Erfolgreiche Disputation von Daniel Schlosser in der Energieverfahrenstechnik
Untersuchung zur Energieeffizienzsteigerung beim kryogenen Strahlentgraten
Die Dissertation adressiert eine zentrale Herausforderung moderner Produktionstechnik: die energieeffiziente Gestaltung von Entgratungsprozessen für Elastomere, faserverstärkte Kunststoffe und Nichteisenmetalle. Bisher kommen in der industriellen Praxis überwiegend manuelle Verfahren oder kryogene Strahlentgratungsprozesse zum Einsatz. Letztere arbeiten zwar präzise, weisen jedoch mit einem thermischen Wirkungsgrad von rund 15 % eine erhebliche energetische Ineffizienz auf.
Ziel der Arbeit war die Evaluierung eines neu entwickelten Entgratungskonzeptes mit deutlich verbesserter Energieeffizienz. Kern der Innovation ist eine alternative Kühlstrategie, die auf den Einsatz von flüssigem Stickstoff verzichtet. Stattdessen wird eine Kompressionskältemaschine eingesetzt, die tiefkaltes Thermoöl über ein doppelwandiges Schneckengehäuse bereitstellt und so eine gezielte Wärmeabfuhr im Prozess ermöglicht.
Nach theoretischer Analyse der erforderlichen Kühlleistung wurde das Konzept experimentell an einer eigens entwickelten Versuchsanlage untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass während der Bearbeitung eine ausreichende Kühlleistung erzielt wird; lediglich die Initialkühlung erfordert zusätzliche Zeit. Eine parallel geprüfte Kühlung mittels Ranque-Hilsch-Wirbelrohren erwies sich hingegen als nicht ausreichend leistungsfähig.
Ergänzende Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen belegen, dass die neue Kühlmethode bei einer Reduzierung des spezifischen Flüssigstickstoffverbrauchs um 80 % profitabel betrieben werden kann – ein Ziel, das auf Basis der experimentellen Ergebnisse als erreichbar gilt. Zusätzlich wurden Potenziale zur Reduzierung des Strahlmediumverschleißes untersucht.
Mit dieser Arbeit leistet Dr. Schlosser einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen und wirtschaftlichen Weiterentwicklung energieintensiver Fertigungsverfahren. Wir gratulieren herzlich zu dieser herausragenden wissenschaftlichen Leistung und wünschen für den weiteren beruflichen Weg viel Erfolg und weiterhin innovative Impulse in Forschung und Praxis.