2017-08-01  –  2021-01-31

248.729,12 EUR

Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Thermische Verfahrenstechnik, Hamburg, Hamburg

03ET1504A

Energiesparende Industrieverfahren - Übergreifend und Sonstiges [EA3285]

01179525/1  –  AeroKonti: Entwicklung eines kontinuierlichen Prozesses zur Herstellung von Aerogelen zur Steigerung der Energieeffizienz

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

Aerogele sind offenporige Festkörper mit Porengrößen im Bereich von wenigen zehn bis einigen hundert Nanometern, die eine extrem hohe spezifische innere Oberfläche (100 bis 2000 m2/g), sehr niedrige Wärmeleitfähigkeiten, hohe Schallabsorption und hohe Porositäten von bis zu 99% besitzen. Sie leisten bereits heute einen deutlichen Beitrag zur Energieeffizienz verschiedener Prozesse und können als bedeutsamer Wachstumstreiber in den unterschiedlichsten Branchen, insbesondere im Querschnitt zwischen Biotechnologie, Elektromobilität, Luft- und Raumfahrt sowie Materialentwicklung und Produktionstechnologie wirken. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines erstmalig kontinuierlichen Prozesses zur Herstellung von Aerogelen mittels überkritischer CO2-Trocknung im Technikumsmaßstab. Bei der Entwicklung des Prozesses sollen für die folgenden einzelnen Prozessschritte - Gelierung, Lösungsmittelaustausch, überkritische Trocknung und Druckentspannung auf Umgebungsdruck - kontinuierliche Verfahren gefunden und deren apparative Realisierung entwickelt werden, um den Material- und Energieeinsatz zur Herstellung von Aerogelen zu reduzieren. Anhand von Ergebnissen aus Vorversuchen soll die Konzeption des Prozesses erfolgen. Hierbei sollen Möglichkeiten zur Prozessintegration, insbesondere zwischen zwischen Gelierung, Lösungsmittelaustausch und überkritischer Trocknung erkannt und unterschiedliche Prozessvarianten erstellt und beurteilt werden. Nach der Realisierung der Anlage im Technikumsmaßstab und dem proof-of-concept sollen anhand von Parameteranalysen die Auswirkungen von Prozess- und Betriebsparametern auf die Aerogeleigenschaften und die Prozessstabilität durch die TUHH untersucht werden. Im Folgenden soll durch die TUHH anhand der Versuchsergebnisse und der Modellierung des Prozesses soll eine Optimierung des Energiebedarfs und die Entwicklung von Scale-up Strategien erfolgen.