Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Techn. Biowissenschaften
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Forschungsgruppenleiter

Univ.Ass. Dipl.-Ing. Dr.techn. Walter Wukovits

Forschungsgruppe: Nachhaltige Technologien und Prozess-Simulation

Leiter: Univ.Ass. Dipl.-Ing. Dr.techn. Walter Wukovits

In der Nachhaltigen Prozesstechnik spielen erneuerbare Rohstoffe die Hauptrolle; sowohl zur Erzeugung von nachhaltigen Energieträgern, als auch von erneuerbaren Produkten. Die hierfür nötigen chemischen und biochemischen Prozesse werden im Labormaßstab untersucht und die Prozessentwicklung von detaillierter Energieoptimierung (Pinch Analyse, Wärmeintegration) begleitet. Aktuelle Arbeiten beschäftigen sich mit lignozellulose-hältiger Biomasse als erneuerbarem Rohstoff für Biotreibstoffe (Ethanol, Butanol ABE) und erneuerbare Produkte. Untersucht werden verschiedene Vorbehandlungsmethoden - zum Aufschluss der Biomasse, z.B. Heißwasser-Extraktion, Dampfbehandlung, der Organosolv-Prozess oder ionische Flüssigkeiten. In diversen Bioraffinerie-Konzepten gilt es die weiteren Verarbeitungsmöglichkeiten von lignozellulose-hältiger Biomasse zu verschiedenen Produkten zu evaluieren.

Prozess-Simulation ist ein wichtiges Werkzeug, um einzelne Prozesseinheiten und deren Kombination zu komplexen Gesamtprozessen zu analysieren. Die berechneten Massen-, Energie- und Exergiebilanzen erlauben ein tieferes Verständnis für die Abhängigkeiten und Wechselwirkungen verschiedener Prozessschritte.  Die Simulationsergebnisse sind eine wertvolle Unterstützung  in der Entwicklung, Planung, Optimierung, und dem Scale-up von Prozessen. Verwendet werden die – auch in der Industrie üblichen – Software-Tools Aspen Plus, IPSEpro und gPROMS. Bei Bedarf werden neue Prozesseinheiten entwickelt und in die vorhandenen Tools integriert.

Chemometrie ist ein interdisziplinäres Fachgebiet, das auf chemisch-physikalischen Daten basiert und sich mathematischer/statistischer Methoden bedient, um ein Maximum an relevanter Information zu ermitteln. Chemometrie ist bestens geeignet, um komplexe Problemstellungen auch aus der Verfahrenstechnik zu untersuchen, die von vielen Variablen beeinflusst werden und nur unzureichend über theoretische Zusammenhänge beschrieben werden können.

KERNKOMPETENZEN

  • Thermische Verfahrenstechnik (Membrantrennverfahren, Rektifikation, Absorption)
  • Chemische, biotechnologische und umwelttechnische Anwendungen thermischer Trennverfahren
  • Bioraffinerie
  • Energie-Optimierung von Prozessen durch Pinch Analyse und Wärmeintegration
  • Multivariate Datenanalyse und Prozessoptimierung
  • Chemometrie
  • Massen- und Energiebilanzen komplexer Prozesse
  • Prozess-Integration und Exergie-Analyse
  • Modell-Entwicklung (Grundeinheiten, Prozess-Flowsheet)
  • Berechnung thermodynamischer Eigenschaften und elektrolytischer Gleichgewichte

Einen Überblick der chemometrischen Arbeiten bietet http://www.lcm.tuwien.ac.at.