Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eine Millionen Euro und revolutionäre Filter für mehr Umweltschutz

22.11.2019

Jennifer Niessner, Professorin der Hochschule Heilbronn, wirbt eine Millionen Euro für ihr Forschungsprojekt Bionische Filter (BiFi) bei der Carl-Zeiss-Stiftung ein. Ihr Fokus liegt auf der Verbesserung von Reinigungsfiltern für Wasser und Luft. Niessner ist in der Fakultät Technische Prozesse (TP) Professorin für die Fachgebiete Technische Physik und Strömungslehre.

Heilbronn, November 2019. Saubere Luft und sauberes Wasser sind von grundlegender Bedeutung für die Gesundheit und Lebensqualität von Mensch und Tier. Filter helfen bei der Reinigung dieser lebenswichtigen Elemente. Sie säubern die durchströmende Luft, beziehungsweise das hindurchfließende Wasser und sind somit ein wichtiger Aspekt im Umweltschutz.


Ein Muster des BiFi-Workflows: Die optimierte Geometrie sieht bionisch aus und kann dank additiver Fertigung auch hergestellt werden.

HHN


Oft jedoch erzielt das Filtermaterial nicht die gewünschte Leistung. Partikel bleiben zurück, die eigentlich herausgefiltert werden sollten oder das Filtermaterial erzielt das gewünschte Ergebnis nur mit einem erheblichen Energieaufwand.


Hier setzt das Forschungsprojekt Bionische Filter (BiFi) von Projektleiterin und Professorin im Studiengang Verfahrens- und Umwelttechnik, Jennifer Niessner an. Ziel des Projektes ist die Entwicklung intelligenter bionischer Filter nach dem Vorbild biologischer Funktionen.

Wie in der Natur ergibt sich in BiFi die optimale Geometrie der Filter als Antwort auf ein Optimierungsziel. So wie sich die typische Fischform im Laufe der Evolution als die Form ergeben hat, mit der sich ein Fisch mit dem geringsten Energieeinsatz fortbewegen kann, so wird in BiFi ein Optimierungsziel für die Geometrie des Filters formuliert: minimaler Energieaufwand bei maximaler Abscheideleistung. Die Geometrie des Filters passt sich also diesen Zielen an und ergibt sich aus ihnen. Eine Einschränkung, dass in den Filtergeometrien etwa nur Fasern mit kreisförmigem Querschnitt vorkommen dürfen, gibt es dadurch nun nicht mehr.

Niessner: „Wir wollen in BiFi durch einen revolutionären Ansatz Filter intelligent machen. Die optimale Geometrie stellt sich in unseren Strömungssimulationen mit Topologieoptimierung als Antwort auf das Optimierungsziel ein. Die resultierenden Geometrien sehen wie gewachsene Strukturen aus und können dank Additiver Fertigung erstmals auch hergestellt werden. Die bionischen Filter werden bessere Abscheideleistung und Energieeffizienz haben, als alle auf dem Markt verfügbaren Produkte.“ Überprüft werden die technischen Entwicklungen in drei Leitanwendungen, nämlich in einem Luftfilter, z.B. einem Pollenfilter für Innenräume, einem Mikroplastikfilter für Waschmaschinen und einer Öl-Wasser-Membran für Kraftfahrzeuge.

Das Forscher-Team

Professorin Niessner ist Spezialistin für Strömungssimulation und wird unterstützt von Professor Uwe Gleiter. Gleiter ist Spezialist für Kunststoffverarbeitung, Werkstoffe und Werkstoffprüfung im Studiengang Mechatronik und Robotik. Er kümmert sich um die Herstellung der Filterstrukturen mittels 3D-Druck. Weiterer Projektpartner ist Professor Wendelin Schramm, aus dem Studiengang Medizinische Informatik. Er lehrt Gesundheitsökonomik und Gesundheitsmanagement und behält im Projekt die Nutzenbewertung im Auge. Eng arbeitet das interdisziplinäre HHN-Forscherteam mit Dr. Jakob Barz vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) in Stuttgart zusammen, der das Team in Fragen der Materialauswahl und Beschichtung unterstützt.
An der Hochschule Heilbronn wird im Rahmen des Projektes BiFi ein “Zentrum für Additive Fertigung poröser Strukturen“ gegründet, in dem Vertreter aus Forschung und Industrie beteiligt sein sollen. Dadurch finden die Forschungsergebnisse Eingang in die industrielle Praxis. Gefördert wird BiFi mit einer Millionen Euro durch die Carl-Zeiss-Stiftung, die sich als Partner für visionäre und exzellente Wissenschaft im Bereich der Natur- und Ingenieurwissenschaften versteht.

--
Hochschule Heilbronn – Kompetenz in Technik, Wirtschaft und Informatik
Mit ca. 8.400 Studierenden ist die Hochschule Heilbronn eine der größten Hochschulen für Angewandte Wissenschaften in Baden-Württemberg. Ihr Kompetenz-Schwerpunkt liegt auf den Bereichen Technik, Wirtschaft und Informatik. An drei Standorten in Heilbronn, Künzelsau und Schwäbisch Hall bietet die Hochschule mehr als 50 Bachelor- und Masterstudiengänge an. Die Hochschule pflegt enge Kooperationen mit Unternehmen aus der Region und ist dadurch in Lehre, Forschung und Praxis sehr stark vernetzt.

Ansprechpartnerin: Franziska Pöttgen, Forschungskommunikation,
Bildungscampus 14, 74076 Heilbronn, Telefon: 07131-504-229,
E-Mail: franziska.poettgen@hs-heilbronn.de,
Internet: http://www.hs-heilbronn.de/forschung

Pressekontakt Hochschule Heilbronn: Vanessa Offermann
Bildungscampus 14, 74076 Heilbronn Telefon: 07131-504-553,
E-Mail: vanessa.offermann@hs-heilbronn.de, Internet: http://www.hs-heilbronn.de

Über die Carl-Zeiss-Stiftung
Die Carl-Zeiss-Stiftung hat sich zum Ziel gesetzt, Freiräume für wissenschaftliche Durchbrüche zu schaffen. Als Partner exzellenter Wissenschaft unterstützt sie sowohl Grundlagenforschung als auch anwendungsorientierte Forschung und Lehre in den MINT-Fachbereichen (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik). 1889 von dem Physiker und Mathematiker Ernst Abbe gegründet, ist die Carl-Zeiss-Stiftung die älteste private wissenschaftsfördernde Stiftung in Deutschland. Sie ist alleinige Eigentümerin der Carl Zeiss AG und SCHOTT AG. Ihre Projekte werden aus den Dividendenausschüttungen der beiden Stiftungsunternehmen finanziert.

Pressekontakt
Vanessa Marquardt
Telefon: 0711-162213 -16, E-Mail: vanessa.marquardt@carl-zeiss-stiftung.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Jennifer Niessner, Fakultät Technische Prozesse (TP),
Professorin für die Fachgebiete Technische Physik und Strömungslehre,
Max-Planck-Str. 39, 74081 Heilbronn, Telefon: 07131-504-308,
E-Mail: jennifer.niessner@hs-heilbronn.de, Internet: http://www.hs-heilbronn.de/bifi

Vanessa Offermann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Carl-Zeiss-Stiftung Filter Informatik Luft Umweltschutz Wasser

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Waldwechsel in den asiatischen Tropen: Klimawandel lässt Vegetation ergrünen und sprießen
10.07.2020 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Von Seegurken lernen: umweltfreundliche Biolacke aus dem Meer?
06.07.2020 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektrische Spannung aus Elektronenspin – Batterie der Zukunft?

Forschern der Technischen Universität Ilmenau ist es gelungen, sich den Eigendrehimpuls von Elektronen – den sogenannten Elektronenspin, kurz: Spin – zunutze zu machen, um elektrische Spannung zu erzeugen. Noch sind die gemessenen Spannungen winzig klein, doch hoffen die Wissenschaftler, auf der Basis ihrer Arbeiten hochleistungsfähige Batterien der Zukunft möglich zu machen. Die Forschungsarbeiten des Teams um Prof. Christian Cierpka und Prof. Jörg Schumacher vom Institut für Thermo- und Fluiddynamik wurden soeben im renommierten Journal Physical Review Applied veröffentlicht.

Laptop- und Handyspeicher der neuesten Generation nutzen Erkenntnisse eines der jüngsten Forschungsgebiete der Nanoelektronik: der Spintronik. Die heutige...

Im Focus: Neue Erkenntnisse über Flüssigkeiten, die ohne Widerstand fließen

Verlustfreie Stromleitung bei Raumtemperatur? Ein Material, das diese Eigenschaft aufweist, also bei Raumtemperatur supraleitend ist, könnte die Energieversorgung revolutionieren. Wissenschaftlern vom Exzellenzcluster „CUI: Advanced Imaging of Matter“ an der Universität Hamburg ist es nun erstmals gelungen, starke Hinweise auf Suprafluidität in einer zweidimensionalen Gaswolke zu beobachten. Sie berichten im renommierten Magazin „Science“ über ihre Experimente, in denen zentrale Aspekte der Supraleitung in einem Modellsystem untersucht werden können.

Es gibt Dinge, die eigentlich nicht passieren sollten. So kann z. B. Wasser nicht durch die Glaswand von einem Glas in ein anderes fließen. Erstaunlicherweise...

Im Focus: The spin state story: Observation of the quantum spin liquid state in novel material

New insight into the spin behavior in an exotic state of matter puts us closer to next-generation spintronic devices

Aside from the deep understanding of the natural world that quantum physics theory offers, scientists worldwide are working tirelessly to bring forth a...

Im Focus: Im Takt der Atome: Göttinger Physiker nutzen Schwingungen von Atomen zur Kontrolle eines Phasenübergangs

Chemische Reaktionen mit kurzen Lichtblitzen filmen und steuern – dieses Ziel liegt dem Forschungsfeld der „Femtochemie“ zugrunde. Mit Hilfe mehrerer aufeinanderfolgender Laserpulse sollen dabei atomare Bindungen punktgenau angeregt und nach Wunsch aufgespalten werden. Bisher konnte dies für ausgewählte Moleküle realisiert werden. Forschern der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen ist es nun gelungen, dieses Prinzip auf einen Festkörper zu übertragen und dessen Kristallstruktur an der Oberfläche zu kontrollieren. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

Das Team um Jan Gerrit Horstmann und Prof. Dr. Claus Ropers bedampfte hierfür einen Silizium-Kristall mit einer hauchdünnen Lage Indium und kühlte den Kristall...

Im Focus: Neue Methode führt zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Intensiv- und Notfallmedizin: „Virtueller DIVI-Kongress ist ein Novum für 6.000 Teilnehmer“

08.07.2020 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erster Test für neues Roboter-Umweltmonitoring-System der TU Bergakademie Freiberg

10.07.2020 | Informationstechnologie

Binnenschifffahrt soll revolutioniert werden: Erst ferngesteuert, dann selbstfahrend

10.07.2020 | Verkehr Logistik

Robuste Hochleistungs-Datenspeicher durch magnetische Anisotropie

10.07.2020 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics