Insgesamt neun Jahre hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft
den Sonderforschungsbereich (SFB) gefördert. „Die
Einrichtung des SFB war richtungsweisend“, betonte
Uni-Rektor Prof. Dieter Fritsch; die beteiligten
Wissenschaftler hätten exzellente Forschungs- und
Entwicklungsarbeit geleistet.“ Verfahrenstechnische
Forschung in enger Zusamm-enarbeit mit der Biologie, Physik
und Chemie war Schwerpunkt des SFB.
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Trajektorien von chemischen Kinetiken bei tech-nischen
Verbrennungen.
(Grafik: Institut) |
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Hohe wirtschaftliche Bedeutung
Verfahrenstechnische Prozesse haben in der chemischen
Indu-strie, in den Life Science Bereichen Pharma und Agro
sowie in der Biotechnologie zentrale wirtschaftliche
Bedeutung. Deshalb ist ihre Optimierung wichtig. „Schnelle
immer komplexer werden-de Entwicklungen in der Industrie sind
nur gestützt auf Modell-ierung und Simulation möglich“, ist
Prof. Hans Hasse, Sprecher des SFB und Leiter des Instituts
für Technische Thermodynamik und Thermische
Verfahrenstechnik, überzeugt.
Zehn Institute der Universität Stuttgart forschten
an insgesamt 27 Teilbereichen des SFB. Von Beginn an bestand
eine fruchtbare Kooperation mit dem ebenfalls 1996
gegründeten Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer
technischer Systeme in Magde-burg, bei dessen Aufbau der SFB
Anschub geleistet hat. Eine wichtige Rolle kam hierbei dem
damaligen Sprecher des SFB 412, Prof. Ernst Dieter Gilles zu,
er gehört dem MPI an und leitet das Institut für
Systemdynamik und Regelungstech-nik der Uni Stuttgart. Über
die Forschung hinaus beeinflusste der SFB auch andere
Entwicklungen. „Unsere Arbeiten haben dazu geführt, dass die
DFG einen Schwerpunkt „Molekulare Modellierung und
Simulation in der Verfahrenstechnik“ eingerichtet hat,
berichtete Hasse, „und ohne den SFB wäre wohl nicht das
Institut für Systemtheorie Technischer Prozesse gegründet
worden.“
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Jadran Vrabec zeigt, wie sich molekulare Simulationen mit
Virtual-Reality visualisieren lassen.
(Foto: Institut) |
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Produktionsprozesse optimieren
Die Fachleute aus Forschung und Industrie diskutierten bei
dem Workshop über die Ergebnisse des SFB und ste-llten anhand
von ausgewählten Projekten und Themen die
Einsatzmöglichkeiten vor. Kinetische Phänomene wie Stoff-
und Wärmetransport über Phasengrenzen best-immen das
Verhalten verfahrenstechnischer Prozesse. Mathematische
Modelle können hier helfen, Produk-tionsprozesse in der
industriellen Praxis zu optimieren. Eingesetzt werden
Simulationen zum Beispiel bei der Untersuchung und
Optimierung der Vorgänge in einem Autoabgaskatalysator.
Anwendungsmöglichkeiten gibt es auch bei Bioreaktoren, zum
Beispiel für Brauhefe. Durch Modellierung und Simulation
kann erforscht werden, wie die Betriebsbedingungen und der
Reaktor gestaltet werden sollten, um ein optimales Wachstum
zu erreichen.
Einige Ergebnisse aus der Forschung werden nun in die Praxis
überführt und in der Industrie angewendet. Es gibt zum
Beispiel den Transferbereich „Simulation und aktive
Beeinflussung der Hydroakustik in flexiblen Leitungen“, der
aus dem SFB hervorgegangen ist. Bei diesem Projekt
kooperiert das Institut A für Mechanik mit der Robert Bosch
GmbH. Zudem ist im Bereich dynamische Simulationen großer
Systeme ein neuer SFB in Planung. Für die Zukunft wünscht
sich Sprecher Hasse, dass der Schulterschluss zwischen
Verfahrenstechnik und Technischer Kybernetik auch nach
Abschluss des Sonderforschungsbereichs 412 bestehen bleibt.
Birgit Vennemann
KONTAKT
Prof. Dr. Hans Hasse
Dr.-Ing. Jadran Vrabec
Institut für Technische Thermodynamik und Thermische
Verfahrenstechnik
Tel. 0711/685-6105, -6107
Fax 0711/685-6371
e-mail: hasse@itt.uni-stuttgart.de
vrabec@itt.uni-stuttgart.de
