SPP 2045 Projektbereiche

Die verschiedenen Forschungsthemen sind in verschiedene Teilbereiche eingeordnet. Weiterführende Informationen zu den Teilprojekten finden Sie auf den Unterseiten der Teilbereiche.

Projektbereich A – Beeinflussung des Trennmerkmals

Dieser Bereich befasst sich mit der Fragestellung, wie ein Trennmerkmal so beeinflusst werden kann, dass eine Trennung nach mehrdimensionalen Spezifikationen möglich wird?

Neue, hochspezifische Klassierverfahren für Feinpartikelsysteme erfordern ausgeprägte Trennmerkmale, eine mehrdimensionale Trennung erfordert mehr als nur ein Trennmerkmal. Wichtige Fragestellungen sind:

  • Verständnis der Mikroprozesse (Strömungskräfte, Wechselwirkungen, Benetzung)
  • Steuerung der Trennmerkmale (Vorbehandlung, induziert im Prozess)
  • Prozessentwicklung ((Semi-)kontinuierlich, Modellierung, skalierbare Verfahren)

Projektbereich B – Verständnis der Mikroprozesse der Trennung

Welche neuen Mikroprozesse der Partikeltechnologie (Konzepte, Quantifizierung, Einflussparameter, Betriebsfenster, Kombination) sind geeignet, eine hochspezifische und mehrdimensionale Trennung zu erreichen?

Hier geht es um das Verständnis der Mikroprozesse der Trennung. Wichtige Fragestellungen dabei sind:

  • Ausprägung des Trennmerkmale = Trennschärfe (Einschritt-Prozess oder Kaskade von Prozessen)
  • Orthogonalität der Trennmerkmale = Mehrdimensionalität (nötig für Entkopplung der Trennprozesse)
  • Querempfindlichkeiten der Mikroprozesse = Robustheit (Übergang vom idealen Laborsystem auf reale Partikelsysteme)

Projektbereich C – Apparative und prozesstechnische Konzepte

In diesem Teilbereich geht es darum, neue prozesstechnische oder apparative Konzepte auf ihr Potential bezüglich der mehrdimensionalen Trennung zu untersuchen. Welches Potential liefert bei etablierten Ansätzen die Leistungssteigerung in den Betriebsparametern bzw. eine Optimierung des Prozesses? Sind fundamental neue Apparatekonzepte technisch umsetzbar und leistungsfähig?

Fragestellungen

Theorie der mehrdimensionalen Trennung:

  • Kann man mehrdimensionale Partikeleigenschaftsverteilungen aufstellen und daraus Trennmerkmale herleiten?
  • Wie können die Daten multidimensionaler Messtechnik ausgewertet werden?
  • Gibt es geeignete Optimierungsmethoden zur Lösung des Gleichfälligkeitsproblems?

Apparative Konzepte:

  • Sind neue Apparatekonzepte technisch umsetzbar und leistungsfähig?
  • Sind extreme Betriebsparameter (z.B. hohe Drehzahl, hohe Reynoldszahl, hoher Durchfluss) möglich und zielführend?
  • Können etablierte Techniken zu einem kleineren Partikelgrößenbereich verschoben werden?
  • Welche Prozessparameter sind relevant für eine spätere großtechnische Hochskalierung?

Prozesstechnische Konzepte:

  • Ist ein kontinuierlicher Betrieb durch innovative Verschaltung möglich?
  • Kann online Mess-/Regelungstechnik für gleichbleibende Trennqualität eingesetzt werden?

Projektbereich Z – Zentralprojekte

Der Projektbereich Z hat sich im bisherigen Verlauf des SPP als übergreifende zentrale Aufgabe erwiesen. Hier werden Methoden zur mehrdimensionalen Charakterisierung der Partikelsysteme entwickelt. Denn nur, wenn die mehrdimensional-verteilten Eigenschaften hinreichend genau beschrieben werden können, ist es möglich das Trennergebnis zu quantifizieren. Eine weitere Herausforderung stellen die z.T. breiten Größenskalen dar, in denen die mehrdimensionale Charakterisierung erfolgen muss. Der Z-Bereich des SPP 2045 stellt mit seinen innovativen Methoden einmalige Partikeldatensätze bereit, die auch über das SPP hinaus in der Wissenschaft bspw. für Simulationen genutzt werden.