Acht Millionen Euro zur Optimierung von chemischen Prozessketten

20.11.2009: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat einen neuen Sonderforschungsbereich/Transregio zur Optimierung von chemischen Prozessketten unter Federführung der TU Berlin bewilligt. Die DFG fördert das Vorhaben von Berliner, Dortmunder und Magdeburger Forscher mit 8 Millionen Euro für vier Jahre. Unter dem Titel "Integrierte chemische Prozesse in flüssigen Mehrphasensystemen" werden 19 Projektleiter mit ihren Arbeitsgruppen aus drei Univer­si­täten und einer außeruniversitären Forschungseinrichtung an der Entwicklung von effizienten ressourcenschonenden Produktions­ver­fahren forschen.

Beteiligt am neuen Sonderforschungsbereich/Transregio zur Optimierung von chemischen Prozessketten sind neben der TU Berlin die Technische Universität Dortmund, die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg sowie das Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg. Federführende Wissenschaftler für die Entwicklung des Antrags waren Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h.c. Dr. h.c. Günter Wozny und Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume, der Sprecher des Projektes, aus dem Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik der TU Berlin.

Anwendungsgebiete

Im neuen Sonderforschungsbereich/Transregio befassen sich die Wissenschaftler mit der Entwicklung von effizienten Produktions­verfahren. Dafür sollen neuartige Methoden und chemische Reaktionssysteme konzipiert und angewendet sowie eine Bottom-up-Vorgehens­weise, die von der Reaktion aus­gehend in den Gesamtprozess mündet, und ein Top-down-Lösungsansatz, der basierend auf mög­lichen Prozessvarianten Anforderungen an einzelne Prozess­schritte formuliert, miteinander kombi­niert und umgesetzt werden. „In der Konsequenz wird nicht allein der Reak­tions­schritt, sondern der gesamte Prozess vom Rohstoff bis zum Reinprodukt behandelt. Ziel ist die Konzeption ressourceneffizienter Prozesse und dies bei erheblich verkürzten Entwicklungszeiten“, erklärt der Sprecher des neuen Großprojektes, Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume. Mit Blick auf diese inte­grierte Prozessbetrachtung werden neue Methoden zur zielgerichteten Ermittlung der kinetischen und thermo­dyna­mischen Grunddaten, zur optimalen Gestal­tung der verfahrens­technischen Grund­operationen für Reaktion und Stofftrennung sowie zur beschleunigten Prozessent­wicklung und -optimie­rung erarbeitet. Das Marktvolumen für derartige Produkte wie beispielsweise Kunststoffe und Waschmittel beträgt zirka 10 Millionen Tonnen pro Jahr, die dann ressourcenschonender aus zum Teil nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Mit den entwickelten Methoden und Werkzeugen wollen die Forscher das Tor für die technische Realisierung einer neuen Klasse chemischer Produktionsprozesse öffnen.

Der Sonderforschungsbereich/Transregio gliedert sich in drei Projektbereiche, zu deren Bearbeitung experimentelle und theoreti­sche Methoden aus den Fachdisziplinen Techni­sche Chemie, Thermodynamik, Verfahrenstechnik und System­technik eingesetzt und weiterentwickelt werden. Im Projekt­bereich A werden anhand repräsentativer Stoff­systeme die chemisch-physikali­schen Grundphänomene untersucht. Darauf aufbau­end werden im Projekt­bereich B einzelne Prozess­schritte sowie Teilsequenzen für chemische Umsetzungen und Stoff­trennungen erforscht. Diese werden im Projektbereich C in Interaktion mit den Projektbereichen A und B auf optimale Weise zu effizienten Gesamtprozessen vernetzt.

Laufzeit und Fördermittel

In der ersten Förderperiode von vier Jahren fließen durch die Bewilligung rund 8 Millionen Euro Drittmittel von der Deutschen Forschungsgemeinschaft in den Sonderforschungsbereich. Unterstützt wird das Verbundprojekt unter anderem durch eine bauliche Infrastrukturmaßnahme der TU Berlin mit einem Volumen von zirka 1,3 Millionen Euro. Diese dient dem Aufbau einer vollautomatisierten Miniplantanlage. Diese verfahrenstechnische Versuchsanlage wird auf dem Charlottenburger Campus errichtet. Geplant und inhaltlich angelegt ist eine Gesamtlaufzeit des Sonderforschungsbereiches/Transregio von zwölf Jahren mit insgesamt drei Förderperioden.