Contact

Prof. Dr. Uwe Hampel
Head Experimental Thermal Fluid Dynamics
u.hampel@hzdr.de
Phone: +49 351 260 - 2772
Fax: 12772, 2383

Helmholtz-Energie-Allianz

Beteiligte Helmholtz-Zentren: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Helmholtz-externe Partner: Technische Universität Dresden (TUD)
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Ruhr-Universität Bochum (RUB)
Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH)
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme Dresden (IKTS)
Wissenschaftlicher Koordinator: Prof. Dr. Uwe Hampel (HZDR)
Laufzeit: 1. Juli 2012 – 31. Dezember 2015

Zielstellungen und Inhalte

Die Erfüllung nationaler und internationaler Klimaziele ebenso wie der in Deutschland forcierte Umbau der Energieversorgung hin zu verstärkter Nutzung regenerativer Energieträger verlangen erhöhte Anstrengungen im Bereich der Energieeffizienz. Insbesondere der Energieverbrauch großindustrieller Herstellungsprozesse, wie in der Metall-, Glas-, Papier oder Chemieindustrie, steht dabei im Fokus. Für die chemische Industrie werden eine „energieeffiziente chemische Prozesstechnik, Optimierung von Reaktortechnik und Prozesschemikalien, und Prozesskettenverkürzung“ als wichtigste Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte zur Senkung des Primärenergieverbrauchs angesehen (Energieforschungsprogramm der Bundesregierung 2011).

Die Helmholtz-Energie-Allianz „Energieeffiziente Chemische Mehrphasenprozesse“ befasst sich mit neuen Verfahren und Technologien zur Gestaltung chemischer Mehrphasenreaktionsapparate, mit denen eine optimierte Prozessführung und damit insbesondere eine Senkung des Energiebedarfs in der Synthese und Produktaufbereitung für chemische Mehrphasenprozesse erreicht werden soll. Im Fokus des Vorhabens stehen neuartige strukturierte Mehrphasenreaktoren von Mikrostrukturapparaten bis zu großskaligen Reaktorkonzepten. Die Auslegung dieser Apparate auf der Grundlage reaktions- und prozessangepasster Entwurfsstrategien ist dabei ein zentraler Arbeitspunkt. Beforscht werden neue Katalysatorstrukturen auf Basis keramischer und metallischer Monolithe und Schäume sowie deren Fertigung und Charakterisierung. Methodische Arbeiten umfassen die Charakterisierung von Katalysatoren und modularen Reaktorkomponenten, die skalenübergreifende Modellierung von Hydrodynamik, Stoff- und Wärmetransport sowie chemischer Reaktion von der Porenstruktur des Katalysators bis zum Reaktionsapparat sowie die Entwicklung neuer Messtechniken für Mehrphasenprozesse. Überspannt wird das Vorhaben von dedizierten Systemanalysen zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit neuer Reaktortechnologien über den gesamten Lebenszyklus.

Partner:


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