Sonderforschungsbereich 238
Der Sonderforschungsbereich wurde 1986 für eine erste dreijährige Förderperiode eingerichtet. Eine zweite Förderperiode folgte von 1989-1990 und eine dritte von 1991-1993. Heute befindet sich der SFB 238 in seiner vierten Förderperiode(1994-1996) und umfaßt 16 Teilprojekte, an denen Wissenschaftler aus den Fachrichtungen Verfahrens- und Energietechnik, Biotechnologie, Physik,Elektrotechnik und Informatik arbeiten.
Der SFB hat in den zurückliegenden Förderperioden eine kontinuierliche Entwicklung durchlaufen. Zu Beginn der Tätigkeit lag der Schwerpunkt im Bereich der Meßtechnik.
Mit zunehmender Zahl der Ergebnisse auf diesem Gebiet wurden dann Arbeiten im Bereich der Modellbildung und mathematischer Simulation begonnen, die durch Messungen mit den neu entwickelten Techniken an Labor- und Pilotanlagen unterstützt wurden. Das vertiefte Verständnis der untersuchten Mehrphasensysteme führte zur Definition weiterer meßtechnischer Problemstellungen. Heute liegt ein wesentlicher Schwerpunkt der Arbeit des SFB auf dem Gebiet der Optimierung des Betriebsverhaltens und der Entwicklung von Regelungskonzepten für Mehrphasenprozesse.
Der Projektbereich A befaßt sich schwerpunktmäßig mit dem ersten Glied der Meßkette, dem Sensor. Neben der Optimierung des neuen Meßprinzips stehen hier vor allem Konstruktion und Anpassung des Signalgebers an die besonderen Bedingungen des Mehrphasenprozesses im Vordergrund.
Bei vielen Meßverfahren sind die interessierenden Prozeßkenngrößen nur indirekt über eine Aufbereitung der unmittelbaren Meßgrößen zu gewinnen, d.h. das Meßsystem besteht sowohl aus einer Realisierung bestimmter Meßprinzipien als auch einer komplexen Auswertung oder Interpretation der erhaltenen Meßgrößen. Im Projektbereich C werden komplexe Meßsysteme behandelt, bei denen erst aus der Verknüpfung eines oder einer Vielzahl von Sensorsignalen mit einer entsprechenden Signalaufbereitung die prozeßrelevante Information gewonnen wird. Beispielhaft sei hier die rechnergestützte Bildauswertung genannt.
Im Projektbereich B werden systemtechnische Grundlagen von technisch bedeutsamen Mehrphasenprozessen erarbeitet. Ausgewählt wurden der Biogasreaktor und die Wirbelschicht als typische Gas/Feststoff/Flüssigkeit- bzw. Gas/Feststoff-Systeme. In den hier behandelten Projekten geht es vor allem um die Erarbeitung systemdynamischer Modelle, die letztlich als Grundlage für die Erarbeitung von Regelungskonzepten dienen sollen. Als prozeßtechnische Basis verfügt der Sonderforschungsbereich über einen Biogasturmreaktor im Pilotmaßstab, eine Feuerung mit zirkulierender Wirbelschicht im Technikumsmaßstab sowie einen Wirbelschichtreaktor für die Olefinsynthese auf der Basis von Methanol. Außerdem haben die Wissenschaftler des Sonderforschungsbereiches Zugang zu einem Industrie-Heizkraftwerk, in dem Messungen an einem Dampferzeuger mit zirkulierender Wirbelschicht-Feuerung durchgeführt werden.
Teilprojekte | Thema des Teilprojektes | Teilprojektleiter |
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A1 | Faseroptischer Partikelsensor für erhöhte Umgebungstemperaturen | Prof. Dr. R. Ulrich |
A15 | Mikrowellensensor zur ortsaufgelösten Messung von Partikelkonzentrationen im Hochtemperaturbereich | Prof. Dr.-Ing. R. Knöchel |
A16 | On-line-Messung von Gas-Feststoff-Suspensionsströmungen | Prof. Dr.-Ing. H. Singer |
A17 | Selektivitätsbeeinflussung von ZnO-Gassensoren durch plasmapolymerisierte Membranen in chemischen und biochemischen Reaktoren | Prof. Dr.-Ing. habil. J. Müller |
C3 | Entwickelung eines On-line-Probenahmemoduls für mehrphasige Bioreaktoren | Prof. Dr.-Ing. G. Brunner |
C6 | Anwendung von Bildverarbeitungs- und automatischen Bildauswertemethoden zum Flammenmonitoring und zur Flammenregelung | Prof. Dr.-Ing. H. Burkhardt |
C7 | Halbleiterbildsensor als Ortsfiltersonde zur Partikelgeschwindigkeitsmessung in Wirbelschichtsystemen bei hohen Temperaturen | Prof. Dr. O. Fiedler |
C8 | Einsatz der digitalen Bildauswertung zur Analyse lokaler Strukturen in zirkulierenden Wirbelschichten | Prof. Dr.-Ing. H. Burkhardt |
C9 | Massenspektrometrische On-line-Analyse gasförmiger und gelöster Stoffe in Bioreaktoren | Prof. Dr.-Ing. G. Matz Prof. Dr.-Ing. H. Märkl |
B9 | Biomassenverteilung in einem anaeroben Turmreaktor zur Abwasserreinigung | Prof. Dr.-Ing. H. Märkl |
B13 | Dynamisches Verhalten eines Wirbelschichtreaktors mit kontinuierlicher Katalysatorregenerierung | Prof. Dr. rer. nat. F. Keil Prof. Dr.-Ing. J. Werther |
B14 | Dynamische Modellierung eines Dampferzeugers mit hochexpandierter Wirbelschicht-Verbrennung | Prof. Dr.-Ing. O. Geisler |
B16 | Dynamische Modellierung,Regelung und Prozeßführung von Biogasreaktoren | Prof. Dr.-Ing. J. Lunze |
B17 | Robuste Mehrgrößenregelung von Wirbelschichtverbrennungsanlagen | Prof. Dr.-Ing. J. Lunze |
B18 | Modellierung der Strömungsmechanik zirkulierender Wirbelschichten auf der Basis der Analyse lokaler Strömungsstrukturen | Prof. Dr.-Ing. J. Werther |
B19 | CO- and NOx- Emissionen bei der Klärschlammverbrennung in einer zirkulierenden Wirbelschicht | Prof. Dr.-Ing. J. Werther |