Thermische Energie- und Verfahrenstechnik

Effiziente thermische Energie- und Trennprozesse leisten weltweit einen entscheidenden Beitrag zur Energieversorgung und zum Energieverbrauch. Die Erforschung innovativer Ansätze zur Energieerzeugung mittels superkritischem CO₂ als Arbeitsmedium sowie die energieoptimierte Phasenkontaktierung und Reduzierung der Anlagengröße von Trennapparaten sind für eine ressourcenschonende Energieerzeugung und -nutzung von entscheidender Bedeutung.

Überkritische CO₂-Kraftkreisläufe zur effizienten Wärmenutzung

Kohlendioxid oberhalb des kritischen Punktes (31°C, 73,8 bar) hat einige Vorteile bei der Anwendung in thermodynamischen Kreisprozessen. Diese Kreisprozesse erzielen höhere Wirkungs­grade sowie eine deutliche Reduktion von Baugröße und Komplexität der Einzelkomponen­ten. Dadurch wird die effizientere Nutzung von industriellen (Abwärme), geothermischen und solaren Wärmequellen sowie von thermischen Energiespeichersystemen möglich.

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Effiziente thermische Trenn­verfahren

Fluide Trennprozesse wie Rektifikation, Destillation, Absorption, Desorption und Extraktion sind zentrale Grundopera­tionen in praktisch allen Sparten der Prozessindustrie. Die Dampf-Flüssig-Trennopera­tionen stellen in der Regel die energieintensivsten Verfahrensschritte dar, da mehrfache Verdampfungs­- und Kondensations­vorgänge involviert sind.

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Systemanalyse

Systemanalysen umfassen die Bewer­tung und Optimie­rung der Wechselwirkungen zwischen ­verschiedenen Komponen­ten ­verfahrenstechnischer Prozesse, um deren effizienten und zu­verlässigen Betrieb zu gewährleisten. Außerdem dienen Systemanalysen dazu, die Wirt­schaftlich­keit und Nachhaltig­keit technisch-chemischer Prozesse für unterschiedliche Betriebsszenarien und Produktions­umge­bungen zu er­mitteln.

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TOPFLOW

Die Thermo­hydraulik-Versuchsanlage TOPFLOW (Transient TwO Phase FLOW Test Facility) dient der Untersuchung von thermohydraulischen Phänomenen in Luft/Wasser- bzw. Dampf/Wasser-Strömungen unter realitätsnahen Bedin­gungen in für die Industrie relevanten Geometrien der chemischen Verfahrenstechnik, der konventionellen und der nuklearen Kraftwerkstechnik.

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