Forschungsgebiet

Ziel der Forschungsaktivitäten am Institut für Systemverfahrenstechnik ist die Entwicklung und Optimierung einzelner Verfahrensschritte, sowie ganzer Verfahrensfließbilder auf Basis einer ganzheitlichen Betrachtung verfügbarer Daten, daraus abgeleiteter mathematischer Modelle und der für die Analyse und Optimierung genutzten Algorithmen. Mittels statistischer Analyse und der Formulierung und Lösung spezifischer Optimierungsprobleme werden Modellkandidaten mit minimalem experimentellem Aufwand zielgerichtet diskriminiert und parametriert. Hierbei werden mechanistische und datengetriebene Modelle problemspezifisch kombiniert und mit Hilfe von Methoden des maschinellen Lernens entwickelt. Die entwickelten Modelle werden genutzt, um Fragestellungen im Bezug auf die optimale Reaktionsführung, die Dimensionierung von Grundoperationen, sowie den optimalen Entwurf ganzer Prozesse zielgerichtet zu formulieren und möglichst effizient und verlässlich zu lösen.


Die methodischen Arbeiten fokussieren sich dabei auf vier Anwendungsbereiche und deren Kombination. Alle vier Bereiche beschäftigen sich mit der Zielsetzung der Prozessintensivierung, wobei Maßnahmen auf unterschiedlichen Skalen verfolgt werden. Während die reaktiven und hybriden Prozesse primär der Prozessintensivierung auf dem Prozess- und Apparatelevel dienen, verfolgen innovative Apparatekonzepte in der Regel eine Intensivierung auf dem Apparate- und Transportlevel, welche durch Strukturierung, Miniaturisierung und die zielgerichtete Verbesserung von Transportphänomenen erreicht wird. Insbesondere im Bereich der biologischen Prozesse spielt zudem die Prozessintensivierung auf dem Phasen- und Moleküllevel eine besondere Rolle, da die Prozessperformance wesentlich von einer optimalen Integration und Immobilisierung der Katalysatoren abhängt.


Eine genauere Beschreibung der spezifischen Forschungsthemen finden Sie in den Bereichen der einzelnen Arbeitsgruppen

Zudem sind entsprechende Informationen im Bereich der aktuellen und abgeschlossenen Projekte einsehbar.