Prozessintensivierender Energieeintrag

Die Sicherung unseres Energiebedarfs in Zeiten des Klimawandels und knapper werdender fossiler Energieträger ist eine der großen Herausforderungen der heutigen Zeit und daher auch ein wichtiges Geschäftsfeld am Fraunhofer IGB. Eine der zentralen Aufgabenstellungen, der sich auch das Fraunhofer IGB annimmt, ist die Steigerung der Energieeffizienz, beispielsweise durch energiesparende Technologien.

In der Industrie stellt die Erwärmung bzw. der Wärmeeintrag einen wesentlichen Energieverbrauch dar. Für die Übertragung der Wärme, beispielsweise für einen Pyrolyse-Prozess, stehen konventionell drei Möglichkeiten zur Verfügung: Wärmeleitung, Konvektion oder Wärmestrahlung. Eine weitere Option stellt die direkte Anregung von Molekülen durch elektromagnetische Felder dar. Für verfahrenstechnische Prozesse bieten sich daher für einen schnellen und effizienten Energieeintrag Mikrowellen besonders an.

Effizienter Energieeintrag durch Mikrowellen-Technologie

Im Vordergrund unserer Forschung steht die Anwendung elektromagnetischer Felder für den effizienten und gezielten Eintrag von Energie in verfahrenstechnischen Prozessen.

Hauptarbeitsgebiet sind Mikrowellen und deren Strahlung in einen Prozessraum. Hierzu entwickeln wir einerseits Antennen für die definierte Abstrahlung der Mikrowellen als auch Reaktoren, die die verfahrenstechnischen Bedürfnisse der Prozessführung mit den Möglichkeiten der Hochfrequenztechnik in optimaler Weise kombinieren.

Beispielhaft sei hier die Entwicklung einer durch Mikrowellen betriebenen Flash-Pyrolyse bzw. -Vergasung genannt. Zu den Aufgaben zählen beispielsweise auch die Entwicklung von geeigneten Temperatursensoren oder die Ableitung von Regelungsalgorithmen.

 

Anwendungen

Anwendungsfelder sind Prozesse in der Lebensmittelindustrie, beispielsweise zur Konservierung flüssiger Produkte, aber auch Entsorgungsprozesse für Abfälle in kompakten, mobilen Anlagen.

Chemie / Pharmazeutik / Kosmetik

  • Entfernung von Lösemitteln
  • Entkeimen und Verbesserung der Haltbarkeit sensibler Produkte

Lebensmittel

  • Erwärmung
  • Trocknung
  • Entkeimung
  • Konservierung / Pasteurisierung
  • Insektenvernichtung

Textilien

  • Beheizung von Baumwollgarnen
  • Trocknung von Fäden und Textilgeweben

Holz / Papier / Pappe

  • Vorwärmen / Trocknen von beschichtetem Holz und Papierbahnen in Druckereien
  • Schnelles Heizen / Trocknen von einzelnen Papierblättern

Referenzprojekte

Flächige UV-Lichtquelle für die Entkeimung von Wasser

In dem Projekt haben wir eine neuartige Hochleistungs-UV-Lichtquelle entwickelt, bei der das UV-Licht aus einem Plasma emittiert wird, das über Mikrowellen angeregt wird.

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MCure – Effizientere Betonaushärtung durch energiesparende Mikrowellentechnologie

Laufzeit: Oktober 2013 – September 2015

Im Projekt MCure soll ein energieeffizientes System entwickelt werden, um das Aushärten des Betons bei Sanierungen zu verbessern und zu beschleunigen, und damit Kosten zu sparen.

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FurnitReuse – Recycling von Pressspanmöbeln und Kunststoffen zu umweltfreundlichen Verbundmaterialien

Laufzeit: März 2011 – Mai 2013

Das Verfahren ist sehr umweltfreundlich, da für die Aktivierung und Kontrolle keine chemischen Zusätze notwendig sind.

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MicroMilk – Nährreiche und haltbare Milch durch neuartige Mikrowellenverarbeitung

Laufzeit: November 2010 – Oktober 2012

Ziel des Projektes ist es, die ernährungsphysiologischen und sensorischen Eigenschaften von Milch und Milchprodukten durch eine schnellere und homogenere Erhitzung zu verbessern. Zudem soll die Haltbarkeit der Milch verbessert werden.

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Microdry – Mikrowellentrocknung für die schnelle Sanierung von überfluteten Gebäuden

Laufzeit: Januar 2010 – März 2012

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Mikrowellentrocknung zur Reduzierung der Trocknungszeit in Gebäuden bei Überflutungen und Hochwasser. Eine einzige, strombetriebene MicroDry-Einheit wird in der Lage sein einen Raum innerhalb von 10 % der üblicherweise benötigten Zeit zu trocknen.

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MicroCleanMud – Mikrowellenreinigung von Bohrschlamm und Öl

Laufzeit: September 2009 – August 2011

Im EU-Projekt MicroCleanMud wird ein Mikrowellensystem zur kostengünstigen Aufarbeitung dieses Bohrschlamms entwickelt.

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