Im Rahmen meiner Promotion beschäftige ich mich mit der Flexibilisierung von Batchprozessen aus verfahrenstechnischer Sicht.
Im Verlauf meiner bisherigen Arbeiten haben sich bereits zwei besonders interessante Flexibilisierungsstrategien herauskristallisiert:

Zum einen das stromkostenoptimierte Scheduling in Kombination mit einer Überdimensionierung des Prozesses selbst im Vergleich zu einem Benchmark-Prozess. Durch die Überdimensionierung werden zusätzliche Freiheitsgrade geschaffen, was sich wiederum vorteilhaft auf das stromkostenoptimierte Scheduling auswirkt. Obwohl die überdimensionierte Anlage höhere Apparatekosten mit sich bringt, konnte in verschiedenen Parameterstudien gezeigt werden, dass sich dieser Ansatz insgesamt positiv auf die Produktionskosten auswirken kann.

Zum anderen die stromkostenoptimierte Fahrweise des Prozesses selbst. Hier soll der Prozess durch eine geeignete MRS-Ausrüstung so geregelt werden, dass der Leistungsbedarf an die verfügbare Leistung angepasst werden kann. Im Rahmen meiner Forschung möchte ich zunächst anhand eines konkreten Prozesses – in meinem Fall einer heterogen katalysierten Hydrierung – verschiedene Betriebsmodi untersuchen (vergleichbar mit Programmen wie „Eco“ oder „Intensive“ bei einer Waschmaschine). Durch eine geschickte Kombination aus digitalem Zwilling und realen Versuchen sollen möglichst viele Fragestellungen bezüglich der verschiedenen Betriebsmodi abgedeckt werden, beispielsweise die Auswirkung des jeweiligen Betriebsmodus auf die Bildung von Nebenprodukten.

Insgesamt ist mein Promotionsthema in das interdisziplinäre Forschungsprojekt „Smarte Batchprozesse im Energiesystem der Zukunft“ eingebettet.