Arbeitsgruppe Verdampfertechnik / Meerwasserentsalzung

Leitung: Dr.-Ing. Heike Glade

Die Optimierung von Wärmeübertragern, insbesondere von Verdampfern, und ihre Integration in verfahrenstechnische Anlagen gewinnen angesichts steigender Energie- und Werkstoffkosten und der Forderung nach Ressourcenschonung zunehmend an Bedeutung. Ein breites Spektrum an experimentellen und theoretischen Untersuchungen zu Wärmeübertragern mit dem Ziel der Prozess-, Apparate- und Anlagenoptimierung, insbesondere der Energie- und Rohstoffeinsparung sowie der Verbesserung der Anlagenverfügbarkeit, bildet den Schwerpunkt der Forschungsarbeiten.

Ein Anwendungsgebiet von höchster Aktualität ist die Meer- und Brackwasserentsalzung. Die energieeffiziente, sichere und kostengünstige Versorgung mit sauberem Trink- und Brauchwasser zur Deckung des weltweit steigenden Bedarfs ist eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Seit Gründung des Fachbereichs Produktionstechnik an der Universität Bremen im Jahr 1982 gehören die Verdampfertechnik und Meerwasserentsalzung zu zentralen Forschungsgebieten im Fachgebiet Technische Thermodynamik.

Neben der experimentellen Untersuchung in Labor-, Technikums- und industriellen Anlagen gilt der Modellierung und Simulation der Prozesse und Teilvorgänge besonderes Interesse. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung von Simulationsprogrammen für komplexe Verdampfungsprozesse stehen beispielsweise Werkzeuge für die umfassende Beschreibung auch großtechnischer Entsalzungsanlagen zur Verfügung.

Die Arbeitsgruppe kooperiert mit nationalen und internationalen Partnern zur Weiterentwicklung effizienter Verdampferanlagen und der kostengünstigen Gewinnung von Süßwasser aus dem Meer. Neben grundlagenorientierter Forschung werden vielfältige angewandte Fragestellungen untersucht.

Rieselfilmverdampfer im Technikumsmaßstab Modellierung der Desorption von Kohlendioxid in Entspannungsverdampfern

Aktuelle Forschungsaktivitäten der Arbeitsgruppe Verdampfertechnik / Meerwasserentsalzung:

  • Analyse und Verbesserung der Fluiddynamik und Wärmeübertragung
  • Untersuchungen zum Kristallisationsfouling auf wärmeübertragenden Flächen und dessen Verhinderung
  • Untersuchungen zum Einfluss der Oberflächeneigenschaften der wärmeübertragenden Werkstoffe
  • Untersuchungen zum Stofftransport mit chemischer Reaktion bei der Desorption von Gasen
  • Entwicklung von Verdampfern mit neuen Werkstoffen, z.B. mit wärmeleitfähigen polymerbasierten Werkstoffen, oder beschichteten Oberflächen
  • Analyse, Optimierung und Weiterentwicklung von thermischen und membranbasierten Verfahren zur Entsalzung, Aufkonzentrierung oder Wasserwiederverwendung
  • Apparate- und Anlagendesign, Entwicklung neuartiger Apparate und -elemente
  • Untersuchungen zur Prozessintegration und Abwärmenutzung
  • Untersuchungen zur Kopplung von Systemen zur Strom- und Wasserproduktion, insbesondere mit erneuerbaren Energien
  • Optimierung von hybriden Systemen mit thermischen und membranbasierten Anlagen
  • Analyse innovativer Prozesse und Apparate, Machbarkeitsstudien, techno-ökonomische Systemanalysen
  • Auslegung und Implementierung von Pilotanlagen