Forschung

Die Forschung am Institut für Umweltverfahrenstechnik konzentriert sich auf die fünf Forschungsfelder "Biotechnologische Prozesse", "Bioverfahrenstechnik & Bewertung", "Chemische Prozesse & Produkte" sowie "Poröse Medien" und "Reaktionstechnik".

Biotechnologische Prozesse

Nadelelektrode

In der lebensmittelverarbeitenden und der pharmazeutischen Industrie sind biotechnologische Prozesse bereits seit langem etabliert. Zunehmend gewinnen biotechnologische Prozesse aber auch in der chemischen Industrie und der Medizin an Bedeutung. Hierbei spielen lokale Stofftransportprozesse an und durch Phasengrenzflächen sowie selektive Trenntechniken eine zentrale Rolle, deren Beherrschung völlig neue Prozessführungsstrategien und Produkte ermöglicht.

Bioverfahrenstechnik & Bewertung

SZR-Anhaenger

Zunehmend setzt sich in der industriellen Praxis die Erkenntnis durch, das mit modernen bioverfahrenstechnischen Prozessen nicht nur lästige gesetzliche Vorgaben erfüllt, sondern zudem erhebliche finanzielle Einsparungen erreicht werden können. Durch innerbetriebliche Kreislaufschließung mit Hilfe biologischer Teilstromreinigung können nicht nur Abwasserfrachten reduziert sondern zusätzlich Einsparungen an Ressourcen (z.B. Frischwasser) erreicht werden. Zur Bewertung erzielbarer Einsparpotenziale kommt  die IUV-Methode zur umweltrelevanten Bewertung zur Anwendung.

Chemische Prozesse & Produkte

Nemesis 03

Die Umweltverfahrenstechnik nutzt zur Schonung natürlicher Ressourcen zunehmend Möglichkeiten der Prozessintensivierung. Ein besonders großes Potenzial ergibt sich hierbei durch die Umstellung der industriell weit verbreiteten Batch-Prozesse auf kontinuierliche Prozesse, welche insbesondere dem aktuellen Trend zu Mehrproduktanlagen sehr entgegenkommen. Weiterhin lassen sich durch kontinuierliche Prozesse kleine Reaktionsräume realisieren, was der neuen Chemikaliengesetzgebung "REACH" entgegenkommt. Ein wesentliches Instrument zur Etablierung neuer, kontinuierlicher Prozesse ist die Mikroverfahrenstechnik.

Poröse Medien

rem Membran

In der Umweltverfahrenstechnik kommen poröse Medien insbesondere in der Tiefenfiltration und Adsorption zur Anwendung. Hierbei sind die Transportmechanismen und Wechselwirkungen mit den enorm großen Oberflächen noch weitgehend unbekannt. Sowohl hinsichtlich katalytischer als auch adsorbierender Wirkungen liegt in porösen Medien ein großes Potenzial verborgen, welches bisher weitgehend ungenutzt bleibt, da die wesentlichen Mechanismen nicht verstanden sind. Moderne Fertigungstechniken erlauben künftig ein exaktes Design poröser Strukturen für technische Anwendungen.

Reaktionstechnik für Mehrphasenströmungen

Reaktionstechnik

Chemische und Biochemische Prozesse erfordern spezifische Prozessbedingungen durch welche die Selektivität und Ausbeute gezielt beeinflusst wird. Grundlegende Voraussetzung für eine optimale Prozessführung sind gute Stofftransportbedingungen. Häufig liegen jedoch Stofftransportlimitierungen durch Phasengrenzflächen oder unzureichende Vermischung vor. Durch gezielte Anwendung von skalenübergreifenden Transportpozessen in Mehrphasenströmung können Limitierungen aufgehoben und Steigerungen in Selektivität und Ausbeute erzielt werden. Für die Analyse optimaler Reaktionsbedingungen bietet sich die Mikroverfahrenstechnik an.