Wärmetauscher, die in korrosivem Umfeld in der Chemie-Industrie und Verfahrenstechnik eingesetzt werden, stehen im Fokus dieses Entwicklungsvorhaben des ZBT. Sie werden i.d.R. aus schlecht wärmeleitfähigen Kunststoffen, teuren Sonderwerkstoffe wie Titan oder aus hochpreisigen reinen Graphitplatten, die mittels aufwändiger Prozesstechnik ur- und umgeformt werden müssen aufgebaut.

Im Projektvorhaben soll die Lücke zwischen den hochpreisigen high performance-Werkstoffen und signifikant kostengünstigeren aber schlecht wärmeleitfähigen Kunststoffen geschlossen werden. Dies soll durch die Entwicklung von wärmeleitfähigen Graphit-Kunststoff-Compounds, bei gleicher chemischer Beständigkeit, erreicht werden. Die Kunststoff-Compounds sollen in einem kontinuierlichen Extrusionsverfahren zu dünnen Platten verarbeitet werden, welche mit den benötigten Funktionsstrukturen mittels eines Prägeprozesses ausgerüstet und anschließend zu einem Wärmetauscher assembliert und getestet werden.

Seit Projektbeginn wurden am ZBT verschiedene Compoundmaterialkonzepte erarbeitet und Compoundplatten in unterschiedlichen Dicken hergestellt. Aktuelle Untersuchungen beschäftigen sich mit der Entwicklung eines Prägeverfahrens zur Einbringung der für Wärmetauscher typischen Strömungsstrukturen. An der TUK werden diese Wärmetauscherplatten umfangreich charakterisiert und sollen anschließend in einem Wärmetauscher-Teststand erprobt werden.

Aufgrund der Einbeziehung der gesamten Wertschöpfungskette ist davon auszugehen, dass von den Projektergebnissen sowohl rohstoffherstellende KMU als auch potenzielle Hersteller und Anwender von derartigen Wärmetauschern profitieren werden. Der nächste Projektbegleitende Ausschuss der begleitenden Industrie-Unternehmen soll am 09.03.2021 als online Veranstaltung stattfinden. Dort werden die aktuellen Forschungsergebnisse durch die beiden beteiligten Institute vorgestellt und das weiter Vorgehen abgestimmt. Bei Interesse kommen Sie gerne auf uns zu und nehmen an dieser Veranstaltung teil.

Projektinformationen:

• IGF-Vorhaben Nr. 20999 N/1
  Entwicklung von hochgefüllten dünnwandigen Kunststoffelementen mit verbesserten Wärmetransporteigenschaften im Korrosionsbereich „KWÜT“
  Laufzeit: 01.02.2020 – 31.07.2022
• Forschungsvereinigung: Forschungs-Gesellschaft Verfahrens-Technik e.V. – GVT
• Projektpartner
  • Zentrum für BrennstoffzellenTechnik ZBT GmbH – Abteilung Brennstoffzellen und -Stapel
  • Technische Universität Kaiserslautern, Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik