Forschungsbereiche.

Forschungsbereiche

Die Verfahrenstechnik beschäftigt sich mit Vorgängen, bei denen Stoffe hinsichtlich

  • ihrer Art,
  • ihrer Eigenschaften oder
  • ihrer Zusammensetzung

nach naturwissenschaftlichen Gesetzmäßigkeiten verändert werden.

Ein besonderes Augenmerk gilt dabei der technischen und wirtschaftlichen Durchführung der Prozesse.
Etliche dieser Prozesse basieren bis dato auf einfachen Korrelationen, die die modernen Anforderungen an Sicherheit, Produktqualität, Energiebedarf, fluktuierende Randbedingungen (Energiewende, Wertstoffrecycling) nicht immer gewährleisten können.

Ziel der Forschung ist es, die komplexe Interaktion hinter dem Apparatedesign, Stoff- und Energietransport experimentell (Fluiddynamische Messmethoden) sowie mittels Computational Fluid Dynamics (CFD) näher aufzuklären und gleichzeitig eine Grundlage zur Digitalisierung der verfahrenstechnischen Anlagen zu legen. Daneben spielen anwendungsnahe Felder, wie z.B. die Aufreinigung von seltenen Erden aus Batterien (Extraktion, Membranverfahren), die Methanolsynthese sowie die Aufreinigung von Abwasserströmen mittels Membrandestillation eine maßgebliche Rolle der aktuellen und zukünftigen Forschung.

 

Die Digitalisierung in der chemischen Industrie wird in Zukunft nur mit einem besseren Verständnis über die lokalen Phänomene in chemischen Apparaten möglich sein. Wird dies erreicht, ist eine Optimierung der chemischen Prozesse möglich, effizientere und nachhaltigere Prozesse können geplant bzw. gestaltet werden.

Hierzu bedarf es jedoch vor allem bei mehrphasigen Systemen eine Verbesserung der aktuellen Modellgestaltung, weg von eindimensionalen Modellen, hin zu einer isolierten Betrachtung der Hydrodynamik, der Partikelgröße sowie des Stofftransportes.

Um dies zu erreichen, wird eine komplexe Integration von Messtechnik sowie gleichzeitige Erfassung der Kernkenngrößen (Partikelgröße, Konzentrationsänderung, Geschwindigkeiten) von Nöten sein, eine entsprechende Modellierung der Unbekannten, sowie eine Abbildung von Einzelphänomen durch isolierte Experimente. Dies ist nur durch interdisziplinäre Arbeitsweise erreichbar.