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Die Gestaltung und der Betrieb energieeffizienter Prozesse sind zentrale Ingenieuraufgaben in allen Bereichen der stoffwandelnden Industrie, wie der petrochemischen, chemischen, spezialchemischen, pharmazeutischen, papier- oder lebensmittelverarbeitenden Industrie. Einen wesentlichen Beitrag zur erhöhten Energieeffizienz von Prozessen leistet eine optimale Wärmeintegration. Technologische Machbarkeit, operative Betreibbarkeit und Wirtschaftlichkeit bestimmen dabei die Realisierung einer Wärmeintegrationsmaßnahme. Bisher nicht genutzte Potenziale zur Steigerung der prozessintegrierten Energieeffizienz können erschlossen werden durch neue technologische Lösungsoptionen (neue Machbarkeit) oder durch eine Verbesserung der Aufwand/Nutzen-Relation, z. B. durch kostengünstigere Fertigungsverfahren für Apparate (erhöhte Wirtschaftlichkeit).

Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung untersucht daher ein Konsortium aus 17 Partnern, davon 12 Industrieunternehmen und fünf Hochschulinstitute, „Innovative Apparate- und Anlagenkonzepte zur Steigerung der Effizienz von Produktionsprozessen InnovA2“. In dem Verbundprojekt werden fünf unterschiedliche neue Apparatekonzepte zur Wärmeintegration experimentell und theoretisch erforscht. Zunächst werden in Laboruntersuchungen bei den Hochschulpartnern die prinzipiellen Betriebscharakteristika sowie basierend darauf besonders vorteilhafte Einsatzgebiete identifiziert. Die unmittelbare Übertragbarkeit der Laborergebnisse für die reale technische Anwendung wird durch den Maßstab der Versuchsanlagen sowie die Verwendung von Modellstoffsystemen eingeschränkt. Zwei parallele Wege werden daher zur Absicherung der technologischen Übertragbarkeit verfolgt: der Betrieb von mobilen Versuchsanlagen im Seitenstrom einer Produktionsanlage zur Absicherung des stofflichen Transfers sowie der Betrieb von Technikumsanlagen zur Sicherstellung der geometrischen Übertragbarkeit (Scaleup), beides bei industriellen Projektpartnern. Ergänzt werden diese technischen Fragestellungen durch ökobilanzielle Ansätze zur Identifikation und Quantifizierung von Energieeffizienzpotenzialen in stoffwandelnden Produktionsverfahren.

Ziele des Verbundprojektes sind die Bewertung und apparative Optimierung innovativer Apparate zur Wärmeintegration sowie die Bereitstellung experimentell abgesicherter Dimensionierungsgrundlagen für diese. Damit wird die Steigerung der Energieeffizienz ausgeübter und neuer Produktionsverfahren durch Einsatz dieser Technologien befördert.

In das Verbundprojekt sind sowohl typischerweise eher mittelständische Apparatebauer und Ingenieurbüros ebenso eingebunden wie potenzielle Anwender aus Großfirmen. Passt ein neues Apparatekonzept noch nicht optimal für eine mögliche Anwendung, können Apparateanbieter und Anwender gemeinsam nach einer Problemlösung suchen. Durch diese Einbindung aller Beteiligten entlang der Prozess- und Innovationskette können mögliche Innovationshemmnisse frühzeitig erkannt und beseitigt werden.

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Stephan Scholl

Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig
Institut für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik

Langer Kamp 7
D – 38106 Braunschweig
Germany

Tel. +49 (0) 531 391 2780
Fax +49 (0) 531 391 2792
E-Mail s.scholl@tu-braunschweig.de