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gesponsertPodcast: Multiphysik-Simulation Was geschieht eigentlich im Reaktor? Die Multiphysik-Simulation als Röntgenbrille

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Comsol Multiphysics GmbH

Schluss mit der Black-Box! Die Multiphysik-Simulation verspricht nicht weniger als den Blick in den Prozess hinein – Prozessverständnis und Skalierbarkeit inklusive. Was hat es mit auf sich mit dem Daten-Durchblick am Bildschirm? Das fragen wir den Simulationsexperten Dr. Johannes Sperber von Comsol Multiphysics.

„Wenn man einen Prozess optimieren will oder verstehen möchte, wie der Reaktor in verschiedenen Betriebszuständen funktioniert reicht ein einfaches Verfahrensfließbild nicht mehr aus.” Dr. Johannes Sperber, Comsol Multiphysic (rechts), im Gespräch mit PROCESS-Redakteur Dominik Stephan(Bild: Ikas/PROCESS)
„Wenn man einen Prozess optimieren will oder verstehen möchte, wie der Reaktor in verschiedenen Betriebszuständen funktioniert reicht ein einfaches Verfahrensfließbild nicht mehr aus.” Dr. Johannes Sperber, Comsol Multiphysic (rechts), im Gespräch mit PROCESS-Redakteur Dominik Stephan
(Bild: Ikas/PROCESS)

Rein-raus: So sieht die Reaktion im Verfahrensfließbild aus. Aber reicht dieses einfache Edukt-Produkt-Verständnis aus? Spätestens wenn sich thermische, strömungsmechanische und chemische Effekte überlagern und gegebenenfalls nichtlinear skalieren, braucht es einen tieferen Einblick in das Verfahren.

Die Vorgänge im Inneren eines Reaktors entscheiden über Produktqualität, Ausbeute und Betriebssicherheit, sind aber experimentell schwer nachzuvollziehen und wenn überhaupt sehr aufwändig zu messen. Mit der Multiphysik-Simulation könnte uns der begehrte Blick in s Innere der Anlage gelingen, ist Dr. Johannes Sperber, Anwendungsexperte bei den Simulations-Spezialisten Comsol Mustiphysics, überzeugt: Damit ließen sich sämtliche Variablen und Zustandsgrößen an jedem Ort eines Reaktors zu jedem Zeitpunkt analysieren.

Multiphysik-Simulation bedeutet nicht, möglichst viel Physik zu betreiben – es bedeutet verschieden physikalische Effekte zusammen zu betrachten.

Dr. Johannes Sperber, Comsol Multiphysics

Anstatt nur Ein- und Austrittsgrößen zu vergleichen, können lokale Verteilungen von Geschwindigkeit, Druck, Temperatur oder Konzentration im gesamten Modell untersucht werden – auch, wenn sich Strömung, Wärmetransport, Stofftransport und Reaktionskinetik gegenseitig beeinflussen.

In der Prozessindustrie werden Anlagen, Produkte und regulatorische Anforderungen immer komplexer. Gleichzeitig steigt der Druck, Entwicklungszeiten zu verkürzen und Ressourcen effizienter einzusetzen. Die Multiphysik-Simulation bietet hier einen Ansatz, um schwierige Zusammenhänge zu erkennen und zu bewältigen.

Wenn man einen Prozess optimieren will oder verstehen möchte, wie der Reaktor in verschiedenen Betriebszuständen funktioniert reicht ein einfaches Verfahrensfließbild nicht mehr aus.

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