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Feinchemikalien Forscher entwickeln digitale Werkzeuge für Mikroreaktoren

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Tobias Hüser

Das EPCM-Unternehmen Encos und die Universität Hamburg haben ein Forschungsprojekt zur Auslegung von Mikroreaktoren für Feinchemikalien ins Leben gerufen. Sie versuchen eine Softwarelösung zu entwickeln, mit der die Strukturen der Mikroreaktoren optimal berechnet werden können. Das Projekt wird durch den Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) sowie durch die Freie und Hansestadt Hamburg gefördert. Es läuft bis 2020.

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Die Projektpartner von Encos und der Universität Hamburg
Die Projektpartner von Encos und der Universität Hamburg
(Bild: Encos/Universität Hamburg)

Hamburg – Mikroreaktoren sind extrem verkleinerte verfahrenstechnische Apparate mit inneren Strukturen im Mikrometer- bis Millimeterbereich, in denen großes Potenzial gesehen wird, um unter gut kontrollierbaren Bedingungen schwierige chemische Produktionsprozesse durchzuführen. Sie eignen sich gerade für Feinchemikalien, die häufig in vielen unterschiedlichen Spezifikationen und vergleichsweise geringen Mengen hergestellt werden müssen. Hier könnten sich die hohen Investitionskosten für Mikroreaktoren rentieren.

Bislang sind weltweit keine digitalen Werkzeuge zur Berechnung und Auslegung von Mikroreaktoren verfügbar. Diese Lücke möchte Encos in Kooperation mit der Universität Hamburg schließen. Encos ist als Unternehmen von Tüv Nord und Ingenieurbüro für die prozesstechnische Anlagenplanung ein Partner für Unternehmen der chemischen, petrochemischen und MineralölIndustrie. Seitens der Universität Hamburg sind mehrere Institute der Fakultät Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften (MIN) beteiligt.

Weiterentwicklung bis zur Softwarelösung für Dienstleister

Das Auslegungswerkzeug soll ermöglichen, ein Mikroreaktorsystem für eine gegebene reaktionstechnische Aufgabe technisch und ökonomisch optimal zu designen. Hierzu ist es erforderlich, die relevanten physikalisch-mathematischen Modellgleichungen im Geltungsbereich für Kanalstrukturen im Mikro- bis Millimeterbereich zu erarbeiten, im Experiment zu validieren und schließlich deren Lösung in einer leistungsfähigen numerischen Programmierumgebung zu realisieren.

„Das zu erstellende Design-Tool wird eine neue effiziente Auslegungsmöglichkeit der Mikroreaktoren für die Prozessindustrie darstellen. Encos wird dieses System zunächst in der Feinchemikalien-Industrie einsetzen. Anknüpfungspunkte zu konkreten Projekten sind auf diesem Gebiet bereits vorhanden. Die Projektleiter Frank Schlüter von Encos und Prof. Jens Struckmeier von der Uni Hamburg wollen das Tool zur Marktreife weiterentwickeln und u.a. als Softwarelösung für größere Simulationsdienstleister anbieten.

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