Arbeitsgruppe Technische Chemie

Die technische Chemie schlägt die Brücke zwischen naturwissenschaftlicher Erkenntnis in der chemischen Forschung und der praktischen Umsetzung durch die Ingenieurwissenschaften. Damit ist sie ein Kerngebiet der DECHEMA und seit der Gründung ein wichtiges Arbeitsgebiet am Institut.
Schwerpunkte der Arbeitsgruppe sind: nachhaltige Stoffumwandlung Reaktionstechnik Prozessanalytik Elektrochemische Energiespeicher und -wandler
Dank der Integration von Reaktion und Aufarbeitung werden Prozesse nachhaltiger und effizienter. Membranreaktoren spielen dabei eine besondere Rolle, denn sie gewährleisten eine kontinuierliche selektive Entfernung der Produkte aus dem Reaktionsgemisch.Mit Hilfe von online- und inline-Methoden (u.a. Reaktionskalorimetrie, Chromato-graphie, Spektrometrie) untersucht die Arbeitsgruppe anwendungsnahe, technisch relevante Reaktionen.
Um das notwendige umfassende Verständnis des Reaktionsverlaufs zu entwickeln, werden außerdem Abläufe modellhaft durch numerische Simulation, nichtlineare Parameterschätzung, Modelldiskriminierung und optimale experimentelle Planung (OED) beschrieben. Zur Umsetzung in die Praxis werden Technologien entwickelt, die eine Beobachtung und Evaluierung des Reaktionsverlaufs unter kontinuierlichen Betriebsbedingungen ermöglichen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf den Katalysatoren (Chemo- und Biokatalysatoren), deren Verhalten und Robustheit die Reaktionsführung und Wirtschaftlichkeit entscheidend beeinflusst. Weitere Forschungsschwerpunkte sind Brennstoffzellentechnik und Metall/Luft-Batterien. Dafür werden unter anderem Gasdiffusions-elektroden (GDE) für Polymermembran-Brennstoffzellen (PEMFC) entwickelt und elektrochemisch charakterisiert. Auch mit der Entwicklung von Elektrokatalysatoren und deren Untersuchung in Halbzellen und Laborzellen sowie mit dem Testen von Funktionsmustern unter praxisnahen Bedingungen beschäftigt sich die Arbeitsgruppe. Projektbeispiele sind ein Ladegerät auf Basis einer Direktmethanol-Brennstoffzelle (DMF), eine wiederaufladbare Zink/Luft-Batterie und eine H2- und DMFC-Mitteltemperatur-Brennstoffzelle.