Bereich Industrielle Gemeinschaftsforschung

Projektliste mit Publikationen

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Einsatz polymerbasierter Wärmeübertrager für den Einsatz in Meerwasserentsalzungsanlagen

AiF-FV Nummer: 16959

Laufzeit:

01.08.2011 - 31.07.2014

Forschungsstellen:

  • Universität Bremen Technische Thermodynamik
    Badgasteiner Str. 1, 28359 Bremen
    www.thermo.uni-bremen.de

  • Universität Kaiserslautern Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik
    Gottlieb-Daimler-Straße, Gebäude 44, 67663 Kaiserslautern
    www.uni-kl.de/tvt

  • Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
    Wiener Str. 12, 28359 Bremen
    www.ifam.fraunhofer.de

Zusammenfassung:

Der weltweit steigende Trinkwasserbedarf erfordert den Ausbau thermischer Meerwasserentsalzungsanlagen, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit der Materialien verlangen. Derzeit werden Heizflächen aus Titan, Kupfer-Nickel und Sondermessing eingesetzt, die starken Preisfluktuationen und Lieferverzögerungen unterliegen. Daher wurden im AiF-Vorhaben 240 ZN Wärmeübertrager mit Heizflächen aus Polymer- und Polymer-Nanokomposit-Werkstoffen evaluiert sowie Konzepte für deren Gestaltung entwickelt. Ziel des Anschlussvorhabens ist es, polymerbasierte Wärmeübertrager zu entwickeln und für den Einsatz in Meerwasserentsalzungsanlagen zu optimieren. Weitergehende Untersuchungen zur Fluiddynamik, Wärmeübertragung und Belagbildung werden an Horizontalrohr-Rieselfilmverdampfern durchgeführt. Zur weiteren Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit der Rohre wird die Verarbeitung von Metallfaser-Polymer-Kompositen mit Extrusion und Co-Extrusion oder mit anschließender Oberflächenbehandlung durch plasmapolymere Beschichtung untersucht. Ein neuartiger Platten-Fallfilmverdampfer mit dünnen Polymerfolien wird hinsichtlich Benetzung, Wärmeübertragung, Druckverluste und mechanischer Stabilität weiterentwickelt. Am Ende des Vorhabens werden optimierte und erprobte Konzepte vorliegen, die es ermöglichen, polymerbasierte Wärmeübertrager für die Meerwasserentsalzung auszulegen, apparatetechnisch zu gestalten und deren Betriebsverhalten vorherzusagen. Das Vorhaben ist von großem branchenübergreifenden Interesse und wirtschaftlichem Nutzen besonders für KMU, da die Ergebnisse direkt von Unternehmen aus der Entsalzungsbranche, dem Anlagenbau, der Verfahrenstechnik, der Energie- und Umwelttechnik und der Kunststoff- und Verbundwerkstoffindustrie genutzt werden können und neue Geschäftsfelder eröffnen. Durch Mitwirkung relevanter Unternehmen und Vereine im Projektbegleitenden Ausschuss, Einbindung in Kompetenznetzwerke, Workshops und Veröffentlichungen wird ein breiter Transfer in die Wirtschaft erreicht.

Förderhinweis:

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Abschlussbericht:

Abschlussbericht zum Download