Wissen, Chemikalien und Anlagenbau aus einem Guss
Aleksandra Marcinek von der FH Münster bringt in ihrer Promotion hochreinen Stickstoff mit der Industrie 4.0 zusammen
Aleksandra Marcinek setzt in der Anlage verschiedene Aktivkohlen ein. (Foto: FH Münster/Pressestelle)
Die Messergebnisse wertet Aleksandra Marcinek am Computer aus. (Foto: FH Münster/Pressestelle)
Münster/Steinfurt (15. August 2018). Purer Stickstoff ist ein Basis-Gas in der Industrie: Große Chemiekonzerne arbeiten damit, weil es mit keinem anderen Gas, keiner anderen Flüssigkeit reagiert und sich deshalb als eine Art Schutz einsetzen lässt. Aber Stickstoff ist auch wichtig, um in Bibliotheken wertvolle Bücher vor Brand zu bewahren oder um Nahrungsmittel tiefzugefrieren oder vor Oxidation zu schützen, allen voran Früchte und Gemüse sowie Fleisch und Säfte. Reinen Stickstoff herzustellen ist jedoch nicht so leicht, drei Methoden sind gut bekannt, die unterschiedlich viel und verschieden reinen Stickstoff liefern. Mit einer davon, der Druckwechsel-Adsorption, beschäftigt sich Aleksandra Marcinek von der FH Münster in ihrer Promotion – und verbindet ihr Vorhaben mit dem Ansatz der Industrie 4.0.
„Die Idee dabei ist simpel“, sagt Marcinek. „Poröse Materialien, in diesem Fall sind es Kohlenstoffmolekularsiebe, zerlegen unsere Luft in Sauerstoff und Stickstoff – genauer gesagt wird der Sauerstoff herausgesiebt.“ Was sich auf dem Papier einfach anhört, sei in der Realität aber ein schwieriges Verfahren, sagt die Promovendin. Es existiere zwar bereits, aber Luft nach oben sei noch da. Die Intensität erhöhen, also Stickstoff mit nur einer sehr geringen Sauerstoffkonzentration wirtschaftlich herzustellen, das sei eine Aufgabe, die herausfordere. „Die Performance soll besser und besser werden, weshalb ich sehr viel Zeit in Experimente investiere“, sagt die Polin, die ihren Master Chemical Engineering als Doppelabschluss an der FH Münster und der Technischen Universität Krakau gemacht hat. „Danach übertrage ich die Ergebnisse in mathematische Modelle. Ich habe viel Energie, dieses Thema anzupacken!“
Dieser Ansatz ihrer Promotion ist gekoppelt an einen weiteren Gedanken: die Industrie 4.0. „Es geht letztlich um die Erhöhung der Wertschöpfungstiefe“, sagt Prof. Dr. Joachim Guderian, der Marcinek betreut. „Nicht nur Produkte, sondern auch Informationen zu verkaufen, das ist eine große Chance für die Industrie. Dann kämen beispielsweise Chemikalien, sicherheitstechnische Daten und auch die Anwendungsinfos von einem Anbieter, der das Ganze auf Wunsch auch noch um ein Basic-Design-Paket erweitert. Man muss sich nicht mehr alles einzeln von unterschiedlichen Unternehmen zusammenkaufen oder von verschiedenen Dienstleistern aufbauen lassen.“ Es geht also um das Wissen aus einem Guss: vom Material bis hin zur Kompetenz, Anlagen effektiv zu gestalten.
Dass dies ein Projekt mit Potenzial für die Zukunft ist, findet auch Dr. Thomas Doege, Geschäftsführer von Carbon Tech, ein großer deutscher Anbieter für Aktivkohlen. Das Unternehmen ist der Kooperationspartner in dieser Promotion und stellt 250.000 Euro für drei Jahre zur Verfügung. „Wir liefern die Produkte, die für die Stickstoffherstellung nötig sind. Dank der Arbeit von Aleksandra Marcinek können wir unseren Kunden so viel mehr anbieten: Ein Gesamtkonzept, die Modellierung der neuen Anlage, Know-how – und wir können sogar Garantien aussprechen, wie viel Prozent reinen Stickstoff mit dieser Anlage möglich sein werden. Damit setzen wir uns stark vom Wettbewerb ab!“