Regenerative Energien
Der Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg hat sich unter der Leitung von Prof. Evangelos Tsotsas zu einem etablierten Standpunkt der Forschung auf dem Gebiet der Stoff- und Wärmeübertragung in Partikelsystemen und porösen Stoffen entwickelt. Aufgrund der problematischen Entwicklungen im Energiesektor werden die am Lehrstuhl vorhandenen Kompetenzen auch verstärkt für die Forschung auf dem Gebiet der Energietechnik genutzt.

Die Wirbelschichtverbrennung und -vergasung von Biomasse stellt bei dieser Erweiterung des Forschungsfeldes ein zentrales Element dar. Im Fall der thermo-chemischen Vergasung kann das erzeugte Synthesegas nach einer entsprechenden Reinigung und Aufbereitung sowohl energetisch (z.B. in Gasmotoren oder Brennstoffzellen) als auch stofflich (Methanolsynthese, Fischer-Tropsch-Synthese) genutzt werden. Die thermische Zersetzung eines biogenen Stoffes in einer Wirbelschichtanlage soll eine maximale Ausnutzung des enthaltenen Brennwertes ermöglichen. Ziel ist es, die im Rahmen der Grundlagenforschung des Lehrstuhls in den vergangenen Jahren gewonnenen Erkenntnisse im Bereich der Wirbelschichttechnik gezielt auf Hochtemperaturprozesse in der Wirbelschicht zu übertragen und auszubauen. Die Vorteile eines Wirbelschichtprozesses liegen neben einer sehr guten Wärme- und Stoffübertragung in einer intensiven Durchmischung der Reaktionszone, wodurch ungünstige Temperaturspitzen vermieden werden. So wird das Temperaturfeld im Apparat während der Verbrennung oder Vergasung vergleichsweise homogen. Das schont die Anlage und verringert die Emissionen, was eine Gasreinigung nach dem Prozess enorm erleichtert. Des Weiteren zeichnet sich die Wirbelschicht durch eine gute Skalier- und Regelbarkeit aus.

Die Forschungsarbeiten, die in Zusammenarbeit mit dem Magdeburger Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und Automatisierung (IFF) derzeit durchgeführt werden, beschäftigen sich mit der Simulation des Vergasungsprozesses in der Wirbelschicht, mit der Verringerung von Emissionen durch Zugabe von reaktiven Additiven in das Wirbelbett und mit der Optimierung des Gesamtprozesses, wobei eine modellgestützte Regelung der Prozessparameter zu einem maximalen Energieinhalt des entstehenden Gases bei gleichzeitiger Schadstoffverringerung führen soll. Der Aspekt der modellbasierten Regelung von Vergasungsprozessen kann dabei maßgeblich von den grundlegenden Arbeiten der durch Jun.-Prof. Mirko Peglow geleiteten BMBF-Nachwuchsforschergruppe NaWiTec profitieren, die sich derzeit mit  der Regelung von partikelbildenden  Wirbelschichtprozessen im unteren Temperaturbereich beschäftigt.

Außerdem engagiert sich der Lehrstuhl in einem weiteren Forschungsbereich, welcher die Anwendung von dezentralen Energieerzeugungsanlagen erleichtern soll. Im multidisziplinären BMBF-Spitzenforschungsprojekt ViERforES, welches ebenfalls unter anderem in Kooperation mit dem IFF stattfindet, geht es um die Erschaffung einer virtuellen Realität, die ein komplexes System aus parallel ablaufenden Prozessen abbilden soll. Angewendet im Bereich der regenerativen Energieerzeugung wird es möglich, alle in das Gesamtsystem integrierten Prozesse online zu verfolgen und in Korrespondenz mit dem elektrischen Netzwerk zu steuern. So wird eine Netzstabilität erreicht, die eine problemlose Zusammenschaltung von dezentral einspeisenden Anlagen erlaubt. Des Weiteren ist es Ziel dieses Forschungsvorhabens, die Sicherheit der jeweiligen Anlagen zu erhöhen, um so in Zukunft auch die Versorgungssicherheit mit erneuerbaren Energien gewährleisten zu können.

Ein weiteres energierelevantes Anwendungsgebiet stellt die Speicherung von thermischer Energie dar. Die Wärmespeichertechnologie ist für den Erfolg von erneuerbaren Energien im Bereich der Solarkraftwerke oder auch für eine Erhöhung der Energieeffizienz von großer Bedeutung, weshalb der Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik auch auf diesem Gebiet Forschungsanstrengungen unternimmt. Die Entwicklung eines Wärmetauschers, der  die thermische Energie industrieller Abluft oder eines anderen gasförmigen Wärmeträgers mittels Wirbelschicht auf ein disperses Feststoffsystem übertragen soll, wird hier vorangetrieben.

Die erforderliche Neugestaltung des Energiesektors und damit die Erforschung und Entwicklung von neuen Möglichkeiten der Energieerzeugung sind der Beweggrund für die Anstrengungen des Lehrstuhls sich neben den üblichen industriell-produktgestalterischen Prozessen auch mit Problemen der  Energieprozesstechnik zu befassen. Die Bedeutung der oben beschrieben Forschungsansätze und deren Ziele wird durch den bereits einsetzenden Klimawandel und die fortschreitende Ressourcenverknappung deutlich.
Termine
Hochschulkurs Trocknungstechnik 2020
30.03.2020 bis 02.04.2020 in Magdeburg
Hochschulkurs Wirbelschichttechnik 2019
04.11.2019 bis 07.11.2019 in Hamburg
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Award for Maciej Jaskulski
Forschungsstipendium der Stiftung Industrieforschung
Cluster WIGRATEC geht in die nächste Runde
Faculty Prize 2018
Arun S. Mujumdar Medal for Prof. E. Tsotsas
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Preis für die beste Präsentation für Christoph Neugebauer auf der Population Balance Modeling Conference 2018.
Virtuelle Rektifikationskolonne
Unternehmen Region
10 Jahre NaWiTec
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IPT Pergande GmbH im Portrait
Ehrung für Prof. E. Tsotsas
Honorarprofessur der UCTM, Sofia, an Prof. Tsotsas verliehen
Hochschulkurs Trocknungstechnik 2018
19.03. -- 22.03.2018 in Magdeburg
Hochschulkurs Wirbelschichttechnik 2017
06.11 - 09.11.2017 in Hamburg
Inline-Feuchtemessung in Echtzeit
Innovative Messtechnik aus WIGRATEC+
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Auszeichnung für die beste Forschungsarbeit auf IDS 2016 in Gifu, Japan
WIGRATEC goes international
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3. FVST Ladies Night for Women in MINT war voller Erfolg
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Neuberufungen in Beirat 2016
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Preis für die beste Präsentation für Marion Börnhorst auf dem Fachausschuss Trocknungstechnik 2016
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Posterpreis für Vesselin Idakiev auf dem Fachausschuss für Agglomerationstechnik, 2016
Hochschulkurs Wirbelschichttechnik 2016
07.11 -- 10.11.2016 in Hamburg
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Votragspreise bei der Nordic Baltic Drying Conference 2015
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27.09 - 01.10.2015 in Nizza, Frankreich
Granulation Workshop 2015
01.07. - 03.07.2015 in Sheffield, GB
Hochschulkurs Trocknungstechnik 2016
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Deutsche Forschungsgemeinschaft bestätigt Graduiertenkolleg an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
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Über 60 Unternehmen und Privatpersonen fördern Studenten an der OvGU
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bei der Pergande Group in Weißandt-Gölzau
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Grundlagen und Anwendungen der Trocknungstechnik
Stiftungsprofessur für NaWiTec
InnoProfile-Transfer-Vorhaben „Strukturbildende Wirbelschichtprozesse“
BMBF bewilligt NaWiTec-Verbundvorhaben
zur Reduktion des Energiebedarfs bei der Partikelformulierung
Verfahrenstechnisches Schülerpraktikum
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Akademischer Festakt 2013
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Akademischer Festakt 2013
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