Die Partikeltechnologie ist eine Erfolgsgeschichte - Ihre Vielfalt ist bestechend

Aktuelle Entwicklungen in der Technologie diskutierten Wissenschaftler im DFG-Rundgespräch "Mechanische Verfahrenstechnik" an der TUHH

13.03.2013

Gruppenbild mit Dame. Die Partikeltechnologie stand im Fokus eines DFG-Rundgeschrächs an der TU. Gastgeber war Prof. Stefan Heinrich (1.v. r). Der Präsident der TUHH (2.v.r.), Prof. Garabed Antranikian, hieß die Wissenschaflter herzlich willkommen
Gruppenbild mit Dame. Die Partikeltechnologie stand im Fokus eines DFG-Rundgeschrächs an der TU. Gastgeber war Prof. Stefan Heinrich (1.v. r). Der Präsident der TUHH (2.v.r.), Prof. Garabed Antranikian, hieß die Wissenschaflter herzlich willkommen Foto: TUHH/Brinkmann

Die neuesten Trends und Entwicklungspotentiale in der mechanischen Verfahrenstechnik, im Besonderen die Partikeltechnologie, standen im Fokus eines Rundgesprächs der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) an der Technischen Universität Hamburg. 25 Professoren aus Deutschland waren auf Einladung von Professor Dr.-Ing. Stefan Heinrich und der DFG an die Technische Universität Hamburg gekommen, um aktuelle Themen aus Forschung und Lehre auf diesem sehr wichtigen Gebiet zu erörtern. "Einmal jährlich treffen sich alle Professoren, darunter eine Professorin, aus dem Bereich der mechanischen Verfahrenstechnik. Die Gemeinschaft der Wissenschaftler definiert sich über neue Themen, die sie auf ihre Agenda heben und in der Runde diskutieren. Wir sprechen über alle Partikelformulierungen und -systeme bis hin zu den Aufbereitungstechniken der Partikel", sagt Prof. Heinrich, Leiter des Instituts für Feststoffverfahrenstechnik und Partikeltechnologie. Letztlich entscheiden die DFG-Mitglieder auch über die Förderung der Forschung in Hochschulen und den öffentlich finanzierten Forschungsinstituten in Deutschland.

"Das Faszinierende der Partikeltechnologie ist ihre Vielfältigkeit. Unser Forschungsbereich ist zudem interdisziplinär ausgerichtet. Wir forschen gemeinsam mit Biologen und Biotechnologen", sagt Prof. Heinrich. "Die komplexen Systeme der Technologie ermöglichen innovative Lösungen in benachbarten Wissenschaftsgebieten, wie etwa den Materialwissenschaften, der Energietechnik oder der Medizintechnik. So sind zum Beispiel Nanopartikel die "Legosteine" des hierarchischen Strukturaufbaus in der Nanotechnologie."

Dabei stehen Grenzflächen im Fokus, wobei für alle Partikelsysteme zunehmend die Partikelform und die chemische und elektronische Struktur an Bedeutung gewinnen und neue, verfahrenstechnisch angepasste Messmethoden erfordern. Effiziente Multiskalenmodelle in Verbindung mit mathematischen Optimierungsmethoden ermöglichen ein wissensbasiertes Struktur-, Eigenschafts- und Prozessdesign. Neue Wertschöpfungsketten für neue Produktklassen (z.B. für Batterien oder für druckbare Solarzellen) erfordern innovative Wege der Prozessgestaltung und Prozessintegration.

Die Partikeltechnologie hat sich in den vergangenen Jahren zu einer Wissenschaft und Technologie der dispersen (fein verteilten) Systeme weiterentwickelt, die sowohl feste Teilchen, flüssige Tropfen und gasförmige Blasen einschließt. Nanopartikel haben in der Verfahrenstechnik und vielen praktischen Anwendungen ungewöhnlich an Bedeutung gewonnen. Sie werden verstärkt in Beschichtungen und Verbundstoffen, aber auch in Kosmetik und Pharmazie eingesetzt. So eignen sich beispielsweise polymerer Nanopartikel hervorragend als Transporteur für medizinische Wirkstoffe. Die Teilchen werden im Körper nach einer festgelegten Zeit abgebaut. So geben sie den Wirkstoff nicht nur am richtigen Ort, sondern auch zur vorgeschriebene Zeit ab.

Ein wesentlicher Aspekt der Partikeltechnologie ist auch die Betrachtung von Grundoperationen für die Berechnung von komplex verschalteten Feststoffprozessen und Apparaten. Dieser Ansatz führte zu einem neuen Schwerpunktprogramm (SPP) "DynSim-FP - Dynamische Simulation vernetzter Feststoffprozesse" (SPP 1679), das von der DFG für eine Laufzeit von sechs Jahren eingerichtet wurde und dessen Sprecher Professor Heinrich ist. Das SPP wird im Mai 2013 seine Arbeit aufnehmen. 14 Millionen Euro stellt die DFG für diese Forschung von 2013 bis 2019 zur Verfügung

Info

Die Verfahrenstechnik inklusive der Partikeltechnologie ist Teil des TUHH-Forschungsschwerpunkts "Integrierte Biotechnologie und Prozesstechnik". Ihr Ziel ist es, durch Bündelung der an der TU vorhandenen Expertise neue, interdisziplinäre Forschungsprojekte zu entwerfen und zu bearbeiten. Der FSP besteht aus 18 Arbeitsgruppen der Technischen Universität Hamburg-Harburg, die dem Studienbereich Verfahrenstechnik angehören, und verknüpft die Forschungsaktivitäten innerhalb der Verfahrenstechnik im Bereich der Weißen Biotechnologie und der Prozesstechnik.


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