Forschungsziel der AVT.TVT ist die Entwicklung anwendbarer und belastbarer Ingenieurmodelle, die eine zuverlässige Auslegung thermischer Trennverfahren mit minimalem Aufwand ermöglichen. Angestrebt wird die Ablösung kostenintensiver Technikumsversuche durch geeignete Laborexperimente und Simulationen.

 

Im Bereich der Extraktion liegt der Fokus auf der Weiterentwicklung des Simulationsprogramms ReDrop. Mit Hilfe des in der AVT.TVT entwickelten Programms können die Betriebsgrenzen und die Trennleistung von Technikumsextraktionskolonnen basierend auf Einzeltropfenexperimenten mit originalem Stoffsystem vorhergesagt werden. Die Erweiterung von ReDrop umfasst dabei die Einbindung weiterer Kolonnentypen und Extraktionssysteme. So werden aktuell Untersuchungen zum Verweilzeitverhalten von Tropfen in gerührten Kompartments durchgeführt und parallel die Extraktion in wässrigen Zwei-Phasen-Systemen und die Reaktiv-Extraktion untersucht.

 

Thermische Trennverfahren beruhen auf der Einstellung eines thermodynamischen Gleichgewichts, das mit Zustandsgleichungen beschrieben werden kann. Die Entwicklung einer neuen prädiktiven Zustandsgleichung ist ein Teil der Forschungsarbeit in der Arbeitsgruppe „Molekulare Thermodynamik“. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung von Diffusionsphänomenen.

 

Parallel zu den Arbeiten zur Umsetzung und Auslegung thermischer Trennverfahren werden in Zusammenarbeit mit Elektrotechnikern und Philosophen im EET-Projekt („Ethics for Energy Technology“) Szenarien zu zukünftigen Energieversorgungsstrukturen berechnet. Bei der Modellierung des globalen Energie- und Ressourcenbedarfs wird vor allem der Anteil der chemischen Industrie betrachtet, um kostengünstige und ressourcenschonende Verfahren zu identifizieren. Dazu werden verschiedene Syntheserouten von der Pflanze zu den chemischen Endprodukten betrachtet und mittels Exergiebilanzen bewertet.