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Information für die Wissenschaft Nr. 04 | 22. Januar 2013
Schwerpunktprogramm „Poröse Medien mit definierter Porenstruktur in der Verfahrenstechnik – Modellierung, Anwendungen, Synthese“ (SPP 1570)

Der Senat der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) hat 2010 die Einrichtung des Schwerpunktprogramms „Poröse Medien mit definierter Porenstruktur in der Verfahrenstechnik – Modellierung, Anwendungen, Synthese“ (SPP 1570) beschlossen. Als Laufzeit sind sechs Jahre vorgesehen. Für die zweite Förderperiode wird zur Einrichtung von Neu- und Fortsetzungsanträgen aufgerufen.

Das Problem der Behandlung von Transportprozessen und Reaktionen in porösen Medien begleitet die Verfahrenstechnik bereits seit den 1930er-Jahren. Katalysatorträger, Membranen, Adsorbentien, Chromatografiesäulen, zu trocknende Materialien, wie zum Beispiel Kohle oder Torf, sind porös. Die poröse Feststoffstruktur wurde zunächst als effektives Medium modelliert. Zu Beginn der 1950er-Jahre setzte langsam eine detailliertere Modellierung der Porenstruktur ein, die in den 1990er-Jahren einen raschen Aufschwung nahm. Zum ersten Mal wurden von weltweit etwa fünf Gruppen Optimierprobleme anhand von Porenstrukturen gemäß vorgegebener Kriterien gelöst, die klar gezeigt haben, dass sich die Optimierung von Porenstrukturen lohnt, um zum Beispiel Ausbeuten von Katalyseprozessen zu erhöhen. Es gab jedoch ein wesentliches Hindernis: Man konnte die optimalen Strukturen nicht gezielt herstellen.

Diese Situation hat sich in den letzten zehn Jahren drastisch geändert. Durch Einsatz neuer Templatetechniken, der Verwendung neuer Precursoren, polymerkontrollierte Phasentrennung mit zum Beispiel Polyethlyenoxid (PEO), Direktschäumungsverfahren sowie lithografischer Methoden usw. ist es nun möglich geworden, Porenstrukturen auf der Nano-, Meso- und Makroskala entsprechend Vorgaben herzustellen. Dadurch wird die kontrollierte Synthese berechneter optimaler Strukturen möglich. In den letzten Jahren wurde daher der Terminus „Engineered Porous Materials“ geprägt.

Im Schwerpunkt sollen verfahrenstechnische Anwendungen definierter Porenstrukturen untersucht werden. Dazu sollen für bestimmte verfahrenstechnische Aufgabenstellungen optimale Porenstrukturen ermittelt werden, wobei sich diese Strukturen aus den verfahrenstechnischen Fragestellungen ergeben. Dies können zum Beispiel Gastrennungen, chromatografische Trennungen, Trocknung, Stoffaustauschintensivierungen, chemische Reaktionen sein. Unmittelbar mit den Anwendungen im Zusammenhang stehende Modellierungen, wie zum Beispiel Optimierung von Porenstrukturen bezüglich vorgegebener Kriterien sind erwünscht, ebenso Modellierungen, die Einsichten über den Zusammenhang von Porenstruktur und verfahrenstechnische Eigenschaften geben. Die benutzten porösen Materialien sollen entsprechend den Vorgaben optimaler verfahrenstechnischer Erfordernisse synthetisiert und dann im Betrieb getestet werden.

Explizit ausgeschlossen sind Katalysatorentwicklung, Materialentwicklung, ausschließliche Syntheseprojekte und anwendungsnahe Entwicklungen. Weiterhin müssen die Projekte einen klaren Bezug zur Verfahrenstechnik aufweisen.

Vollständige Anträge für das dritte und vierte Jahr sind bis 15. April 2013 (24.00 Uhr – Ausschlussfrist) elektronisch einzureichen. Die Antragstellung erfolgt über das elan-Portal zur Erfassung der antragsbezogenen Daten und zur sicheren Übermittlung von Dokumenten. Bitte wählen Sie den Schwerpunkt aus der angebotenen Liste aus. Berücksichtigen Sie bitte beim Aufbau Ihres Antrages das Merkblatt zu Sachbeihilfen mit Leitfaden für die Antragstellung (DFG-Vordruck 54.01).

Das Begutachtungskolloquium des Schwerpunktprogramms wird voraussichtlich im Juni 2013 in Frankfurt/Main stattfinden.

Weiterführende Informationen

Über die Inhalte des SPP informiert die Website:

Den Zugang zur Antragstellung über das elan-Portal finden Sie unter:

Das Merkblatt zu Sachbeihilfen (DFG-Vordruck 54.01) steht unter:

Für inhaltliche Rückfragen steht Ihnen der Koordinator des SPP zur Verfügung:

  • Professor Dr. Frerich Keil, Technische Universität Hamburg-Harburg, Studiendekanat Verfahrenstechnik, Institut für Chemische Reaktionstechnik, Tel. +49 40 428783042, keil@tu-harburg.de 

Fragen zur Antragstellung beantwortet Ihnen der DFG-Ansprechpartner:

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