Der Arbeitsbereich des Fachgebietes umfasst die Entwicklung und Vermittlung systemtechnischer Grundlagen der stationären und dynamischen Prozesssimulation sowie die Analyse, die Modellierung und die mathematische Optimierung komplexer energie- und verfahrenstechnischer Systeme mit großer Strukturvielfalt und hoher Elementzahl. Besondere Beachtung findet die ganzheitliche Betrachtung der naturwissenschaftlichen Grundvorgänge, der Mikro- und Makroprozesse, der Verfahrensgestaltung sowie der anlagentechnischen Realisierung. Daher beschäftigt sich das Fachgebiet mit der Forschung von innovativen prozess- und apparatetechnischen Auslegungsmethoden der Grundoperationen sowie mit der Gesamtoptimierung von verfahrenstechnischen Prozessen mit besonderem Hinblick auf erneuerbare Energie und fortschrittliche Energiewandlungssysteme und -konzepte.

Der methodische Ansatz beinhaltet optimale Entwurfsmethoden zur Prozessintensivierung und modulare Anlagen- und Gerätetechnik für nachhaltige und wirtschaftliche Produktionskonzepte. Das Fachgebiet verfügt hierfür über Miniplants, Labor- und Technikumseinrichtungen, die umfangreiche Untersuchungen zur Durchführung von Grundoperationen sowie zur Fluid-Geometrie-Struktur Kopplung für eine Vielzahl von Anwendungen in der Mikroverfahrenstechnik, Reaktionstechnik, Apparate- und Sicherheitstechnik, sowie auch für Energiewandlungssysteme und strukturbildende Prozesse erlauben.

Weiterhin umfasst das Forschungskonzept die Entwicklung und Erprobung leistungsfähiger Prozessführungskonzepte (Industrie 4.0, Digitalisierung, Machine-Learning, Smart-Sensing) durch Verknüpfung von Kenntnissen der physikalischen, chemischen und biologischen Grundlagen mit ingenieurwissenschaftlichen, informations- und prozesstechnischen Arbeitsweisen

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