Systemverfahrenstechnik

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1992 wurde der Lehrstuhl für Prozesstechnik (AVT.PT) aus einer gemeinsamen Initiative der RWTH Aachen und der Bayer AG Leverkusen gegründet und von Prof. Wolfgang Marquardt geleitet. Prof. Alexander Mitsos wechselte im Jahr 2012 vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) an die RWTH, wo er die Leitung des neu gegründeten Lehrstuhls für Systemverfahrenstechnik (AVT.SVT) übernahm. Von 2012 bis 2014 teilten sich die Lehrstühle für Prozesstechnik und Systemverfahrenstechnik Lehraufgaben, administratives Personal und unterhielten einige gemeinsame Forschungsprojekte. Prof. Marquardt wurde am 01.07.2014 von der RWTH beurlaubt um den Vorsitz des Vorstands des Forschungszentrums Jülich zu übernehmen. Seit diesem Zeitpunkt hat Prof. Mitsos die Aktivitäten der beiden Lehrstühle übernommen.

Forschungsschwerpunkte

Modellbasierte rechnergestützte Verfahrenstechnik (Modellbildung, Simulation und Optimierung), sowie Entwicklung von Optimierungsalgorithmen

  • Modellgestützte experimentelle Analyse: Methodenentwicklung zur Modellierung und optimalen Planung und Auswertung von Experimenten zur Aufklärung kinetischer Phänomene in mehrphasigen reaktiven Systemen.
  • Prozesssynthese: konzeptionelle Prozessentwicklung mit dem Ziel einer Modellgestützten Synthese und Optimierung von (integrierten) Reaktions- und Trennprozessen.
  • Prozessführung und Optimierungsalgorithmen: Entwicklung und Anwendung von Algorithmen der Modellprädiktiven Regelung zur Überwachung und Echtzeitoptimierung von Batch- und kontinuierlichen Prozessen. Deterministische globale Optimierung, insbesondere eingebettete Probleme (bilevel, semi-infinite).

Dabei werden eine Reihe von chemischen Prozessen und Energiesystemen als Anwendungen o.g. Methoden in Betracht gezogen. Hierzu gehören

  • Polymerisation: kinetische Phänomene in Reaktionskinetik und Wärme- und Stoffübertragung.
  • Biomassekonversion: konzeptionelles Prozessdesign mit dem Ziel der Synthese biogener Kraftstoffe aus Lignozellulose haltiger Biomasse. Der hierfür vorangehende Biomasseaufschluss, insbesondere die chemische Desintegration durch Ionische Flüssigkeiten ist ebenfalls Forschungsthema.
  • Energie und Wasser: Optimierung von Prozessen der Energietechnik und Wasseraufbereitung, wie z.B. Elektrodialyse und Wasserstoffproduktion.

Die Forschung der AVT.SVT ist grundsätzlich theoretisch ausgerichtet. Ein signifikanter Teil der Forschung ist jedoch auch experimentell und häufig wird in Kooperation mit experimentellen Gruppen innerhalb der AVT und RWTH, aber auch international geforscht.

Publikationen Systemverfahrenstechnik