Fachgruppe Hochdruckverfahrenstechnik

Vorsitzender: Prof. Dr.-Ing. Eckhard Weidner, Bochum
Stellvertretender Vorsitzender: Prof. Dr.-Ing. Ralf Dohrn, Leverkusen

I. Ziele

Die Hochdruckverfahrenstechnik ist eine Querschnittsdisziplin, die in fast jedem Bereich von Technik und Naturwissenschaften relevant ist. Die erfolgreiche Anwendung hohen Drucks erfordert spezielles Grundlagenwissen in Thermodynamik, Fluiddynamik, Stoffübergang, Prozessgestaltung und Prozessführung, Reaktions- und Trenntechnik, Konstruktion von Apparaten und Maschinen, Betriebs- und Sicherheitstechnik. Die Fachgruppe Hochdruckverfahrenstechnik versteht sich als interdisziplinäres Forum zur Vorstellung und Diskussion laufender Arbeiten und aktueller Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung, zum Austausch von Betriebserfahrungen mit Hochdruckprozessen sowie zur Aus- und Weiterbildung von wissenschaftlichem Nachwuchs. Er hat sich die Weiterentwicklung der Grundlagen von Hochdruckprozessen und deren Anwendungen in Forschung und Technik zum Ziel gesetzt.

II. Schnittstellen zu anderen Gremien

Die Fachgruppe Hochdruckverfahrenstechnik ist über wechselseitige persönliche Mitgliedschaften mit zahlreichen Fachgruppen, Arbeitsausschüssen und Temporären Arbeitskreisen von ProcessNet verbunden. Thematische Ergänzungen bestehen zum Beispiel mit dem Arbeitsausschuss „Technische Reaktionen“, der Fachsektion "Advanced Fluids" sowie den Fachgruppen „Thermodynamik,“ „Fluidverfahrenstechnik“ und „Lebensmittelverfahrenstechnik“. Auf europäischer Ebene besteht ein enger fachlicher Kontakt mit der „ EFCE Working Party on High Pressure Technology “.
Die Fachgruppe trägt der Bedeutung der Hochdruckverfahren für viele Bereiche der Technik durch die breite Themenauswahl bei den jährlichen Treffen und durch gemeinsame Sitzungen mit anderen Fachgruppen Rechnung.

III. Arbeitsschwerpunkte

• Stoffdaten, Strömungen und Messverfahren
  z. B. Messung und Modellierung von Hochdruckphasengleichgewichten (P-T-x-y-Daten in Multikomponentensystemen), P-v-T-Daten, kalorische Größen, Transportkoeffizienten (Viskosität, Grenzflächenspannung, Diffusion, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeübergang etc), Hochdruckmesstechnik, Mehrphasenströmungen, Mikro- und Nanoemulsionen sowie Sprays unter hohem Druck
  
• Hochdruckreaktionen
  z.B. Einfluss von Druck und Löseeffekten überkritischer Fluide auf Reaktionen und Reaktionskinetik, Neue HD-Reaktorkonzepte, Polymerisationen, Hydrierung, Fällungen, Synthesen in Gegenwart überkritischer Fluide, Reaktionen mit komprimiertem Kohlendioxid, Reaktionsintensivierung, chemische, enzymatische und bnologische Konversion von Biomasse
• Integrierte Hochdrucktrennverfahren
  z.B. Extraktion, Kristallisation, Sprühtrocknung, Adsorption, Absorption, Membranverfahren, Filtration, Feinreinigung von Naturstoffen und Polymeren, Prozessintensivierung durch integrierte Hochdruckprozesse in Labor und Industrie
• Werkstoffe und neue Materialien
  z.B. Aerogele, Polymerverarbeitung, Controlled Release Systeme, Mikro- und Nanopartikel (insbesondere Komposite) durch Hochdruckverfahren, Modifizierung organischer und anorganischer Materialien (Imprägnierung, Färbung, Kompoundierung, Schäumung).
• Neue Verfahren
  z. B. biologische Prozesse unter hohem Druck, Feinstreinigungsverfahren in Medizin- und Halbleitertechnik
• Konstruktion, Bau und Betrieb von HD-Apparate und Maschinen Werkstoffe, Sicherheit, Korrosion

IV. FuE-Schwerpunkte

Eine zentrale Herausforderung ist die weitere Erschließung von Biomasse als Rohstoffbasis zur Versorgung der stetig wachsenden Weltbevölkerung mit Lebensmitteln, Energie und Gütern des täglichen Bedarfs. Hochdruckverfahren kommt bei der Konversion fossiler Rohstoffe und nachwachsender Rohstoffe eine zentrale Bedeutung zu. Zukünftige Forschungsschwerpunkte sollen vorwiegend darauf gerichtet sein, neuartige, sichere, bessere und günstigere Produkte mit wirtschaftlichen und ökoeffizienten Hochdruckverfahren zu erschließen. Dazu ist die Kenntnis von Thermodynamik, Transportkoeffizienten, Stofftransport und Reaktionen unter hohem Druck in Mehrkomponentensystemen von zentraler Bedeutung. Auf Basis dieser Grundlagen werden neuartige Verfahren und Produkte entwickelt und in Kooperation zwischen Forschung und Industrie in die Anwendung überführt.

April 2007