{"id":52508,"date":"2026-01-27T10:48:01","date_gmt":"2026-01-27T09:48:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/promotionsstipendium\/20015-406\/"},"modified":"2026-01-27T10:48:03","modified_gmt":"2026-01-27T09:48:03","slug":"20015-406","status":"publish","type":"promotionsstipendium","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/promotionsstipendium\/20015-406\/","title":{"rendered":"Energieeffiziente und umweltschonende Eindampfung w\u00e4ssriger L\u00f6sungen durch Naturumlaufverdampfer mit Turbulenzpromotoren zum Einsatz mit mechanischer Br\u00fcdenverdichtung"},"content":{"rendered":"<p>Eindampfung w\u00e4ssriger L\u00f6sungen durch Naturumlaufverdampfer mit mechanischer Br\u00fcdenverdichtung<\/p>\n<p><span style=\"font-family:Arial;\"><small><big>Die mechanische Br\u00fcdenverdichtung hat sich als eine M\u00f6glichkeit zur Steigerung der Energieeffizienz sowie zur Umweltentlastung bei Eindampfverfahren etabliert. Dabei wird der in einer Verdampfung entstehende Br\u00fcden mittels eines Gebl\u00e4ses so weit verdichtet, dass er zur Beheizung der Verdampfung eingesetzt werden kann. Dazu m\u00fcssen der Druck und damit die Kondensationstemperatur so weit angehoben werden, dass eine hinreichende Tempera-turdifferenz zwischen der Beheizungs- und der Verdampfungsseite vorliegt. Auf diese Weise k\u00f6nnen w\u00e4ssrige L\u00f6sungen effizient eingedampft werden, wie z. B. Fruchts\u00e4fte, Meerwasser zur Trinkwassergewinnung, Deponiesickerw\u00e4sser etc., da die hohe Verdampfungs-enthalpie des Wassers ein energieeffizientes Verdampfungsverfahren besonders erforderlich macht. G\u00fcnstige Einsatzf\u00e4lle f\u00fcr eine mechanische Br\u00fcdenverdichtung sind daher gegeben, wenn<\/big><\/small><\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span style=\"font-size:12px;\"><span style=\"font-family:Arial;\"><small><big>die Verdampfungstemperatur der L\u00f6sung nicht wesentlich gegen\u00fcber der des reinen L\u00f6sungsmittels erh\u00f6ht ist,<\/big><\/small><\/span><\/span><\/li>\n<li><span style=\"font-size:12px;\"><span style=\"font-family:Arial;\"><small><big>die Steigung der Dampfdruckkurve gering ist, d. h. mit einer geringen Druckerh\u00f6hung bereits eine merkliche Erh\u00f6hung der Kondensationstemperatur erreicht werden kann; dies ist insbesondere bei tiefen Absolutdr\u00fccken gegeben,<\/big><\/small><\/span><\/span><\/li>\n<li><span style=\"font-size:12px;\"><small><big>der eingesetzte Verdampfer bereits bei kleinen treibenden Temperaturdifferenzen zwischen Heiz- und Verdampfungsseite stabil betrieben werden kann.<\/big><\/small><\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span style=\"font-family:Arial;\"><small><big>Die letzten beiden Bedingungen \u2013 Betrieb im Vakuum und bei kleinen Temperaturdifferenzen &#8211; haben dazu gef\u00fchrt, dass die mechanische Br\u00fcdenverdichtung in der Regel mit Fallfilm-verdampfern ausgef\u00fchrt wird. Diese ben\u00f6tigen allerdings eine Umlaufpumpe und weisen h\u00f6here Investitionen und Betriebskosten gegen\u00fcber anderen Verdampferbauarten auf. Insbesondere Naturumlaufverdampfer w\u00e4ren hierbei deutlich g\u00fcnstiger, sofern diese unter den f\u00fcr eine mechanische Br\u00fcdenverdichtung typischen Anforderungen, d. h. Betrieb im Vakuum und bei kleinen Temperaturdifferenzen, stabil betreibbar sind.<br \/>Dies ist in konventioneller Bauweise mit zylindrischen Glattrohren nicht immer sicher der Fall, so dass Naturumlaufverdampfer hier nicht oder nur sehr selten eingesetzt werden. Neuere Forschungsarbeiten zeigen allerdings, dass Naturumlaufverdampfer mit modifizierten Rohren, speziell Rippenrohren oder mit Drahtgestrickeinbauten, in unterschiedlichen Einsatzgebieten auch bei Dr\u00fccken bis pabs = 200 mbar und bei kleinen Temperaturdifferenzen von 5 \u2026 7 K stabil betrieben werden k\u00f6nnen. Sie k\u00f6nnten damit potentiell auch verst\u00e4rkt in Eindampfern mit mechanischer Br\u00fcdenverdichtung eingesetzt werden. Naturumlaufverdampfer weisen einen Selbstumlauf der einzudampfenden L\u00f6sung auf und ben\u00f6tigen daher keine Umlaufpumpe. Au\u00dferdem sind sie bzgl. ihrer Bauform einfacher aufgebaut und in der Regel wartungs\u00e4rmer als Fallfilmverdampfer. Da sie hinsichtlich ihrer Investitionen und Betriebskosten damit deutlich g\u00fcnstiger sind, k\u00f6nnte die verbesserte Wirtschaftlichkeit von Eindampfern mit einem mechanischen Br\u00fcdenverdichter unter Nutzung von Naturumlaufverdampfern diese energieeffiziente Betriebsweise auch f\u00fcr Anwendungen erschlie\u00dfen, die bisher nicht wirtschaftlich sind, oder die Wirtschaftlichkeit bestehender Prozesse steigern.<br \/>In dem Forschungsvorhaben soll daher experimentell und theoretisch die Eindampfung w\u00e4ssriger L\u00f6sungen mittels Naturumlaufverdampfung unter Nutzung einer mechanischen Br\u00fcdenverdichtung untersucht werden. Dazu soll ein Naturumlaufverdampfer in Rohrb\u00fcndelbauweise mit Turbulenzpromotoren ausger\u00fcstet werden. In dem Projekt soll die Tauglichkeit und Funktionst\u00fcchtigkeit eines solchen Systeme zum Einsatz mit einer mechanischen Br\u00fcdenverdichtung nachgewiesen, besonderes vorteilhafte und ung\u00fcnstige Einsatzf\u00e4lle identifiziert, Hinweise zum Design eines solchen Systems und f\u00fcr einen stabilen Betrieb abgeleitet sowie die daraus resultierende Umweltentlastung gegen\u00fcber zwei Referenzf\u00e4llen \u2013 Fallfilmverdampfer mit Br\u00fcdenverdichtung und Naturumlaufverdampfer ohne Br\u00fcdenverdichtung \u2013 quantifiziert werden.<\/big><\/small><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Eindampfung w\u00e4ssriger L\u00f6sungen durch Naturumlaufverdampfer mit mechanischer Br\u00fcdenverdichtung Die mechanische Br\u00fcdenverdichtung hat sich als eine M\u00f6glichkeit zur Steigerung der Energieeffizienz sowie zur Umweltentlastung bei Eindampfverfahren etabliert. 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