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TU Berlin

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Research Cluster

Lupe

Unsere Vision ist es, die komplexen Wechselwirkungen zwischen optimalem Design und optimalem Betrieb von verfahrens- und energietechnischen Prozessen zu erforschen und gezielt zu gestalten. Dabei gehen wir grundlegenden als auch anwendungsorientierten Fragestellungen nach und sind auch bestrebt, unsere Forschungsergebnisse in die industrielle Anwendung zu überführen. Neben der Modellierung, Simulation und Optimierung auf verschiedenen Skalen, nehmen experimentelle Untersuchungen bis in den Miniplant-Maßstab einen wesentlichen Stellenwert in unseren Forschungsaktivitäten ein.  Dabei sind die Forschungsprojekte meist mindestens zwei der nachfolgenden vier Forschungsschwerpunkten unseres Fachgebietes zuzuordnen.

Intensified Processes

Lupe

Bei den thermischen Trennverfahren nehmen destillative Verfahren eine exponierte Stellung ein. Wie destillative Verfahren intensiviert oder auch gezielt durch energieeffizentere Verfahren ersetzt werden können, ist ein Fragenkomplex, welchem wir in diesem Forschungsschwerpunkt nachgehen. Ein Betrachtungsschwerpunkt bilden neben den destillativen Verfahren daher Membranverfahren. So erforschen wir die effiziente Verknüpfung von Destillationsprozessen mit Membranverfahren. Weiterhin erforschen wir die gezielte Ab- und Zuführung von Stoffen in bzw. aus einem Reaktionsraum, so dass die systematische Entwicklung von reaktiven Trennverfahren und Membranreaktoren ein weiterer zentraler Fokus von uns ist.  

Ansprechpartner: Markus Illner

Methods for Process Design and Operations

Lupe

Ziel dieses Forschungsschwerpunktes ist die Entwicklung und Anwendung mathematischer Optimierungsmethoden für das Führen und das Design von Prozessen. Dabei werden Unsicherheiten im Modell oder der Parameter mit berücksichtigt. Das optimale Design und die Formulierung von Methoden hierfür, stellt eine weitere von uns verfolgte Zielstellung dar.  

Ansprechpartner: Erik Esche

Model Development

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Für die Entwicklung eines optimalen Designs und den effizienten Betrieb von Prozessen, sind Modelle unabdingbar. Wie stationäre oder dynamische Modelle systematisch und effizient zu entwickeln sind, ist Kern dieses Forschungsschwerpunktes. Es werden grundlegende Fragen der Modellformulierung, der numerischen Lösung und der Dokumentation behandelt. Dabei nutzen und entwickeln wir eine eigene Modellierungsumgebung (MOSAIC), welche die systematische Behandlung dieser Fragestellungen ermöglicht.

Ansprechpartner: Christian Hoffmann

Transport Phenomena

Lupe

In Prozessmodellen nehmen die Beschreibung von Transportprozessen z.B. durch sogenannte Transportparameter wie Stoffübergangs- oder Wärmekoeffizienten, einen wesentlichen Stellenwert ein. Diese sind häufig unbekannt oder nur unzureichend beschreibbar. Für ausgesuchte Systeme führen wir grundlegende systematische Untersuchungen zum Stoff- und  Wärmetransport durch. Beispielhaft werden Flüssigkeitströmungen (Film-, Rinnsal- und Tropfenströmungen) auf freien Oberflächen, wie sie z.B. in  Packungskolonnen vorkommen oder rollende Kugeln auf planaren Flächen, wie sie in Wirbelschichten oder Drehrohröfen auftreten, betrachtet. Dabei nutzen wir experimentelle Methoden wie µPIV oder LIF bzw. führen numerische Strömungssimulationen und direkte numerische Simulationen durch. Zielstellung hierbei ist es, die wesentlichen Mechanismen aufzuklären, lokale Informationen zu erhalten und aus diesen integrale Modelle für die Prozesssimulation abzuleiten.

Ansprechpartner: Georg Brösigke

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