Überwachungskette ist. Dauerstabilität: Eine neu entwickelte Schaumkeramik aus drucklos gesintertem Siliumcarbid kann durch eine verringerte Porosität längere Standzeiten in oxidierenden Heißgasatmosphären erzielen als bisher. Mithilfe von Ofenauslagerungen in ruhender Luftatmosphäre und Tests in einem Brennerprüfstand werden Veränderungen des Oxidationsverhaltens infolge der Porositäts-, Temperatur- und Partialdruckänderung aufgezeigt. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse können zur Lebensdauerabschätzung genutzt werden