Keylab „Analytik in der Energietechnik“

Das Zentrum für Energietechnik (ZET) verfügt über eine Vielzahl an Analysegeräten für die Lösung energietechnischer Fragestellungen. Aus den Mitteln der TechnologieAllianzOberfranken (TAO) wird in den nächsten Jahren ein Keylab „Analytik in der Energietechnik“ entstehen. Bisher konnten aus den zur Verfügung stehenden Mitteln verschiedene Messgeräte angeschafft werden, die insbesondere auch dem Aufbau von Kooperationen innerhalb des TAO-Verbundes dienen:

Das Zentrum für Energietechnik hat es sich daher zum Ziel gesetzt, sowohl in der Grundlagenforschung, als auch in industrie- und anwendungsnahen Projekten im Bereich der Energietechnik aktiv zu sein.

 


IMETER® Nr. 5

Das Messgerät dient der Erfassung

  • der Dichte von Feststoffen sowie

  • der Dichte, Viskosität und Oberflächenspannung von Flüssigkeiten.

Speziell können mit dem Gerät die für die Auslegung von latenten thermischen Speichern notwendigen Stoffdaten der Speichermaterialien erfasst werden. Ebenso sind Viskositätsmessungen von biogenen Kraftstoffen sowie die Bestimmung von Stoffdaten poten-zieller Arbeitsfluide für den Organic Rankine Cycle (ORC) möglich. Ein entscheidender Vorteil des Messgerätes ist die temperaturabhängige Bestimmung der Stoffdaten zwischen -50 °C und 150 °C.

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Horizontale Thermowaage Hitachi TG/DTA 7300

Mit Hilfe der horizontalen Thermowaage TG/DTA 7300 von Hitachi können thermogravimetrische Untersuchungen unter definierter Gasatmosphäre (Hochvakuum bis 1 bar) und Temperaturen bis 1500°C an Proben vorgenommen werden. Ein separater Reaktionsgaseinlass ermöglicht auch Messungen in reaktiver und feuchter Atmosphäre (H2S, SO2, H2O, etc.). Es lassen sich damit unter anderem folgende wichtige physikalische und chemische Eigenschaften fester und flüssiger Proben gewinnen: thermische und katalytische Stabilität von Brennstoffen und Materialien, Ad/Ab-und Desorptionsvermögen von Lösemitteln, Schmelzpunkt und Dampf-/Sublimationsdruck von Kraftstoffen bis hin zu Salzschmelzen.

Thermowaage_1

Thermowaage_2


Agilent 7890B/5977A Series GC-MS

Agilent GC/MS

Das GC-MS (Gaschromatograph mit Massenspektrometrie) dient zur qualitativen und quantitativen Bestimmung einzelner Komponenten eines Vielstoffgemisches. Hierbei sind Untersuchungen der Gasphase über festen, flüssigen und gasförmigen Proben und die Aufgabe von flüssigen und gasförmigen Proben möglich.

Das Agilent 7890B/5977A Series GC-MS verwendet als Detektor ein Quadrupol-Massenspektrometer mit dem Atommassen von 1,6 bis 1050u aufgelöst werden können. Damit werden flüssige Brennstoffe, wie Ottokraftstoffe, Dieselöle, synthetische Kraftstoffe, Wärmeträgerflüssigkeiten, biogene Kraftstoffe etc. auf ihre Zusammensetzung hin untersucht.


ICP-OES

Das ICP-EOS (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry) dient der qualitativen und quantitativen Analyse der elementaren Zusammensetzung von

  • flüssigen Brennstoffen, wie Ottokraftstoffe, Dieselöle, Heizöle und biogene Kraftstoffe sowie

  • festen Proben, wie heterogene Katalysatoren und feste Brennstoffe (Kokse, Biomasse).

Ein Anwendungsgebiet ist zum Beispiel die Untersuchung von Katalysatoren für die Erzeugung von Synthesegas aus regenerative erzeugtem Wasserstoff und CO2.

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Mobiles Gasanalysesystem

Das Gasanalysesystem von Emerson vereint die nichtdispersive Infrarot und Ultraviolett Photometrie (NDIR/NDUV) mit einem Wärmeleitfähigkeits-Detektor (TCD) und ermöglicht so

  • die Bestimmung des N2O, CO, CO2, CH4, H2 und SO2-Gehalts und zudem

  • die Quantifizierung des O2-Anteils über eine elektrochemische Zelle

Das mobile Analysesystem wird eingesetzt, um die Zusammensetzung von Gasströmen in situ zu erfassen und liefert somit unerlässliche Daten für die Auslegung und Effizienzsteigerung von Systemen zur katalytischen oder mechanischen Energiewandlung.

Gasanalysesystem_1


High-Speed-Kamera

High-Speed-Kamera

Das Gerät dient der Erfassung sehr schnell ablaufender Vorgänge.

Mit bis zu 12.500 Bilder/Sekunde bei voller Auflösung und 1.000.000 Bilder/Sekunde bei stark reduzierter Auflösung lassen sich unter anderem

  • Schnelle Einspritz- und Gemischbildungsprozesse visualisieren

  • Zünd- und Verbrennungsprozesse analysieren

  • Partikel- oder Tracer-Bewegungen in schnellen und turbulenten Strömungen erfassen und auswerten.


Ruß-Generator

Der Ruß-Generator miniCAST 6204C erlaubt die Erzeugung von Modell-Ruß mit definierter Partikel-Größenverteilung (10-200 nm mit bis zu 30 mg/h auch bei Gegendruck bis 150 mbar).

Das Gerät dient der Untersuchung bzw. Entwicklung von Ruß-Sensoren und Abgasnachbehandlungseinrichtungen wie beschichteten und unbeschichteten Diesel- oder Benzin-Partikelfiltern. Durch Forschungen auf diesem Themengebiet kann zum Beispiel die Effizienz von Verbrennungsvorgängen gesteigert werden.

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3D-Mikroskop Keyence VHX-2000E

Mikroskop Keyence

Das Gerät dient der Charakterisierung und Optimierung neuartiger Mikrokomponenten zum Energyharvesting.

Ziel ist die Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie mittels akustischer Oberflächenwellen und dadurch eine deutlich effizientere Nutzung solarer Einstrahlung. Zudem soll die Technik für die Entwicklung energieautarker Sensoren genutzt werden.


8-Kanal-Leistungsmessgerät

Das LMG500 dient der professionellen Leistungsmessung für die Leistungs- und Energieelektronik sowie den Bereich der Umrichter gespeisten Antriebe. Mit dem Messgerät können u.a. auch:

  • Oberschwingungen, zwecks Messung niederfrequenter Signalanteile mit zuschaltbaren Filtern unterdrückt werden sowie

  • die Energieverteilung auf verschiedene Frequenzbereiche und deren Anteile an der Gesamtleistung beurteilt werden.

Das Gerät wird in der Forschung zum Testen und Optimieren von Frequenzumrichtern, Leistungselektronik und Elektro-Maschinen eingesetzt.

8-Kanal-Messgerät


Signalquellenanalysator

Signalquellenanalysator

Der Signalquellenanalysator FSUP26 bietet die Möglichkeit jedes elektrisch schwingendes System, das oberhalb 20 Hz sein schwingen anfängt, zu charakterisieren. Das Schwingen kann u.a. auf Rauschen, Oberwellen bis 26 GHz, Leistung und Phase untersucht werden. Besonderer Vorteil ist die Möglichkeit der Beobachtung dieser Größen in Echtzeit und mit sehr hoher Auflösung. Unterstützt wird dadurch das Anwendungsgebiet der Oberflächenwellen und der Sensorsystemen in der Energietechnik.


 

Eine komplette Übersicht aller Keylab-Geräte steht Ihnen hier zur Verfügung (Infoblatt download).

 

 

Anschrift

Prof. Brüggemann
Universitätsstraße 30
95447 Bayreuth

T. 0921 - 55-7285
F. 0921 - 55-7501