Labor Thermische Verfahrenstechnik

Worum geht es?

Die Verfahrenstechnik befasst sich mit der technischen Durchführung von Prozessen, die Stoffe nach Art, Eigenschaft und Zusammensetzung gezielt verändern. Bei der thermischen Verfahrenstechnik geht es um Verfahren, die mit Wärme, insbesondere Wärmeübertragung, zu tun haben. Wie kann man Wärme an ein Produkt bringen und so beispielsweise Komponenten aus einem Gemisch abtrennen? Thematisch stehen thermische Trennverfahren wie Trocknung, Destillation / Rektifikation, Absorbtion, Adsorbtion, Extraktion und Kristallisation im Mittelpunkt.

Impressionen vom Labor

Welche Möglichkeiten bietet das Labor / Technikum?

In den hochwertig ausgestatteten Räumlichkeiten der Thermischen Verfahrenstechnik – einem Labor und einem Technikum – absolvieren die Studierenden ihre Praktika. So steht für die Ausbildung eine breite Palette an Trocknungsapparaten zur Verfügung, mit denen (fast) jedes Lebensmittel getrocknet werden kann. Die in der Lebensmittelindustrie sehr weit verbreiteten Sprühtrockner, die vor allem in der Milchindustrie zur Herstellung von Milchpulver eingesetzt werden, gibt es hier in kleinerem Maßstab für die Lehre. Zwei Wirbelschichtgranulationsanlagen ermöglichen unter anderem das Granulieren und Coaten von ursprünglich pulverförmigen Produkten. Zur Beurteilung der eingesetzten Rohstoffe und der erzeugten Produkte verfügt das Technikum über moderne Analysegeräte, wie beispielsweise ein Digitalmikroskop oder ein Laser-Diffraktometer zur Bestimmung von Partikelgrößenverteilungen in Pulvern oder Granulaten. Die Laborausstattung kann auch für Projektarbeiten und Forschungstätigkeiten genutzt werden.

Themen und Praktika

Die Themen der Praktika aus dem Pflicht- sowie dem Wahlpflichtbereich, mit denen die Studierenden ihr erlerntes Wissen aus den Vorlesungen anwenden und vertiefen, sind „Thermische Verfahrenstechnik“, „Trocknungstechnik“, „Wärme- und Kältetechnik“ und „Lebensmittelverfahrens- und Prozesstechnik“. Einen Schwerpunkt bildet die Trocknungstechnik. Im Rahmen dieses Themenfeldes ermitteln die Studierenden charakteristische Trocknungsverläufe verschiedener Produkte. Darüber hinaus lernen sie, Milchpulver selbst herzustellen, hierbei insbesondere, wie man den Herstellungsprozess beeinflussen kann, damit bestimmte Eigenschaften wie Löslichkeit oder Konsistenz – das Pulver darf z. B. nicht stauben – gewährleistet sind. Weiterhin erhalten die Studierenden Einblicke in den Prozess des Gefriertrocknens. Diese Trocknungsform wird eingesetzt bei temperaturempfindlichen Produkten oder Produkten, deren äußere Form beim Trocknen erhalten bleiben soll, beispielsweise bei Obststücken. In regelmäßigen studentischen Projektarbeiten werden außerdem aroma- und alkoholhaltige Rotweingranulate hergestellt.

Schwerpunkte und Forschungsmöglichkeiten

Einen großen Bereich nehmen Forschungstätigkeiten ein. Dies umfasst Forschungsarbeit im Rahmen von Promotionen ebenso wie Abschlussarbeiten (Bachelor und Master). Hierfür können besondere Apparate wie beispielsweise ein Levitator genutzt werden. Damit kann die Trocknung von Einzeltropfen beobachtet werden. Ein weiteres Forschungsthema ist die Verkapselung von Mikroorganismen, wodurch es ermöglicht werden soll, probiotische Bakterien so zu stabilisieren, dass sie ihren Wirkort, den menschlichen Darm, in ausreichender Anzahl lebend erreichen können.

Laborausstattung

Die Ausstattung des Labors und des Technikums ist hochwertig und umfangreich:

  • Digitalmikroskop um z. B. Granulate zu beurteilen (Aufbau, Oberfläche, Partikelgröße)
  • Wirbelschichtgranulationsapparat: Mit diesem Gerät lassen sich z. B. Granulate herstellen oder probiotische Bakterien verkapseln.
  • Versuchsstand Wärmeübertrager:  Mit diesem Versuchsaufbau können die Grundlagen der Wärmeübertragung bei unterschiedlichen Bauformen von Wärmeübertragern (z. B. Platten-, Rohrbündel- oder Doppelrohrwärmeübertrager) experimentell vermittelt werden.
  • Sprühtrockner um z. B. Milchpulver herzustellen
  • Gefriertrocknung: Mit diesem Gerät lassen sich Produkte trocknen, die schonend getrocknet werden müssen, weil sie keine Temperatur vertragen.
  • Levitator für Vorversuche für die Sprühtrocknung, indem man Einzeltropfen untersucht
  • Härtetester (Analysegerät) zum Testen der Härte von kleinen Teilchen – misst den den Punkt – Kraft und Weg – an welchem ein Teilchen bricht
  • Laser-Diffraktometer / Mastersizer 2000 (Analysegerät): Mit dieser Apparatur lassen sich Partikelgrößenverteilungen in Pulvern oder Granulaten messen, z. B. von einem sprühgetrockneten Produkt.
  • DSC-Gerät: Mit diesem Gerät kann man Stoffeigenschaften von Substanzen ermitteln, z. B. das Schmelz- oder Kristallisationsverhalten von Lebensmitteln oder der eingesetzten Rohstoffe.
  • Magnetschwebewaage zum Messen von Sorbtionsgleichgewichten – wie viel Feuchtigkeit nimmt ein Produkt in Abhängigkeit von der Umgebungsfeuchte auf?
  • Dichtemessgerät: Mit diesem Gerät lässt sich die Dichte bzw. das spezifische Gewicht von flüssigen Substanzen messen.
  • Rotationsverdampfer: Mit diesem Gerät kann man im Vakuum einer Flüssigkeit Wasser entziehen. So lässt sich z. B. Milch konzentrieren, bevor man sie in den Sprühtrockner gibt.

Laborleitung

Prof. Dr.

Günter Esper

Thermische Verfahrenstechnik

Gebäude 31 , Raum 218
Prof. Dr.Günter Esper+49 661 9640-515
Sprechzeiten
Mi 13.00 Uhr - 14.00 Uhr nach Vereinbarung (E-Mail)

Mitarbeiterin

Jutta Breitenbach

Laboringenieurin

Gebäude 50 , Raum 107
Jutta Breitenbach+49 661 9640-5254
Sprechzeiten
Termin bitte nach Vereinbarung

Mitarbeiterin

Ramona Hülsmann

Lehrkraft für besondere Aufgaben

Gebäude 34 , Raum 410
Ramona Hülsmann+49 661 9640-2896
Sprechzeiten
Termine bitte nach Vereinbarung

Ort des Labors

Gebäude: 50
Laborraum: 016
Technikum: 010