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Energie- und Verfahrenstechnik (EVT)

Unsere Gruppe stellt sich vor:

Unser Profil:

Wir haben langjährige Erfahrung

  • in der Thermo- und Fluiddynamik
  • in Hochdruck-Anlagen (bis 700 bar)
  • im Aufbau und Betrieb von experimentellen Forschungsanlagen
  • in Simulation und Modellierung kraftwerkstechnischer Problemstellungen

 

Wir besitzen eine breite Palette von Mess- und Analyseverfahren, insbesondere:

  • berührungsfreie, laseroptische Verfahren
  • Laser-Doppler-Anemometrie (LDA)
  • Photometrie
  • Particle Image Velocimetry (PIV und µPIV)
  • Gasanalytik 
  • Oberflächenmessung

  • Partikelgrößenmessung
  • Elementaranalysator
  • Messung physikalischer Größen (Dichte, Viskosität, Wärmekapazität, etc.)

 

Simulations- und Modellierungssoftware

  • IPSEpro
  • GESI (Geothermal Simulation)
  • CHEMCAD
  • Lauterbach Verfahrenstechnik

 

Wir legen Wert auf die Ausbildung des wissenschaftlichen und technischen Nachwuchses und betreuen Auszubildende, Praktikanten, Diplom- und Studienarbeiter sowie Doktoranden.

 

Unsere Forschungsschwerpunkte:

Charakterisierung von Geothermalwasser

  • Bestimmung von Stoffdaten:
  • Dichte
  • Wärmekapazität
  • Ausfällungsverhalten
  • Evaluierung des Scalings unter realistischen Bedingungen
  • Entwicklung dafür geeigneter Analysenmethoden
  • Abhängigkeit des Scalings von der Fluiddynamik
  • Material-Wechselwirkung
  • Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit auf Scaling
  • Abhängigkeiten zwischen Material- und Thermalwassereigenschaften

 

Wärmeübertragung

  • Design und Auslegung von Komponenten
  • Grundlagenuntersuchungen zum Wärmeübergang unterschiedlicher Fluide und Mischungen
  • experimentell
  • theoretisch

 

Kraftwerkstechnik

  • Simulation von Prozessen und Komponenten
  • Aufbau des modularen Niedertemperaturkreises Karlsruhe (MoNiKa)
  • Untersuchung von Schaltungsvarianten der Kreisprozesse
  • Standortspezifische Auswahl optimierter Arbeitsfluide im Kraftwerkskreislauf
  • Untersuchungen an überkritischen Fluiden
  • Aufbau und Validierung von Simulationstools

 

 

Unser Anspruch

Unsere Forschungsschwerpunkte sind breit angelegt. Sie umfassen alle „obertägigen“ Aspekte der geothermischen Energienutzung vom Design über die Auslegung bis hin zur Fertigung. Im Zentrum steht dabei immer die Effizienzsteigerung – sei es durch Optimierung der Wärmeübertrager oder die Standort-spezifische Abstimmung der Komponenten aufeinander. Darüber hinaus lassen sich die Forschungsergebnisse auch gut auf die Nutzung aller Arten von Niedertemperatur-Abwärme übertragen.

 

Unsere Ziele

Kein Geothermiestandort ist wie der andere. Und auch bei der Nutzung von Niedertemperatur-Abwärme findet man unterschiedliche Rahmenbedingungen.

Durch die Untersuchung eines modular aufgebauten Kreises wollen wir die Wechselwirkungen der Komponenten untereinander besser verstehen und dadurch eine Standort-spezifische Anpassung beschleunigen. Insbesondere dem Wärmeübertrager kommt eine entscheidende Rolle bei der Effizienzsteigerung zu. Daher wollen wir die Prozesse im Wärmeübertrager genauer untersuchen – sowohl auf der Thermalwasserseite (Wärmekapazität, Scaling) als auch bei den Wärmeträger-Fluiden. Eine wichtige Ergänzung all dieser experimentellen Untersuchungen sind Rechnungen auf Basis begleitender theoretischer Modelle und numerische Simulationen.