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Rossendorfer Mini-U-Boote fahnden in Bioreaktoren nach Totzonen

Eine aufgeschraubte Messsonde, die in Bioreaktoren umherschwimmen kann. Foto: HZDR

Eine aufgeschraubte Messsonde, deren Elektronik auch den aggressiven Umweltbedingungen in Bioreaktoren standhält. Foto (bearbeitet): HZDR

Nachwuchsforscher Reinecke ausgezeichnet

Dresden-Rossendorf, 2. Februar 2015: Mit sensoren-gespickten Mini-U-Booten wollen Ingenieure des „Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf“ (HZDR) dafür sorgen, dass Bioreaktoren und Abwasser-Behandlungsanlagen künftig effektiver arbeiten und ohne „Totzonen“ konstruiert werden können. Der Sensorhersteller „Sick“ aus dem Breisgau hat den Erfinder Dr. Sebastian Reinecke nun mit dem mit 6000 Euro dotierten „SICK-Promotionspreis 2014“ ausgezeichnet, wie das HZDR heute mitteilte.

Messsonden schwimmen im Reaktorfluss mit

Reineckes Messsonden ähneln etwas zu groß geratenen Überraschungseiern. Ihre Messelektronik im Innern wird durch Batterien gespeist und durch Polymerhauben wasserdicht verpackt. Bevor sie die Mess-Eier in den Bioreaktor werfen, eichen die Wissenschaftler vorher den Auftrieb der Sonden. Dadurch können diese dann im Stoffstrom mittreiben, ohne die Flussprozesse zu stören. Während ihrer Tour zeichnen sie Temperatur, Eintauchtiefe und Beschleunigung auf. Diese Werte können die Ingenieure dann auslesen, wenn sie die Mini-U-Boote wieder aus dem Reaktor gefischt haben.

Effizientere Anlagen-Designs möglich

Dr. Sebastian Reinecke. Foto: HZDR

Dr. Sebastian Reinecke. Foto: HZDR

„Daraus können wir ableiten, welche Zonen nur ungenügend durchmischt werden, was uns Ansatzpunkte liefert, um den Aufbau und die Betriebsweisen der Rührwerke beziehungsweise der Belüfter, aber auch das Behälterdesign zu optimieren“, erklärte Sebastian Reinecke. „Langfristig wird dies schließlich die Effizienz der Anlagen steigern und Energie einsparen.“

Praxistests in Abwasser-Reinigung

Bisher entschieden bei der Konstruktion solcher Reaktoren vor allem die praktischen Erfahrungen und das Bauchgefühl der Entwickler über die Effizienz dieser Anlagen wesentlich mit. Künftig können sie dafür auch präzise Messwerte nutzen. Das HZDR-Institut für Fluiddynamik beschäftigt sich bereits seit geraumer Zeit mit Mess- und Simulationsmethoden für komplizierte Flussprozesse in chemischen und biologischen Reaktoren. Die Forscher erprobten die Mini-U-Boote unter anderem bereits in biologischen Abwasser-Reinigungsanlagen. Autor: Heiko Weckbrodt

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