Fachgruppe Grenzflächenbestimmte Systeme und Prozesse

Vorsitzender: Dr. T. Danner, Ludwigshafen

I. Ziele

Die ProcessNet-Fachgruppe Grenzflächenbestimmte Systeme und Prozesse beschäftigt sich mit Vorgängen an Grenzflächen. Den Grenzflächenwissenschaften wird in zahlreichen Studien (z.B. Amunson-Report, Delphi-Studie) eine Schlüsselfunktion für wichtige Zukunftstechnologien zugeschrieben. Mit der Miniaturisierung in der Mikrosystemtechnik und der Nanotechnologie wächst die Bedeutung der Oberflächen. Aber auch in der Informationstechnik, in den Materialwissenschaften oder im Bereich der Lebenswissenschaften kommt den Grenzflächen eine ganz zentrale Rolle zu. Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Grenzflächen ist daher von entscheidender Bedeutung für die Vermeidung bzw. Überwindung von Hindernissen für die Weiterentwicklung bestehender und die Neuentwicklung zukünftiger Technologien.
Folgende Themen haben einen starken Bezug zu Grenzflächen, sollen jedoch nur am Rande berücksichtigt werden:

• Katalyse,
• Biotechnologie,
• Membrantechnologie.

II. Schnittstellen zu anderen Gremien

Berührungspunkte bestehen zu folgenden Wissenschaftsbereichen:

• Oberflächenphysik (DPG) und Oberflächentechnik (VDI),
• Oberflächenchemie (DECHEMA),
• Kolloidwissenschaften (Kolloidgesellschaft),
• Biophysik (DPG),
• Medizintechnik.

Inhaltliche Berührungspunkte bestehen zu zahlreichen ProcessNet-Arbeitsausschüssen und -Fachgruppen z.B.

• Kristallisation,
• erkleinern,
• Agglomeration/Schüttguttechnik,
• Lebensmittelverfahrenstechnik,
• Rheologie,
• Mechanische Flüssigkeitsabtrennung,
• Bioverfahrenstechnik,
• Thermische Flüssigkeitszerlegung.,
• Adsorption,
• Klebetechnik,
• Chemische Nanotechnologie,
• Membrantechnologie.

III. Arbeitsschwerpunkte

Ziel der Fachgruppenarbeit ist es

• ein Diskussionsforum für Ingenieure und Naturwissenschaftler zu bieten (networking), in dem technologische und grundlegende Fragen diskutiert und das Gebiet „gepflegt“ wird,
• den Nachwuchs zu fördern,
• Weiterbildungsmöglichkeiten anzubieten
• Empfehlung von einschlägigen Projekten der Max-Buchner-Stiftung und der AiF.

Quervernetzungen mit benachbarten Fachgebieten werden immer wieder gesucht um Methoden und Erfahrungen anderer Fachdisziplinen für das Fachgebiet nutzbar zu machen. Die Fachgruppe hat Querschnittscharakter, da grenzflächenchemische – und physikalische Aspekte in zahlreichen Bereichen der Technik und insbesondere in der Verfahrenstechnik und der Chemie eine wichtige Rolle spielen. Die Ausschussarbeit bietet die Möglichkeit Brücken zu benachbarten Fachgebieten wie z.B. der Elektronik oder den Materialwissenschaften zu bauen.
Das „Kerngeschäft“ des Ausschusses lässt sich anhand der relevanten Elementarprozesse eingrenzen:

• Adsorption
• Benetzung
• Adhäsion
• Reibung
• Keimbildung
• Wechselwirkungen in dispersen Systemen.

Die Anwendungen beziehen sich vor allem auf die Bereiche

• Dispersionen / Emulsionen / Schäume und deren Formulierung,
• Trenn- und Reinigungsverfahren (Adsorption, Tenside, Flotation),
• (Nano-)Partikelherstellung und (Nano-)Partikelstabilisierung,
• Oberflächenmodifizierung von Materialien.

Grenzflächenphysik und -chemie bilden zusammen mit der Thermodynamik und den Transportphänomenen die Grundlagenwissenschaften, auf denen das verfahrenstechnische Gebäude aufbaut. Die dargestellte Tabelle gibt einen Überblick über Grenzflächen in der Verfahrenstechnik (nach Borho 2000).

Als Querschnittsthemen werden bearbeitet:

• Charakterisierung von Grenzflächen,
• Nanotechnologie.