Ausstattung

Eine präzise und vertrauenswürdige Analytik ist eine Voraussetzung für die Bearbeitung von umwelt- und verfahrenstechnischen Fragen. Dem Institut steht dazu ein Labor mit einer umfassenden instrumentellen Ausstattung zur Verfügung, wozu auch modernste analytische Systemkombinationen gehören. Das breite Spektrum des Leistungsangebots beinhaltet sowohl Normverfahren als insbesondere auch die Entwicklung innovativer, maßgeschneiderter Methoden. Beispiele aus unserem Analytikportfolio sind:

• Chromatographische Methoden: HPLC, GC, IC, GPC mit unterschiedlichen Detektoren: FID, MS, ECD, DAD, RI
  Analytbeispiele: Organische Säuren, Alkohole, Zucker, Hormone, PFT, Siloxane, PAK
• Elementanalytik mit ICP-OES
• Elementaranalyse, TOC, Kalorimetrie, BET
• Schwerpunkt bildet die Charakterisierung von Brennstoffen und biobasierten Ölen, Fetten und Treibstoffen 

Die Validierung der Messergebnisse erfolgt u. a. über den Vergleich mit externen Labors (Ringversuche).

Ansprechpersonen

• Dr.-Ing. Edda Möhle (+49 208 8598-1231, edda.moehle@umsicht.fraunhofer.de)
• Dr. rer. nat. Anna Fastabend (+49 208 8598-1166, anna.fastabend@umsicht.fraunhofer.de)

Eine zentrale Aufgabe der Forschung besteht darin, alternative Energieträger und Rohstoffe zu erschließen und mit geeigneten Technologien nutzbar zu machen. Genannt sei hier vor allem die stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse. Die Einbindung biogener Energieträger und Rohstoffe in bestehende Strukturen der Energie- und Rohstoff-bereitstellung ist ein wichtiger Schritt in eine auf Nachhaltigkeit und Zukunftsfähigkeit ausgerichtete Energie- und Rohstoffversorgung.

Fraunhofer UMSICHT hält dazu in seinem Biomassetechnikum Aggregate zur mechanischen und thermischen Aufbereitung, Präparation und Konversion halm- und holzgutartiger Biomasse vor. Das Spektrum beinhaltet eine Flashpyrolyseanlage, Drehrohröfen zur Biomassekonversion, Schneidmühlen und Laborhäcksler zur Zerkleinerung sowie eine Brikettier- und Pelletpresse zur Formgebung. Die begleitende Analytik aller Edukte, Zwischen- und Endprodukte wird in den Laboratorien des Instituts betrieben.

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Esther Stahl (+49 208 8598-1158, esther.stahl@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• ED-Einheit im Labormaßstab (64004 PCCell)
  
  • Fläche: 8 x 8 cm
    
  • Elektroden: Platin/Idirium beschichtete Anode (Titan), Edelstahl-Kathode
    
  • Temperierbar
• Volumina:
  • Edukt: bis zu 10 l
  • Produktströme: bis zu 2 l
    
• Sonden und Regelung:
  • Messung Leitfähigkeit
    
  • Messung pH-Wert
    
  • Durchflussregelung
• Besonderheit:
  • Betrieb als klassische ED, MED und BPED möglich
    
  • Skalierung durch Betrieb unserer ED-Pilotanlage ist ebenfalls möglich
    
• Online-Überwachung

Anwendungsbeispiel

• Parameterscreening

Ansprechpersonen

• Anna Hofmann (+49 208 8598-1651, anna.hofmann@umsicht.fraunhofer.de)
• Dr.-Ing. Victor Takazi Katayama (+49 208 8598-1464, victor.takazi.katayama@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Dreistufig mit Denitrifikations-, Belebungs- und Absetzstufe
• Alle Gefäße aus Borosilicatglas 3.3
  
• Sauerstoffeintragsregelung: Grenzwertschalter GWS 200 erlaubt die freie Einstellung von oberem und unterem Grenzwert; Bereich von 0 bis 200 %, entsprechend 0 bis 19,9 mg/l
• Mammutpunkpe zur Rückführung von Klärschlamm aus dem Absetzgefäß ins Belebungsgefäß
  
• pH-Wert, Temperatur- und Durchflussmessung
• Schlauchpumpe: 0,2 bis 2 l/h zur Förderung des Abwassers
• Vorratsbehälter für Abwasser: 30 l
• Auffangbehälter für geklärtes Wasser: 30 l
  
• Soft-SPS:
  • Führt Steuerungen, Regelungen und Verriegelungen durch (z. B. Pumpenansteuerung, PH-Wert-Regelung, Sauerstoffeintragsregelung, intervallgesteuerte Klärschlammrückführung)
    
  • Prozessdaten wie pH-Wert, Temperatur und Sauerstoffkonzentration werden erfasst und in einem Messdatenarchiv gespeichert
    

Anwendungsbeispiele

• Simulation einer kommunalen Kläranlage
• Aufbereitung vreschiedener Stoffströme (z. B. Industrieabwasser)
• Untersuchung der Abbaubarkeit von Substanzen (Abbautests)
• Parameterscreening
• Bestimmung klassischer Abwasserparameter (z. B. TS, CBS etc.)
• Anwendbar für ISO-Norm 11733:2004, DIN DEV 38412 L 24 und L26, OECD 303A
  

Ansprechperson

• Ralf Bertling (+49 208 8598-1408, ralf.bertling@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Aerober Betrieb
  
• Bestimmung klassischer Abwasserparameter (z. B. TS, CSB, TN etc.)
• Volumina:
  • Doppelwandiger Bioreaktor (Glas): V = 3,5 l
  • Zu- und Ablaufkanister für Substrat und Filtrat
  • Rezirkulation
• Sonden und Regelung:
  • Regelung DO (gelöster Sauerstoff)
    
  • Regelung pH-Wert
  • Füllstandsmessung
  • Temperierbar bis 70 °C
    
  • Filtrationsrate
  • Weitere Sonden anschließbar
• Membran:
  • Variierbares Memnbranmodul (Platten-/Hohlfaser-Rohrmodul)
    
  • Querstromfiltration
  • Überwachung des Transmembrandrucks
• Online-Überwachung

Anwendungsbeispiele

• Aufbereitung verschiedener Ströme (z. B. Industrieabwasser)
• Untersuchung der Abbaubarkeit von Substanzen
• Parameterscreening

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Victor Takazi Katayama (+49 208 8598-1464, victor.takazi.katayama@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Zwei Systempumpen (Einlassdurchfluss zur Säule von maximal 200 ml/min)
• Probenpumpe (Einlassdurchfluss von maximal 100 ml/min der Probe in die Säule)
• Probeneinlassventil und Probeneinspritzventil
• Säulenumschaltventil (für den gleichzeitigen Betrieb von maximal fünf Säulen)
• Auslassventil (zum Sammeln großvolumiger Fraktionen)
• Automatischer Fraktionssammler (zum Sammeln von Fraktionen während des Prozesses für die Analyse)
• Sonden und Kontrollen:
  • pH-Detektor
  • Leitfähigkeitsdetektor
  • UV/Vis-Detektor
  • Messung von Systemdruck, Vorsäulendruck und Säulendruckabfall
  • Datenanalyse

Anwendungsbeispiele

• Instrument der Wahl für Methodenentwicklung und Scale-up
• Jeses System kann durch einfaches Ändern der Systemkonfiguration entweder mit niedriger oder hoher Durchflussrate konfiguriert werden.
• Durch die Auswahl von Harzen und Säulen unterschiedlicher Größe kann ein Spektrum von präparativen Chromatographietechniken angewandt werden, darunter Ionenaustauschchromatographie, Affinitätschromatographie etc.
  

Ansprechperson

• Mojtaba Torkaman (+49 208 8598-1495, mojtaba.torkaman@umsicht.fraunhofer.de)  

Technische Daten

• Biologische Behandlung (z. B. Nitrifikation und Denitrifikation) in einem Reaktor mit zeitlich gesteuertem Ablauf
  
• Bestimmung klassischer Abwasserparameter (z. B. TS, CSB, TN etc.)
• Volumina:
  • Doppelwandiger Bioreaktor (Glas): V = 5 l
  • Zu- und Ablaufkanister für Substrat und Überstand
• Sonden und Regelung:
  • Regelung DO (gelöster Sauerstoff), aerobe und anoxische Bedingungen
    
  • Regelung pH-Wert
  • Füllstandsmessung
  • Temperierbar bis 70 °C
    
• Online-Überwachung

Anwendungsbeispiele

• Aufbereitung verschiedener Stoffströme (z. B. Industrieabwasser)
• Untersuchung der Abbaubarkeit von Substanzen
• Parameterscreening

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Victor Takazi Katayama (+49 208 8598-1464, victor.takazi.katayama@umsicht.fraunhofer.de)

Das biotechnologische Labor bearbeitet Aufgabenstellungen zur Reinigung verschmutzter Medien (Wasser, Boden, Luft), prüft biologische Abbau- und Produktionspotenziale und entwickelt neuartige mikrobiologische Verfahren im Labor- bis Technikumsmaßstab.

Als anerkanntes Prüflabor der Bundesgütegemeinschaft Kompost und anerkanntes Prüflabor der DIN CERTCO für Untersuchungen zur Kompostierbarkeit von Werkstoffen nach DIN EN 13432, DIN EN 14995, ASTM 6400 bieten wir:

• Mikrobiologische Analysen nach DIN, ISO, OECD-Verfahren
• Untersuchungen zur biologischen Abbaubarkeit unter aeroben und anaeroben Bedingungen (z. B. AT4 und GB21 nach Abfallablagerungsverordnung)
• Entwicklung biotechnologischer Produktionsverfahren
• Gärtests nach VDI-Richtlinie 4630

Darüber hinaus simulieren wir reale Umweltbedingungen zur Untersuchung des Alterungs- und Abbauverhalten von unterschiedlichen Materialien. Unser Fokus liegt dabei auf der Prüfung von Kunststoffen in Kompost, Boden und Süßwasser. Zur Bewertung des Alterungs- und Abbauverhaltens stehen verschiedene Analysemethoden zur Verfügung, die je nach zu prüfendem Material bzw. der jeweiligen Fragestellung ausgewählt werden. Aus diesen Analysen werden Aussagen zum Alterungs- und Abbauverhalten des getesteten Materials in einer definierten Umgebung abgeleitet. Diese können sich auf die Nutzungsdauer eines Produkts oder auch darüber hinaus (Littering) beziehen.

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Lukas Rüller (+49 208 8598-1553, testlab@umsicht.fraunhofer.de) 

Im chemischen Labor werden unterschiedlichste chemische Synthesen (u. a. Polymerisationen) sowie Aufreinigungs- und Aufkonzentrationsschritte durchgeführt, angefangen bei orientierenden Vorversuchen im Laborkolbenmaßstab bis hin zu Untersuchungen in einer unserer kleintechnischen Anlagen. Die apparative Ausstattung umfasst u. a.:

• Parallelreaktorensystem, Reaktionskalorimeter
• Kleintechnische Anlagen zur Herstellung und Aufreinigung von Biotreibstoffen (Miniplant zur Herstellung von Biodiesel, Kurzwegdestillation)
• Kleintechnische Anlagen zur Aufreinigung und Aufkonzentration von Produktströmen (Rektifikation, Dünnschichtverdampfung, Extraktion, Kristallisation, Pervaporation)
• Schutzgas- und Vakuumanlagen sowie Druckreaktoren, Einsatz von Spezialgasen

Ansprechperson

• Dipl.-Ing. Jürgen Stein (+49 208 8598-1128, juergen.stein@umsicht.fraunhofer.de) 

Technische Daten

• Material: Borosilikatglas 3.3
• Verdampferfläche: 5 dm²
• Typischer Durchsatz (produktabhängig): ca. 0,3 - 1,5 kg/h
• Wischsystem: selbstreinigendes Rollenwischsystem
• Verdampfertemperatur: bis 350 °C
• Betriebsdruck (produktabhängig): bis < 0,001 mbar
• Beheizung: Thermalöl (Badthermostat) 

Anwendungsbeispiele

• Abtrennen von größeren Mengen an Lösungsmitteln oder
  anderen niedrig siedenden Stoffen
• Aufarbeitung von Roh-Methylester und Roh-Glycerin aus
  der Biodieselherstellung
• Abtrennung von Partialglyceriden

Ansprechpersonen

• Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Körner (+49 208 8598-1272, hans-juergen.koerner@umsicht.fraunhofer.de) 
• Dr.-Ing. Jürgen Grän-Heedfeld (+49 208 8598-1274, juergen.graen-heedfeld@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Temperatur: bis 1000 °C (a)
• Druck abs.: bis 1 bar (a)
• Volumina: Drehrohr (Edelstahl):  V = 500 ml (a)
• Besonderheiten: Gas und Wasserdampfdosierung

Anwendungsbeispiele

• Herstellen von Aktivkohle
• Regenerieren von Aktivkohle
• Kalzinieren von Katalysatoren
• Herstellen von Adsorbentien

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Betriebsdruck abs.: > 0,1 bar
  
• Max. Abmessungen: 2300 x 1700 x 965 mm
• Vorlagebehälter: Gefäße 4 x 10 l
• Förderpumpen: 3 Dosierpumpen
• Extraktionskolonne: Rückwerksextraktionskolonne
• Füllkörperkolonne: DN 50, vakuumummantelt
• Packungen: Raschigringe

Anwendungsbeispiele

• Abtrennung einer oder mehrerer löslicher Bestandteile aus einem
  Flüssigkeitsgemisch mit Hilfe eines Lösungsmittels
• Gewinnung von Vitaminen, Antibiotika, Aromastoffen, Erdölprodukten und Metallsalzen
• Reinigung von Abwässern und von Extraktlösungen aus Fest-Flüssig-Extraktionen

Ansprechperson

• Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Körner (+49 208 8598-1272, hans-juergen.koerner@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• 4 Reaktoren mit 1 l Volumen (700 ml maximales Arbeitsvolumen)
  
• 4 Pumpen  (Säure, Base, Substrat, Anti-Schaum)
• 4 Waagen
• 4 Gase einzeln pro Fermenter unabhängig mischbar
• 4-Kanal Abgasanalyse CO₂, O₂
  
• Steuer- und Aufzeichnungs-Software Lucullus PIMS (Process and Information Management System)
  

Anwendungsbeispiele

• Etablierung und Optimierung von mikrobiellen Fermentationen (aerob und anaerob)
• Etablierung und Optimierung von enzymatischen Prozessen
  

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Gefäße 2 und 5 l
  
• 4 Pumpen (Säure, Base, Substrat, Anti-Schaum)
• 2 optionale Pumpen
• Waagen-Anschluss (Feed)
  
• Steuer- und Aufzeichnungs-Software (Lucullus Process and Information Management System)
• 2 Gase mischbar

Anwendungsbeispiele

• Optimierung von mikrobiellen Fermentationen (aerob und anaerob)
• Optimierung von enzymatischen Prozessen
  

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Gefäß 30 l (20 l maximales Arbeitsvolumen)
  
• 4 Pumpen (Säure, Base, Substrat, Anti-Schaum)
  
• Waagen-Anschluss (Feed)
  
• Steuer- und Aufzeichnungs-Software Luculllus PIMS (Process and Information Management System)
  

Anwendungsbeispiele

• Scale-up und Optimierung von mikrobiellen Fermentationen (aerob und anaerob)
• Scale-up und Optimierung von enzymatischen Prozessen

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Temperatur: bis 500 °C
• Druck abs.: bis 1,5 bar
• Volumina:
  • Festbettreaktor (Edelstahl): V = 20/75 ml
  • Pumpe: 0,01 - 50ml/min
• Besonderheiten:
  • Gekoppeltes GC-MS
  • Stickstoffinertisierung
  • Feedverdampfung

Anwendungsbeispiele

• Katalysatorscreening
• Entwicklung von Flüssig- und Gasphasenprozessen
• Parameterscreening

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Temperatur: bis 550 °C
• Druck abs.: bis 1,5 bar
• Volumina:
  • Festbettreaktor: 200 ml
  • Pumpe: 0,5 - 40 ml/min
• Besonderheiten:
  • Schlauchpumpe
  • Feedvorwärmung
  • Stickstoffinertisierung
  • Wasserdampfzugabe
  • Feedverdampfung

Anwendungsbeispiel

• Katalytisches Cracken von Fetten und Ölen

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Temperatur: bis 450 °C
• Druck abs.: bis 1,5 bar
• Volumina:
  • Festbettreaktor:  6 l
  • Pumpe: 0,5 - 3 l/min
• Besonderheiten:
  • Feedvorwärmung
  • Stickstoffinertisierung
  • Wasserdampfzugabe
  • Feedverdampfung
  • Überhitzung des Gasstroms

Anwendungsbeispiel

• Katalytisches Cracken von Fetten und Ölen

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Temperatur: bis 400 °C
• Druck abs.: bis 100 bar
• Volumina:
  • Festbettreaktor (inconel): 120/1200 ml
  • Pumpe: 0,01 - 50 ml/min
• Besonderheiten:
  • Handling von Mehrphasenströmungen
  • Mehrkomponenten-Feed
  • Feedverdampfung
  • Vollautomatisiert
  • Wasserstoffzugabe

Anwendungsbeispiele

• Entwicklung von Flüssig- und Gasphasenprozessen
• Untersuchungen zur Fluidstabilität
• Produktion von Mustermengen

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Temperatur: bis 300 °C
• Druck.: bis 100 bar
• Merkmale:
  • Reaktorlänge: 110 cm
  • Fördervolumen: bis zu 1 Nm³/h
  • At-Line GC für detaillierte Messungen der Zusammensetzung alle 20 min
  • Online-Messung der Permanentgase
• Besonderheiten:
  • Axiale Temperaturmessung im Reaktor mit 15 Messstellen
    
  • Interner Gasrecycle
    
  • Automatisiert mit PCS7
    

Anwendungsbeispiele

• Methanolproduktion aus alternativen Synthesegasen
  
• Labor-Zwilling zur Versuchsvorbereitung für Pilotanlagen
  
• Erarbeitung neuer Regelstrategien
  

Ansprechperson

• Johannes Voß (+49 208 8598-1494, johannes.voss@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• 400 ml System (minimales Volumen 50 ml)
  
• Membranmaterial: Polyethersulfon (PESU), Hydrosart^® (Material extrem hydrophil)
• Ausschlussgrenze:
  • PESU:  1 kD - 300 kD
  • Hydrosart^®:  2 kD - 100 kD
• Filterfläche: 200 cm²
• Max. 2 Kassetten
• Vorliegende Membranen: PESU 1 kDa, 5 kDa, 8 kDa

Anwendungsbeispiele

• Proteine ​​(Separation/Reinigung)
• Peptide (Fraktionierung nach dem Molekulargewicht)
• Oligosaccharide (Fraktionierung nach dem Molekulargewicht)
• Organische Säuren (Separation)

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• 10 l System
  
• SPS-Steuerungssystem
• Filtrationsfläche: 88 - 440 cm²
• Vorliegende Membranen: PESU 1 kDa, 5 kDa, 8 kDa

Anwendungsbeispiele

• Proteine ​​(Separation/Reinigung)
• Peptide (Fraktionierung nach dem Molekulargewicht)
• Oligosaccharide (Fraktionierung nach dem Molekulargewicht)
• Organische Säuren (Separation)

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

Grundgerät Christ Alpha 2-4  LSC plus

• Eiskondensatorkapazität 4 kg
• Eiskondensatortemperatur -85 °C
• Vakuumregelung, Produkttemperatur
• Programmgeber mit individuellen Programmen für verschiedene Produkte

Lyocube

• 3 temperierte Stellflächen (256 x 300 mm) Raumtemperatur bis +60 °C
• Probentemperatursensor
• Stellflächenabstand 104 mm

Anwendungsbeispiel

• Schonende Trocknung hochwertiger Produkte unter Beibehaltung der ursprünglichen Struktur des Trockengutes
  

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Anwendungsbeispiele

• Protein-Gelelektrophorese
• Molekulargewichtsbestimmung

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Autoklaven mit Volumen von 63 ml (handgesteuert) bis zu 1700 L (SPS-gesteuert)
• Material: 1.4542
• Druck: bis 300 bar
• Temperatur: bis 300 °C
• Beheizung: elektrisch, Öl und Wasser
• Magnetrührer und drehende Körbe
• Zudosierung von Flüssigkeiten bis zum maximalen Betriebsdruck von 300 bar

Anwendungsbeispiel

Nutzung verdichteten Kohlenstoffdioxids für die

• Imprägnierung von synthetischen Polymeren und Naturstoffen
• Extraktion von Restmonomeren und Bauteilreinigung
• Gerbung und Färbung von Leder
• Herstellung von Aerogelen
• Schäumung von Polymeren
• Konversion von Kohlenstoffdioxid zu chemischen Wertstoffen
• Einbindung von Kohlendioxid in mineralischen Baumaterialien bzw. Mineralisierung

Ansprechpersonen

• Nils Mölders (+49 208 8598-1174, nils.moelders@umsicht.fraunhofer.de)
  
• Michael Prokein (+49 208 8598-1362 michael.prokein@umsicht.fraunhofer.de)
  

Technische Daten

• Temperatur: bis 200 °C
• Druck abs.: bis 100 bar
• Volumina: austauschbare Autoklaven (Hastelloy C, Titan, Edelstahl): V = 70 - 100 ml
  
• Besonderheiten:
  • Rückflusskühler
  • Druckregelung
  • Automatisieren

Anwendungsbeispiele

• Hydrothermale Katalysatorsynthese
• Ver- und Umesterungen
• Dehydratisieren, Verethern

Ansprechperson

• Nils Mölders (+49 208 8598-1174, nils.moelders@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Heizbereich RT-1200°C
• Heizrampe bis zu 70°C/min
• schnelles Abkühlen (1000-100°C in 60 min)
• bis zu 10 Gasanschlüsse inklusive Verdampfereinheit
• TCD zur Messung der Gasströme und der adsorbierten Gasmenge

Anwendungsbeispiel

• Temperatur-programmierte Desorption (TPD), Reduktion (TPR) und Oxidation (TPO), Puls Chemisorption, BET Oberflächenbestimmung

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Clara Watermann (+49 208 8598-1551, clara.watermann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Pulver XRD, Cu und Co-Röhre

Anwendungsbeispiel

• Strukturaufklärung von (kristallinen) Festkörpern; qualitative und quantitative Phasenbestimmung; Abschätzung von Partikelgrößen

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Clara Watermann (+49 208 8598-1551, clara.watermann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Röntgengenerierung
• Röntgengenerator 4 kW (max. 60 kV, max. 100 mA)
• Schalter für Linien-/Punktfokus
• Goniometer
• Maximal nutzbarer Bereich (je nach Zubehör) -111 < 2theta < 168°
• Kleinste adressierbare Schrittweite 0,0001°
• Winkelreproduzierbarkeit < 0,0002°
• 2Theta-Linearität über den gesamten Bereich gleich oder besser als +/- 0,01°
• Maximale Winkelgeschwindigkeit 15 Grad/s
• Winkelauflösung (Halbwertsbreite auf LaB6) 0,026°

Anwendungsbeispiele

• Katalysatoren, Batteriematerialien, Spezialchemikalien

Ansprechpersonen

• Dr. rer. nat. Clara Watermann (+49 208 8598-1551, clara.watermann@umsicht.fraunhofer.de)
• Jonas Schulwitz (+49 208 8598-1622, jonas.schulwitz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• 2 l Rührreaktor
• Kontrolle von pH-Wert und Temperatur
• Dosierungsvorrichtung 

Anwendungsbeispiel

• Herstellung von heterogenen Katalysatoren via Fällung,
  Imprägnierung und Hydrothermalsynthese im kleinen Maßstab

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Clara Watermann (+49 208 8598-1551, clara.watermann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• 20 l Rührreaktor
• Kontrolle von pH-Wert und Temperatur
• Dosierungsvorrichtung  
  

Anwendungsbeispiel

• Herstellung von heterogenen Katalysatoren via Fällung,
  Imprägnierung und Hydrothermalsynthese im mittelgroßen Maßstab

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Clara Watermann (+49 208 8598-1551, clara.watermann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Druck- und Temperaturbereich: bis 450°C bei 60 bar
• Reaktor: 8-fach Parallelreaktorsystem aus elektrisch beheizte ¼ Zoll-Reaktoren
• Online-Produktanalytik 

Anwendungsbeispiele

• Katalysatorscreening von Pulverkatalysatoren
• Entwicklung von Gasphasenprozessen
• synthetische Gasmischungen aus H₂, CO, N₂

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Heiko Lohmann (+49 208 8598-1197, heiko.lohmann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Druck- und Temperaturbereich: 500 °C bei 60 bar / 1000 °C bei 1 bar
• Reaktor: elektrisch beheizter 1 Zoll-Reaktor
• 2 Flüssigverdampfer, 1 Schmelzverdampfer
• sulfinerte Auslegung
  
• Online-Produktanalytik 

Anwendungsbeispiele

• Katalysatortestung von Pulver- und Formkörperkatalysatoren
• Entwicklung von Gasphasenprozessen
• synthetische Gasmischungen aus H₂, CO, CO₂, CH₄, N₂, Ar, O₂, Prüfgas und verdampften Flüssig- und Feststoffkomponenten
• Parameterscreening

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Heiko Lohmann (+49 208 8598-1197, heiko.lohmann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Reaktor: 2 ½ Zoll-Reaktor mit Option zur Reihenschaltung
• 1 Flüssigverdampfer
• Online-Produktanalytik

Anwendungsbeispiele

• Katalysatortestung von Pulver- und Formkörperkatalysatoren
• Entwicklung von Gasphasenprozessen
• synthetische Gasmischungen aus H₂, CO, CO₂, N₂, Ar, Prüfgas und verdampften Flüssigkomponenten
• Parameterscreening

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Heiko Lohmann (+49 208 8598-1197, heiko.lohmann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Druck- und Temperaturbereich: 0-5 bar Überdruck, RT-500 °C
• Reaktor: elektrisch beheizter Doppelrohrreaktor
• 1 Flüssigverdampfer
• Online-Produktanalytik (GC-FID/TCD)

Anwendungsbeispiele

• Katalysatortestung von Pulver- und Formkörperkatalysatoren
• Entwicklung von Gasphasenprozessen mit verdampften Flüssigkomponenten
• Parameterscreening

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Heiko Lohmann (+49 208 8598-1197, heiko.lohmann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Druck- und Temperaturbereich: 1-1,7 bar absolut (quasi drucklos); RT-800 °C
• Reaktor: elektrisch beheizter Glasreaktor
• Ammoniakwäscher
• Online-Produktanalytik 

Anwendungsbeispiele

• Katalysatortestung von Pulver-, Granulat-, und Formkörperkatalysatoren
• Entwicklung von ammoniakhaltigen Gasphasenprozessen
• Parameterscreening

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Heiko Lohmann (+49 208 8598-1197, heiko.lohmann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Betriebstemperatur: 30 - 150 °C
• Betriebsdruck abs.: > 0,1 bar.
• Max. Abmessungen: n2300 x 1400 x 965 mm
• Nenninhalt Mantelgefäß: 10 l mit totraumfreiem Bodenablassventil, graduiert, mit Vakuumisoliermantel
• Vorlagebehälter: Glasgefäß 6 l

Anwendungsbeispiele

• Kühl-Kristallisation
• Verdampfungskristallisation
• Reaktionskristallisation
• Aufkonzentrierung
• Destillation

Ansprechperson

• Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Körner (+49 208 8598-1272, hans-juergen.koerner@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Materialkühlung bis zu -196 °C
• Durchsatz: bis 200 kg/h
• Zerkleinerungsmaschinen: Wirbelstrommühlen Stiftmühlen Kugelmühle (Labormaßstab)/ Zentrifugalmühle (Labormaßstab)/ Vorzerkleinerung: Schneidmühlen
• Kältetechnik: Flüssigstickstoffkühler (500 kg LN2 /h) 6t-Stickstofftank
• Klassiertechnik: Schwingsieb, Taumelsieb, Luftstrahlsieb, Rüttelsieb (Labormaßstab)
• Konfektionierung: Mischer, Pelletpresse, Extruder
• Messtechnik: Schüttgewicht, Stampfdichte, Abrieb, Pellethärte, spezifische Oberfläche nach BET, Thermoanalyse und -gravimetrie, Partikelgrößenanalyse
• Weiterverarbeitung: Compoundierung, Lasersintern

Anwendungsbeispiele

• Versuchsmahlung und Musterproduktion von Chargen bis zu 3 t
• Probenvorbereitung, Produktanalyse, Klassierung
• Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsstudien zur kryogenen Zerkleinerung (inkl. Verfahrensentwicklung)
• Entwicklung, Planung, Bau und Optimierung kundenspezifischer Mahlanlagen
• Umfangreiche chemische Analytik
• Weiterverarbeitung erzeugter Pulver

Ansprechperson

• Damian Hintemann (+49 208 8598-1176, damian.hintemann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Universalprüfmaschinen
  • Zug-, Druck- und Biegeprüfungen
  • Prüfkräfte bis 50kN
  • Temperaturen -70°C bis+250°C
  • Video-Längenmessung
  • Große Verfahrwege
  • Komplexe Bewegungsabläufe programmierbar

• Pendelschlagprüfung
  • Schlag- und Kerbschlagprüfungen
  • Prüfenergien bis 15J
  • Instrumentierte und nicht instrumentierte Prüfungen
  • Temperaturen -60°C bis+150°C

• Thermomechanische Analyse, DMTA
  • Torsionsmessung im Rheometer
  • Temperaturbereich: -150°C bis 600°C
  • Prüfatmosphären: Luftatmosphäre und Stickstoff

Anwendungsbeispiele

• Bestimmung von Zug-, Druck- und Biegeeigenschaften
• Messung von Kunststoffen, Elastomeren, Beton und Metallen
• Neben Standard-Prüfkörper auch Folien und Filamente messbar
• Eigene Prüfkörperherstellung möglich
• Weitere Prüfabläufe und Prüfkörper auch individuell messbar

Ansprechperson

• Uwe Kleinwegen (+49 208 8598-1255, uwe.kleinwegen@umsicht.fraunhofer.de)
  

Technische Daten

• Dynamische Differenzkalorimetrie, DSC
  • Temperaturbereich: -150°C bis 600°C
  • Modulierte Messungen
  • Wärmekapazität

• Thermogravimetrische Analyse, TGA
  • Temperaturbereich: Raumtemperatur bis 1000 °C
  • Aufheizgeschwindigkeiten: bis 100 K/min
  • Prüfatmosphären: Stickstoff, Sauerstoff, synth. Luft und andere Mischungen aus N₂ und O₂
  • Kopplung mit FT-IR Spektrometer möglich

• Temperaturleitfähigkeit, LFA
  • Temperaturbereich: -100°C bis 500°C

• HDT-Wärmeformbeständigkeit und Vicat-Erweichungstemperatur
  • Temperaturbereich: 20°C bis 300°C
• Thermomechanische Analyse, DMTA
  • Torsionsmessung im Rheometer (verlinken)
  • Temperaturbereich: -150°C bis 600°C
  • Prüfatmosphären: Luftatmosphäre und Stickstoff

Anwendungsbeispiele

• Charakterisierung der Werkstoffe im Rahmen von Machbarkeitsstudien für kundenspezifische Anforderungen
• Qualitätskontrollen von Polymeren und Compounds z. B. hinsichtlich Rheologie, Glasübergängen, Kristallisations- und Schmelztemperaturen
• Bestimmung von Kristallisationsgrad und Nachkristallisation

Ansprechperson

• Uwe Kleinwegen (+49 208 8598-1255, uwe.kleinwegen@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Raster-Elektronen-Mikroskop
  • Beschleunigungsspannung bis 30 kV
  • SE und BSE Detektor
  • Low-Vacuum Mode

• Lichtmikroskope
  • Vergrößerung bis 5000 -fach

     

  • Auflicht, Durchlicht, Polarisation, Hellfeld und Dunkelfeld
  • Diverse Tools zum Vermessen von Bildern
  • Heiztisch (bis 600°C)

• Weißlicht-Konfokal-Mikroskop
  • o   Höhenauflösung bis 1 nm
  • o   Messfeldgröße bis 3,2 mm x 3,2 mm

Anwendungsbeispiele

• Oberflächencharakterisierung zur Darstellung der Phasen, Strukturen und Morphologien
• Vermessung von Strukturen, Rauheiten und Topographie
• Heiztischexperimente, z. B. Sphärolithwachstum
• Probenpräparation mittel Mikrotom oder Kryo-Bruch

Ansprechperson

• Uwe Kleinwegen (+49 208 8598-1255, uwe.kleinwegen@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• FT-IR Spektrometer
  • Transmissionseinheit
  • Reflektion über ATR Einheit
  • Gasmesszelle
  • Spektren Bibliotheken
  • Kopplung mit TGA Möglich (TG-IR)

• NMR Spektrometer
  • 60 MHz
  • 1D und 2D NMR Spektren
  • 1H, 19F, and 31P

• UV-VIS Spektrometer
  • o   Wellenlängenbereich 180 nm bis 800 nm

• RFA
  • Elemente Na – U
  • Messfleck < 20 µm
  • Große Probenkammer

Anwendungsbeispiele

• Strukturaufklärung und -überprüfung von Monomeren, Oligomere, Polymere und Additiven
• Identifizierung anorganischer Mineralien und Pigmente
• Identifizierung anorganischer Füllstoffe in Polymerkompositen
• Elementanalyse mit Elementverteilungsbildern von bis zu 190 mm² x 160 mm²

Ansprechperson

• Uwe Kleinwegen (+49 208 8598-1255, uwe.kleinwegen@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Rheometer
  • Temperaturbereich -150°C bis 600°C
  • Rotations- und Oszillationsmessungen

• MFI/MVR
  • Temperaturbereich 50°C bis 400°C
  • Variable Prüflasten

• Rheotens
  • Kraftmessbereich 0 – 2,0 N
  • Kraftaufläsung 1 mN

• Hochdruck-Kapillar Rheometer, HKV
  • Diverse Düsengeometrien

Anwendungsbeispiele

• Fließverhalten; Viskositäten, Viskoelastische Eigenschaften, Glasübergangstemperaturen
• Schmelzefestigkeit und Ausziehfähigkeit über die Dehnviskosität
• Bestimmung der Schmelzedichte
• Relatives Molekulargewicht und Molekülstruktur

Ansprechperson

• Uwe Kleinwegen (+49 208 8598-1255, uwe.kleinwegen@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Dichtemessung
  • Flüssigkeits- und Gas-Pyknometer
  • Schmelzedichte

• Wassergehalt
  • Halogen-Thermowaage
  • Aquatrack
  • Karl-Fischer Titrator

• Partikelgrößen- und Partikelgrößenverteilungsmessungen
  • Statische Lichtstreuung
  • Siebturm
  • Mikroskopie

• Molekulargewichtsverteilung, GPC
  • Autosampler
  • diverse Säulen und Detektoren

• Härteprüfung
  • Shore A und D

Ansprechperson

• Uwe Kleinwegen (+49 208 8598-1255, uwe.kleinwegen@umsicht.fraunhofer.de)

Kunden- und produktorientiert bietet Fraunhofer UMSICHT am Standort Willich umfassende Dienstleistungen im Bereich Kunststoff- und Recyclingtechnik an. Biologisch abbaubare Kunststoffe, Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen, ressourcenschonende Werkstoffe, faserverstärkte Compounds und Recyclingkunststoffe werden systematisch entwickelt und in Pilot- und Kleinserien gefertigt. Verfahrensoptimierungen, Analytik und Prüftechnik, Recyclingkonzepte, Markt- und Machbarkeitsstudien runden das Portfolio des Kunststofftechnikums ab.

Das Kunststofftechnikum unterteilt sich in ein Werkstofflabor, ein Compoundiertechnikum und ein Prüflabor.

Nach der Entwicklung und Optimierung der Compounds im Werkstofflabor können zeitnah größere Mustermengen auf den industrienahen Anlagen im Compoundiertechnikum hergestellt werden. Dazu stehen sechs Doppelschneckenextruder mit Durchsatzleistungen von 10 bis 600 kg/h zur Verfügung. Die so erreichbaren kurzen Entwicklungszeiten beim Upscaling bieten unseren Auftraggebern einen Marktvorsprung bei der Produkteinführung. Begleitend zur Prozess- und Werkstoffentwicklung werden im Prüflabor mechanische und tribologische Werkstoffkennwerte ermittelt und Analysen zur Rheologie, zum thermischen Verhalten, zur chemischen Zusammensetzung sowie zur Struktur durchgeführt.

Ansprechperson

• Dipl.-Ing. (FH) Christina Eloo (+49 208 8598-1179, christina.eloo@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Doppelschneckenextruder von Labor- bis Industrie-Maßstab
  • Schneckendurchmesser: Ø 25 – 70 mm
  • L/D-Verhältnis je nach Anlage: 36 – 50
  • Durchsätze: 5 – 500 kg/h
  • Temperaturbereich: bis 300 °C
  • Unterschiedlichste Schneckenkonfigurationen für jede Verfahrensaufgabe
• Umfangreiche Peripherie für Vor- und Nachbehandlung, z.B.:
  • Mischen: Heiz-/Kühlmischer, Pflugscharmischer
  • Trocknen: Trockenlufttrockner, Trockenschrank
  • Dosieren: Dosierer für Granulat, Fasern oder Füllstoffe (0,1 – 500 kg/h), Dosierpumpen (0,001 – 21 l/h)
  • Granulieren: Unterwasser-/Stranggranulierung, Heißabschlag
  • Verpacken: Absackanlage für Ventilsäcke, Oktabins und Bigbags

Anwendungsbeispiele

• Rezepturentwicklung an Doppelschneckenextrudern mit bewährten Konfigurationen oder individuellen Anpassungen
• Materialentwicklung auf Basis verschiedener Biokunststoffe, wie Stärke, Polymilchsäure oder anderer Biopolyester, Drop-in-Kunststoffe und Cellulosederivate in Verbindung mit unterschiedlichsten Füllstoffen, Fasern und Additiven
• Entwicklung unterschiedlicher Compounds für z.B. Schaumextrusion, zur Herstellung von (Lebensmittel-)Verpackungen (Thermoforming), Extrusionsfolien, Spritzgussartikel, usw.
• Machbarkeitsstudien für kundenspezifische Anforderungen
• Mustermengen vom Labor- bis zum industriellen Maßstab

Ansprechperson

• Sebastian Drabben (+49 208 8598-1501, sebastian.drabben@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Flachfolienanlage, Mono-Layer
  • Temperaturbereich: bis 300 °C
  • Düsenbreite: 200 mm
  • Einstellbarer Düsenspalt
• Blasfolienanlagen, Mono-Layer
  • Folienflachlegebreite: max. 350 mm
  • Folienabzugsgeschwindigkeit: 0 - 44 m/min
  • Kühlstrecke: 1150 mm
• Blasfolienanlage, Multi-Layer
  • Folienflachlegebreite: max. 180 mm
  • Folienabzugsgeschwindigkeit: 0 – 10 m/min
  • Kühlstrecke: 980 mm

Anwendungsbeispiele

• Machbarkeitsstudien für kundenspezifische Anforderungen
• Qualitätskontrollen von Compounds
• Musterherstellung

Ansprechperson

Sebastian Drabben (+49 208 8598-1501, sebastian.drabben@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• 1K-Spritzgießmaschine
  • Schießkraft: max. 500 kN
  • Hubvolumen: max. 69cm³
  • Schneckendurchmesser Ø 25 mm
• 2K-Spritzgießmaschine
  • Schießkraft: max. 1400 kN
  • Hubvolumen: max. 318 cm³ und max. 53 cm³
  • Schneckendurchmesser: Ø 45mm und Ø 22 mm
• Werkzeuge für Schulterstäbe, Prüfkörper (2K-Zug- und Schälversuch), Brandplatten, Fließspiralen, Stufen- und Reliefplatten, Demonstratoren

Anwendungsbeispiele

• Machbarkeitsstudien für kundenspezifische Anforderungen
• Spritzguss von Prüfkörpern und Demonstratoren

Ansprechperson

• Christian Brzoska (+49 208 8598-1453, christian.brzoska@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Messkneter
  • Kammervolumen: 370 - 440 cm³ (Füllung 250 cm³)
  • Temperaturbereich: bis 300 °C
• Messextruder
  • Temperaturbereich: bis 450 °C
  • Einschnecke: Ø 30mm, L/D = 25
  • Drehmoment: max. 400 Nm
• Walzwerk
  • Temperaturbereich: bis 300 °C
  • Walze: Ø 110 mm, Arbeitsbereich: 250 mm
  • Einstellbarer Walzenspalt
• Plattenpresse
  • Temperaturbereich: bis 300 °C
  • Arbeitsfläche: max. 300 x 300 mm
  • Presskraft: max. 450 kN

Anwendungsbeispiele

• Ermittlung von Verarbeitungsparametern
• Überprüfung der Kompatibilität verschiedener Blendpartner anhand von Kleinstmengen
• Probenvorbereitung für Analytik
• Mustererstellung

Ansprechperson

• Sebastian Drabben (+49 208 8598-1501, sebastian.drabben@umsicht.fraunhofer.de)

Ob physische (Produkt-)Entwicklungsideen, digitale Lösungen oder elektronische Projekte: Unser Makerspace bietet einen hands-on Raum für das interdisziplinäre Arbeiten – mit Schwerpunkt auf digitalen Fertigungstechnologien. Neben Mitarbeitenden des Instituts können auf Einladung auch externe Stakeholder diesen Raum nutzen, um an Ideen und Konzepten zu arbeiten.

Der Makerspace bietet u.a.:

Ansprechperson

• Benedikt van Kampen (+49 208 8598-1507, benedikt.van.kampen@umsicht.fraunhofer.de)

Membranverfahren sind eine ökologische und wirtschaftliche Alternative zu konventionellen Reinigungs- und Aufarbeitungsverfahren. Zur Beurteilung des Trennverhaltens der Membran sind oftmals Labor- und Pilotversuche erforderlich. Teststände und Anlagen zur Mikro, Ultra- und Nanofiltration, Umkehrosmose sowie Mikrosiebfiltration stehen für den Betrieb vor Ort zur Verfügung. Anhand von Voruntersuchungen werden geeignete Verfahren ausgewählt, auf deren Basis Membranprozesse zur Wertstoffgewinnung, zum Wasserrecycling und für das Downstream Processing entwickelt werden. Anlagentechnik zur Erzeugung von Mikrosieben, Membranen und Membranmodulen ergänzen die technische Infrastruktur.  

Ansprechperson

• Dipl.-Ing. Josef Robert (+49 208 8598-1150, josef.robert@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Metalloxid: bis zu 70 mg/g
• Ionenaustausch: 50 mg/g (Purolite; getestet mit 10 g/l Bernsteinsäure)
• Regeneration: 
  • Basis mit Salz-Zusatz
  • Getestet werden soll die thermische Desorption
• Ca. 90 % der absorbierten Säure kann zurückgewonnen werden
• Weitere Optimierung        

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Messung der Bestrahlungs- und Strahlungsstärke zwischen 230 und 1020 nm
  
• Vermessung von Leuchtquellen bis zu 1 m Durchmesser
• Geräte: Ulbrichtkugeln, Photogoniometer, Handspektrometer, Transmissions- und Reflexionsmessköpfe etc.
  

Anwendungsbeispiele

• Lichttechnische Messungen von UV bis IR
  •  Lichttechnische Eigenschaften
  • Räumliche Verteilung
    
  • Lichttechnische Analyse von Leuchten inkl. Verlustanalyse einzelner Komponenten
  • Bewerbung emittierter Strahlung (EN 12198)
• Demonstratorbau
• Entwicklung von optischen Sensorkonzepten
  

Ansprechperson

• Dr. Dennis Schlehuber (+49 208 8598-1293, dennis.schlehuber@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Fluoreszenzdetektion bildgebend
• Raman
• Epidermale Absorption
  

Anwendungsbeispiel

• Entwicklung neuer, bildgebender optischer Sensorkonzepte

Ansprechperson

• Dr. Dennis Schlehuber (+49 208 8598-1293, dennis.schlehuber@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

•  Kultivierungstemperatur von ca. 15 - 25 °C
•  Belichtungsintensität 0 - 300 µmol s^‑1 m^‑2
• Belichtungsmodule mit 5 Kanälen (UV-IR)
• Volumina
  • 9 Kultivierungsebenen mit je 55 x 135 cm Fläche
  • 3 Klimakammern
• Besonderheiten
  • Automatische Ebbe/Flut-Bewässerung
  • Hydroponik
    
  • Online Monitoring von Umweltparametern
  • Nährstoffmanagement

Anwendungsbeispiele

• Belichtung/Kultivierung von Pflanzen unter gleichbleibenden Bedingungen
• Indoor Farming
  

Ansprechperson

• Dr. Felix Thoma (+49 208 8598-1265, felix.thoma@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

•  Kultivierungstemperatur von ca. 15 - 25 °C
•  Zusätzliche Belichtung auf LED-Basis
•  Fläche ca. 120 m²
  • Automatische Ebbe/Flut-Bewässerung
  • Verwendung verschiedener Wässer (Grauwasser, Regenwasser, Stadtwasser)
  • Online Monitoring von Umweltparametern
  • Nährstoffmanagement

Anwendungsbeispiele

• Kultivierung von Pflanzen
  
• Indoor Farming
  

Ansprechperson

• Dr. Felix Thoma (+49 208 8598-1265, felix.thoma@umsicht.fraunhofer.de)

Wir forschen an effizienten Lösungen für künftige photonische Herausforderungen. Spezialisiert sind wir auf angewandte Forschung, umsetzungsorientierte technische Entwicklung und den Piloteinsatz innovativer Lichttechnologien. Wir unterstützen Unternehmen bei technischen und systemanalytischen Fragestellungen.

Lichttechnische Messungen

Lichtstrom und Strahlungsleistung von Lampen und Leuchten, Lichtstärkeverteilungskurven, Bestrahlungsstärke, Strahlungsdichte, Transmissionsgrad, Reflexionsgrad, Absorptionsgrad, Farbmessung, Spektrale Messung, Lichttechnische Vermessung von Leuchten nach DIN.

Bewertung emittierter Strahlung (EN 12198)

Sofern Maschinen absichtlich oder zufällig optische Strahlung aussenden können, sind sie auf der Grundlage der EN12198-1 zu bewerten. Die Emission wird in eine der drei festgelegten Kategorien eingeordnet.

Markt- und Machbarkeitsstudien

Studien zur Machbarkeit, zum Markt, zu Entwicklungstrends oder zur Wirtschaftlichkeit, Analyse von Innovationssignalen, Potenzialabschätzungen, unabhängige Technologiebewertungen, Entwicklungspezifische Lichtregime.

Lichttechnische Messungen von UV bis IR

Die Notwendigkeit um die Kenntnis lichttechnischer Parameter von Beleuchtungssystemen steigt mit der Verbreitung spezieller Leuchtmittel wie z. B. LEDs. Eine Vergleichbarkeit von photobiologischen Effekten setzt eine genaue Kenntnis der spektralen Eigenschaften voraus.

Entwicklung spezifischer Lichtregieme und Klimastrategien im Gartenbau

Der Ertrag – Biomasse und Pflanzenqualität – kann maßgeblich durch eine Anpassung der Belichtung gesteigert werden. Gemeinsam mit unserem Partner aus dem Bereich intensiver Pflanzenbau entwickeln wir für Sie passende Strategien für die Licht- und Klimasteuerung Ihrer Produktion.

Entwicklung spezifischer UV-Regime

Die Anwendungsbereiche von UV-Licht reichen von der Entkeimung von Wasser, Luft und Oberflächen bis zur Polymerisation und Härtung von Kunststoffen. Wir ermitteln für Sie das optimale UV-Spektrum für Ihren Prozess.

Ausstattung

Diverse Spektrometer-Messköpfe

Anwendungsbereiche

• Vermessung von Lichtquellen (räumlich und spektral)
• Reflexionsmessungen von Oberflächen
• Transmissionsmessungen von Bauteilen
• Farbmessungen

Technische Daten

• Messbereich von 320-1020 nm

Pflanzenkultivierung

Anwendungsbereiche

• Klimakammern zur kontrollierten Kultivierung von Pflanzen, Algen usw.

Technische Daten

• Diverse Lichtquellen von UV bis IR

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Dennis Schlehuber (+49 208 8598-1193, dennis.schlehuber@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Gasmischstation mit N₂,H₂,CO,CO₂,CH₄, O₂, H₂O, Toloul, H₂S für Volumenströme bis 1 Nm³/h
• Plasma(katalyse)reaktor: Dielektrische Barrierenentladung mit 10 kV_RMS, 4-500 kHz
• Gastemperaturen bis max. 200°C und Betriebsdruck bis 5 bar(g)
• Analytik: Mehrkanalanalysatoren mit IR, WLD Paramagnet und elektrochemische Zelle (O₂) sowie GC-MS System

Anwendungsbeispiel

• Sauerstoffentfernung aus Koksofengas

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Tim Nitsche (+49 208 8598-1537, tim.nitsche@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Knauer Azura
• Flussrate bis 100 ml/min
• UV/Vis –Detektor
• Säulenofen 5 - 85 °C
• Säulen für die Trennung von Fettsäuren, Oligomeren und Proteinen
• Fraktionssammler Flussrate bis 10 ml/min
• Applikationssoftware zur Steuerung

Anwendungsbeispiele

• Gewinnung von Reinstoffen
• Auftrennung von Protein-, Fettsäure- und Oligosaccharid-Gemischen

Ansprechpersonen

• Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Körner (+49 208 8598-1272, hans-juergen.koerner@umsicht.fraunhofer.de)
• Dipl.-Ing. Kerstin Schwarze-Benning (+49 208 8598-1302, kerstin.schwarze-benning@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Kapazität (je nach Art und Schüttgewicht des Pressgutes): 10 - 25 kg/h
• Elektrische Leistung: 3,0 kW
• Gewicht (netto, ohne eingefülltes Material): 210 kg
• Abmessungen: 1250 x 600 x 550 mm

Anwendungsbeispiele

• Kaltpressverfahren für Ölsaaten, Samen und Nüssen
• Herstellung von Speiseöle

Ansprechpersonen

• Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Körner (+49 208 8598-1272, hans-juergen.koerner@umsicht.fraunhofer.de)
• Dr.-Ing. Jürgen Grän-Heedfeld (+49 208 8598-1274, juergen.graen-heedfeld@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Basistemperatur: bis 180 °C
• Betriebsdruck abs.: > 0,1 bar.
  
• Verdampfungsleistung: 4 - 6 kg/h
• Füllkörperkolonne: DN 50, vakuumummantelt mit Auflagering und Füllkörperträger für Glasspiralen
• Destillatvorlagen: Glasgefäße 2 x 5 l mit Entleerungsventilen
• Feed-/ Sumpfproduktvorlage: Glasgefäße 5 l mit Anschlussstutzen für Befüllung, Entleerung, Belüftung
• Max. Abmessungen: 2300 x 1700 x 965 mm

Anwendungsbeispiel

• Stofftrennung von Zwei- bzw. Mehrstoffgemischen

Ansprechperson

• Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Körner (+49 208 8598-1272, hans-juergen.koerner@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Temperatur: bis 350 °C
  
• Druck abs.: 1 - 1,5 bar
  
• Kenngrößen:
  
  • Trennaktive Edelstahl-Packung: L = 1,8 m
    
  • Fördervolumen: 0,5 - 2 L/h
• Besonderheiten:
  
  • Vollkontinuierliche Rektifikation
    
  • Automatischer Rücklaufteiler
  • Begleitbeheizung an allen Leitungen für genaue Temperaturkontrolle

Anwendungsbeispiele

• Destillation von Kraftstoffgemischen
• Aufreinigung von Methanol-Wasser-Gemischen
• Wiedergewinnung von Lösemitteln

Ansprechperson

• Johannes Voß (+49 208 8598-1494, johannes.voss@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Temperatur: bis 330 °C
• Druck abs.: bis 280 bar
• Volumina: Rührkessel (Edelstahl):  V = 1 l
• Besonderheiten:
  • Probenahme unter Prozessbedingungen
  • Vollautomatisiert
  • Kontinuierliche Wasserstoffzugabe möglich

Anwendungsbeispiele

• Langzeittest für Katalysatoren
• Hydrieren organischer Verbindungen
• Produktion von Mustermengen

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Temperatur: bis 220/300 °C
• Druck abs.: bis 1 bar
• Volumina Rührkessel (Glas):  V = 500/2500 ml
• Besonderheiten:
  • Rückflusskühler
  • Wasserabscheider
  • Inertisierung

Anwendungsbeispiele

• Hydrothermale Katalysatorsynthese
• Ver- und Umesterungen
• Dehydratisieren, Verethern

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Temperatur: bis ~150 °C
• Druck abs.: bis 1 bar
• Volumina Rührkessel (Glas):  V(2x) = 2l und 2l Absetztank
• Besonderheiten:
  • Betrieb Batch und Konti
    • Automatisierung
    • Überlaufregelung

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Betriebsdruck abs.: > 0,1 bar
• Absorptionskolonne/Desorptionskolonne: 
  Glaskolonne DN 50 mit Füllkörpern (Raschigringe)
• Max. Abmessungen: 2300 x 1700 x 965 mm

Anwendungsbeispiel

• Versuchsstand zur Demonstration von Ab- und Desorptionseffekten

Ansprechperson

• Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Körner (+49 208 8598-1272, hans-juergen.koerner@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Betriebstemperatur: 30 - 150 °C
• Betriebsdruck abs.: > 0,1 bar
• Max. Abmessungen: 2300 x 1800 x 965mm
• Behälter: Glasgefäß 500 ml, doppelwandig

Anwendungsbeispiele

• Versuchsstand zur Demonstra­tion von Ad- und Desorptionseffekten
• Adsorption und Desorption von Versuchsgemischen an verschiedenen Adsorbentien (Aktivkohle, Zeolithe usw.)
• Sättigung

Ansprechperson

• Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Körner (+49 208 8598-1272, hans-juergen.koerner@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

•  2 Kanal UV - Vis Spektrometer
  
• Adsorption, Extinktion, Transmission (190 - 800 nm)

Anwendungsbeispiele

• Trübungsmessung
• Proteinkonzentration
• Phosphatkonzentration
• Stoff-Spektren

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+49 208 8598-1177, karlheinz.bretz@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Rheologiemessungen von keramischen Pasten möglich
• Modularer Messkneter
• Keramische Formkörper durch Waben- und Strangextrusion Durchmesser ca. 1-20mm möglich

Anwendungsbeispiele

• Vollkatalysatorwaben
• Vollkatalysatorpellets
• Rheologiemessungen
• Keramische Formkörper
• Voruntersuchung von Rezepturvarianten durch Knetverhalten

Ansprechpersonen

• Dr. rer. nat. Clara Watermann (+49 208 8598-1551, clara.watermann@umsicht.fraunhofer.de)
• Sascha Rollka (+49 208 8598 -1781, sascha.rollka@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Volumen 3,5 L
• Horizontal oder in Schräglage rotierender Mischbehälter mit exzentrisch angeordnetem rotierendem Mischwerkzeug (Wirbler) und stationärem Kombiwerkzeug als Strömungsumlenker
• Makro und Mikro-Mischeffekt

Anwendungsbeispiele

• Mischen
• Kneten
• Granulieren (bspw. die keramischen Pasten für die Extrusion in großen Mengen)

Ansprechpersonen

• Dr. rer. nat. Clara Watermann (+49 208 8598-1551, clara.watermann@umsicht.fraunhofer.de)
• Sascha Rollka (+49 208 8598 -1781, sascha.rollka@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Druck- und Temperaturbereich: 80 °C bei 400 bar Schmelzdruck
• Antriebsleistung 2 kW
• 0,5 – 2 kg/h Ausstoß
• unterschiedliche Matrizen 

Anwendungsbeispiel

• Herstellung keramischer Katalysatorformkörper: Pellets, Matrizen mit Ø 18 mm (CPSI 100, 400)

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Clara Watermann (+49 208 8598-1551, clara.watermann@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• verschiedene Substrate (Kompost, Erde, Süßwasser)
• Temperaturbereich 20 bis 60 °C
• kontrollierte Bodenfeuchtigkeit
• Einsatz von UV-Strahlung zur Simulation des Sonnenlichts und Untersuchung dessen Einflusses auf die Abbaugeschwindigkeit
• Besonderheit:
  • Realitätsnahe, aber kontrollierte Umweltbedingungen
  • Gleichzeitiger Kontakt von UV-Licht und Boden möglich

Anwendungsbeispiele

• Untersuchung des Verhaltens biologisch abbaubarer und nicht abbaubarer Kunststoffe in der Umwelt während ihrer Nutzungsdauer und darüber hinaus
• Bestimmung thermischer, mechanischer und optischer Eigenschaften in unterschiedlichen Stadien des Alterungs- bzw. Abbauprozesses

Ansprechpersonen

• Dipl.-Wirt.-Ing. Pia Borelbach  (+49 208 8598-1265, pia.borelbach@umsicht.fraunhofer.de)
• Dipl.-Ing. Erich Jelen (+49 208 8598-1277, erich.jelen@umsicht.fraunhofer.de)

Produktblatt Abbauverhalten

Technische Daten

• Gasnormvolumenströme bis 1,2 l/min
• Drucksichtzelle mit 1,4 l Speichernormvolumen
• Betriebsdruck bis 16 bar(g)

Anwendungsbeispiel

• Untersuchung von Druckausgleichsmodulen für die isobare Druckluftspeicherung

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Tim Nitsche (+49 208 8598-1537, tim.nitsche@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• 4 kW-Schraubenkompressor mit 690 l/min Fördermenge
• Druckluftbehälter mit 250l Speichernormvolumen
• Betriebsdruck bis 10 bar(g)

Anwendungsbeispiel

• Untersuchung von Druckausgleichsmodulen für die isobare Druckluftspeicherung

Ansprechperson

• Dr.-Ing. Tim Nitsche (+49 208 8598-1537, tim.nitsche@umsicht.fraunhofer.de)

Technische Daten

• Prozessdruck bis zu 2068 bar
• Mindestprobemenge 36 ml
• Durchsatz bis zu 120 ml/min

Anwendungsbeispiele

• Aufschluss von Mikroorganismen
• Herstellung von Emulsionen

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+492088598-1177, karlheinz.brez@umsicht.fraunhofer.de)
  

Technische Daten

• Gekühlte Zentrifuge
• 6 x 50 ml Gefäße - RZB 41 415 g
• 6 x 30 ml Gefäße - RZB 60 628g

Anwendungsbeispiele

• Trennung einer Mischung in Feststoff und Flüssigkeit
• In der Fermentation: Trennung der Biomasse (Feststoff/Bakterien) von der Flüssigphase (Fermentationsbrühe)

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+492088598-1177, karlheinz.brez@umsicht.fraunhofer.de)
  

Technische Daten

• Gekühlte Zentrifuge
• 6 x 500 ml
• RZB 17 207g

Anwendungsbeispiele

• Trennung einer Mischung in Feststoff und Flüssigkeit
• In der Fermentation: Trennung der Biomasse (Feststoff/Bakterien) von der Flüssigphase (Fermentationsbrühe)

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+492088598-1177, karlheinz.brez@umsicht.fraunhofer.de)
  

Technische Daten

• Gekühlte halbkontinuierliche Zentrifuge
• Rotorkapazität 500 ml
• RZB 24 879 g
• Fermentationsbrühen im Bereich von 5 – 100 l

Anwendungsbeispiele

• Trennung einer Mischung in Feststoff und Flüssigkeit
• In der Fermentation: Trennung der Biomasse (Feststoff/Bakterien) von der Flüssigphase (Fermentationsbrühe)

Ansprechperson

• Dr. rer. nat. Karlheinz Bretz (+492088598-1177, karlheinz.brez@umsicht.fraunhofer.de)