AiF-FV-Nummer 18795 N

Herstellung von neuartigen polymeren Wärmetauscherfolien mit mikrostrukturierten Oberflächen für die Tropfenkondensation

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.08.2015 bis 31.07.2018

Forschungsstellen

  • Fraunhofer Institut Umwelt-, Sicherheits-, Energietechnik UMSICHT
    Osterfelder Str. 3, 46047 Oberhausen
    http://www.umsicht.fhg.de

  • Universität Kaiserslautern Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik
    Gottlieb-Daimler-Straße, Gebäude 44, 67663 Kaiserslautern
    http://www.uni-kl.de/tvt

Zusammenfassung

In sämtlichen Fahrzeugen, in den meisten Produktionsanlagen der chemischen und petrochemischen Industrie sowie der Öl- und Gasindustrie befinden sich Apparate, die in Form von Platten und Rohren Wärme übertragen. Sie helfen, in erheblichem Maße Primärenergie zu sparen und zwar umso mehr, je besser ihr Wärmdurchgang ist. Wichtig sind deshalb neue technologische Entwicklungen, die die Effizienz und Langlebigkeit der Apparate und trotzdem nicht ihren Preis erhöhen. μHeat will deshalb neue polymere Wärmeübertragermaterialien für Kondensationsprozesse entwickeln, die sehr dünn sind (-> Reduktion des thermischen Widerstands) und eine mikrostrukturierte Oberfläche besitzen (-> Verbesserung des Wärmeaustauschs). Das Ziel soll durch ein kombiniertes Verfahren aus einer neuartigen Laserdirektstrukturierung zur Herstellung der hydrophoben und hydrophilen Zonen auf metallischen Werkzeugen und anschließender Mikroabformung in polymere Folien erreicht werden. Diese Vorgehensweise soll es ermöglichen, Polymerfolien mit komplexen Mikrostrukturen als Massenware für Kondensationsprozesse herzustellen. Aufgrund der hohen Flexibilität lassen sich die Wärmeübertragerfolien prinzipiell in beliebige Plattenwärmeübertrager-Bauformen umsetzen, sofern ein Gefälle zum Abrollen der Tropfen existiert und eine mechanische Stabilisierung möglich ist. Die gewonnenen Ergebnisse besitzen einen direkten Nutzen für den Maschinenbau, die Verfahrenstechnik, die Laser-, Mikro- und Nanotechnik, den Werkzeug- und Anlagenbau und die Kältetechnik. Sämtliche dieser Branchen sind in Deutschland stark vertreten und besitzen traditionell einen sehr hohen KMU-Anteil.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente