Ein großer Teil der Weltbevölkerung hat noch immer keinen Zugang zu sauberem Wasser. Es gilt neue, innovative und kostengünstigere Herstellungsmethoden zur Trinkwassergewinnung zu generieren. Die Meerwasserentsalzung ist in diesem Gebiet eine der am häufigst untersuchten Technologien. Das größte Potential für eine spürbare Kostenreduzierung der Trinkwasseraufbereitung bieten die Wärmeübertrager. Es werden hohe Energieströme benötigt, um Arbeitsfluide aufzuheizen oder abzukühlen. Ein interessantes Feld für die Forschung im Bereich der Wärmeübertragung stellt die Tropfenkondensation dar. Experimente ergaben, dass die Wärmeübergangszahl bei einer Tropfenkondensation um ein Vielfaches höher ist als bei der Filmkondensation und die Effizienz der Wärmeübertrager somit deutlich gesteigert werden kann. 

Bei dem Projekt sollen hierarchisch strukturierte Oberflächen für eine kontrollierte Tropfenkondensation sorgen und diese für einen effizienteren Wärmeübertragungsprozess genutzt werden. Der LRF arbeitet in Kooperation mit der Arbeitsgruppe PTNano von Herrn Prof. Oesterschulze zusammen und forscht an der Beeinflussung des Kondensationsverhaltens in Bezug auf die gezielte Veränderung von Oberflächen. Durch eine Steigerung der Hydrophobizität der Oberfläche werden die Benetzungseigenschaften verringert und somit sollen die Voraussetzungen für eine stabile Tropfenkondensation geschaffen werden.

• Herstellung und Charakterisierung von mikro- und nanostrukturierten Oberflächen
• Etablieren eines Heißprägeprozess um Mikrostrukturen auf verschiedenen Polymeren zu schaffen
• Überprüfung des Einflusses der neu geschaffenen Oberflächen auf Wärmeübertragung und Kondensationsverhalten
• eine standardisierte Versuchsapparatur zur:
  • Beobachtung des Kondensationverhaltens
  • Bestimmung der Wärmeübergangskoeffizienten
  • Analyse der Tropfengrößenverteilungen

Raphael Raab