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ACHEMA-Trendbericht Mechanische Verfahrenstechnik

Schonend fördern, sauber abscheiden

26.03.2009 | Redakteur: Marion Henig

Der wachsende Bedarf nach kontinuierlicher Aufbereitung und Förderung von Rohstoffen in der Nahrungsmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie bietet Unternehmen ein attraktives Marktpotential. Im Bild: Homogenisier-Mischer auf der ACHEMA 2006

Der Umgang mit Pulvern und Granulaten ist für die Betreiber von chemischen, pharmazeutischen und lebensmitteltechnischen Anlagen tägliche Routine. Die dafür verfügbare Produktpalette – Förderanlagen, Abscheider, Brecher, Filter, Mischer, Siebe und Zentrifugen – ist praxisbewährt, doch die Anforderungen wandeln sich. Die Anbieter haben den Betreibern zugehört und ihre Hausaufgaben gemacht.

Er bewegt sich im Sand so schnell wie ein Fisch im Wasser. Der Apothekerskink (Scincus scincus) – im allgemeinen „Sandfisch“ - genannt, ist eine 15 bis 20 cm lange Echse, die in den Wüsten Nordafrikas und des Nahen Ostens lebt. Förder- und Prozesstechniker könnten von dem unscheinbaren Wüstentier lernen. Denn die Echse, die sich vorwiegend unter der Sandoberfläche aufhält, zeigt, wie man sich äußerst energieeffizient in diesem Element bewegt.

Dass die Erkenntnisse aus der Natur auf industrielle Fördertechniken granulärer Materialien übertragbar sind, davon sind Wissenschaftler von der Abteilung für Zelluläre Neurobionik der RWTH Aachen überzeugt. Beispielsweise konnten sie nachweisen, dass der Sandfisch sich immer mit der gleichen Frequenz im Sand bewegt: Durch das Schlängeln der Echse entsteht eine Vibration im Sand – und die Untersuchungen zeigten: Die Schlängelbewegung läuft immer bei 3 Hz ab (drei Bewegungen pro Sekunde). Die Vermutung lag nahe, dass sich die Tiere bei dieser Frequenz am kräftesparendsten fortbewegen können. Der Modellversuch bestätigte die Theorie. Hierfür wurde ein künstlicher Sandfisch aus Aluminium auf einem Motor im Sand bei unterschiedlichen Frequenzen vor- und zurückbewegt. Das Ergebnis: Genau bei 3 Hz war die benötigte Kraft für die Fortbewegung am niedrigsten, da die umliegende Sandstruktur am lockersten war.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen lassen sich mit Hilfe von Computer- und Rechenmodellen nun beispielsweise ideale Transportfrequenzen für die unterschiedlichsten Granulate errechnen.

Vorversuche sind unerlässlich

Von der Bionik in den industriellen Alltag? Es wäre sicher erfreulich für Hersteller wie Betreiber, könnte man das Verhalten von Pulvern, Granulaten und Schüttgütern in großem Umfang rechnerisch vorbestimmen. Speziell beim Austragen von Pulvern und Schüttgütern aus Silos, Zuführtrichtern oder Transportbehältern können größere Probleme auftreten; dazu gehören z. B. Fließstörungen, Entmischungen, Erschütterungen oder unregelmäßiger Fluss (Schießen). Es würde vieles erleichtern, ließen sich solche Störungen durch Modellrechnungen von vornherein ausschließen. Doch nach wie vor ist die Branche vielfach auf Versuche angewiesen.


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