Wir beschäftigen uns in den Feldern Forschung, Lehre und Innovation einerseits mit der Handhabung von Gas-Partikel-Systemen, andererseits mit Verfahren zur Untersuchung, Messung und Einstellung von stofflichen und funktionellen Partikeleigenschaften.

Aktuelle Schwerpunkte unserer Forschung sind:

• Die Gasreinigung mittels filternder und elektrostatischer Abscheider
• Das Verhalten reaktiver Partikelsysteme in Abscheidern
• Weiterentwicklung der Partikelmesstechnik im Kontext von Smart Filtern
• Die Adaptronik in der Gas-Partikel-Filtertechnik
• Die Entstehung von Tropfenaerosolen und deren Abscheidung
• Charakterisierung, Messung und Minderung von Fein- und Ultrafeinstaub

Anwendungsbezüge der Gasreinigung finden sich in der Energietechnik (z.B. hohe Temperaturen), der Kraftfahrzeugtechnik (hohe Leistungsdichte, Standzeit) oder der Abscheidung von Produktaerosolen (z.B. hohe Konzentrationen). Die Palette der Untersuchungen funktioneller Partikelmerkmale zielt beispielsweise auf die Katalysatorentwicklung, die Redispergierbarkeit von Partikelstrukturen, insbesondere aber auch auf neue Methoden der Prozesskontrolle in Echtzeit ab.

Unsere Strategie verbindet explorative und Grundlagenforschung mit anwendungsnaher Technikentwicklung. Online-Messverfahren spielen dabei eine wesentliche Rolle.

Die Arbeitsgruppe "Verfahrenstechnische Maschinen" beschäftigt sich mit dem Verhalten von Suspensionen in verfahrenstechnischen Maschinen und Apparaten. Der Fokus liegt in der Erforschung von Auslegungsgrundsätzen für Prozessanlagen als auch auf den Verarbeitungsprozessen für feinste Partikeln. Die folgenden Prozesse gehören in diesen Themenbereich der Mechanischen Verfahrenstechnik: Fest-Flüssig-Trennung, Dispergierung und Zerkleinerung.

Im Zentrum der Forschungstätigkeiten liegt die Verarbeitung von feinsten, nanoskaligen Partikeln und Partikelkonfigurationen in industriellen Prozessen und für entsprechende Produkte. Deren Eigenschaften hängen entscheidend von der enorm großen spezifischen Oberfläche - im Vergleich zu gröberen Materialien - ab. Die Oberflächenkräfte determinieren das Materialverhalten in flüssigen Umgebungen in chemischen Prozessen. Die Oberflächeneffekte werden im Vergleich zu größeren Skalen untersucht.

Zu diesem Zweck müssen auch Charakterisierungstechniken und Modelle auf Basis bestehender Techniken weiterentwickelt oder neuwentwickelt werden. Speziell mit modernen Charakterisierungsmethoden wie z.B. NMR  oder SAXS (Röntgenkleinwinkelstreuung) können Rohdaten für die Modellbildung und numerische Simulation der Prozesse aufgenommen werden.

Unsere Kernkompetenz ist die rheologische Charakterisierung komplexer Fluide. Unsere Forschung hat zwei komplementäre Ziele. Die Identifizierung und Bestimmung der für Herstellung, Verarbeitung oder Applikation eines Stoffs relevanten rheologischen Daten und Entwicklung geeigneter Messmethoden. Zudem die Untersuchungen zum Einfluß molekularer und mesoskopischer Strukturen und Wechselwirkungen auf das makroskopische Fließverhalten und die Stabilität komplexer Formulierungen.

Im Zentrum der Forschungsaktivitäten der Arbeitsgruppe stehen methodische und anwendungsorientierte Forschungsaktivitäten zur Automatisierung, Optimierung, Überwachung und Regelung von komplexen dynamischen Systemen, Prozessen und Anlagen. Dies umfasst sowohl modell- als auch datengestützte Konzepte mit dem Ziel, sogenannte First-Principle Ansätze mit modernen KI-Methoden im Rahmen von hybriden Ansätzen zu verknüpfen, um damit einen möglichst interpretierbaren Ausgangspunkt für die nachhaltige Automatisierung, Optimierung und Regelung zu schaffen.