AVT-Prozesstechnik
Der Lehrstuhl für Prozesstechnik (AVT.PT) wurde 1992 aus einer gemeinsamen Initiative der RWTH Aachen und der Bayer AG Leverkusen gegründet und wird seitdem von Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Marquardt geleitet. Als ein Teilgebiet der Verfahrenstechnik werden in der Prozesstechnik Produktionsprozesse ganzheitlich entwickelt, betrieben, analysiert und verbessert.
Bei Entwicklung, Analyse und Betrieb von Produktionsprozessen sind verschiedene, oft sogar widersprüchliche Kriterien, wie beispielsweise Wirtschaftlichkeit, Flexibilität und Sicherheit abzuwägen und zu einem Optimum zu führen. Diese Zielsetzung erfordert eine problemübergreifende Behandlung, wo heute oft noch isolierte Aufgabenstellungen betrachtet werden.
In diesem Sinne deckt die Forschung der AVT.PT unterschiedlichste Gebiete der Systemverfahrensstechnik ab, wobei Methoden der klassischen Ingenieurwissenschaften, der Informatik und der Mathematik verbunden werden. Die Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung von Methoden zur mathematischen Modellierung sowie zur Verfahrensentwicklung und –regelung und auf die Zusammenführung von Experiment und Modell. Mittels dieser Methoden kann das Prozessverhalten am Computer simuliert und optimiert werden.
Neben der überwiegend theoretischen Forschungsarbeit kommt der praktischen Erprobung der in den Projekten entwickelten Methoden große Bedeutung zu. Dazu werden im Rahmen von Forschungskooperationen mit Industrie- und Hochschulpartnern experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Laufende Forschungsprojekte der AVT.PT lassen sich dabei drei methodischen Schwerpunkten zuordnen:
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Modellgestützte experimentelle Analyse: Entwicklung von Methoden zur modellgestützten Planung und Auswertung von Experimenten für die Modellierung kinetischer Phänomene in der Verfahrenstechnik.
Prozesssynthese: Entwicklung konzeptioneller Methoden zur modellgestützten Analyse, Synthese und Optimierung von (integrierten) Reaktions- und Trennprozessen.
Optimierungsbasierte Regelung: Verfahren zur modellgestützten Regelung, Überwachung und Echtzeitoptimierung verfahrenstechnischer Prozesse.
Auf der Anwendungsseite liegen die Schwerpunkte in der Umwandlung von Biomasse, der Aufbereitung von Frisch- und Abwasser sowie Maßnahmen zur energieeffizienten Gestaltung von Prozessen. Fragestellungen werden über mehrere Größenordnungen verfolgt, so dass die Projekte der AVT.PT von der Modellidentifikation zur Wärmeübertragung beim Sieden über die Bestimmung vielversprechender Reaktionswege bei der Umwandlung von Biomasse bis hin zum Entwurf von Gesamtprozessen mit Optimierungsmethoden reichen.
Modellgestützte experimentelle Analyse
Prozesssynthese
Innovative Synthese kontinuierlicher Prozesse für
eine nachhaltige chemische Produktion.
Optimierungsbasierte Regelung
DyOS - Möglichst optimal, aber vor allem rechtzeitig.