Fakultätsschwerpunkt Resource Engineering

1. Relevante Forschungsaktivität

Am Lehrstuhl für Thermodynamik werden unterschiedliche Energiewandlungsprozesse experimentell und theoretisch untersucht. Die Möglichkeit zur Nutzung motorischer Polygeneration-Prozesse im brennstoffreichen Bereich wird mit kinetischen Simulationen und exergetischer Analyse bewertet. Die Kinetik und Produktverteilung wird experimentell mithilfe von Massenspektrometrie und Gaschromatographie in einem weiten Temperatur- und Druckbereich untersucht. Die Fluidauswahl bei Kreisprozessen, im Hinblick auf den Ersatz fluorierter Kohlenwasserstoffe, wird einerseits theoretisch mit einem inversen Ansatz unter Berücksichtigung realistischer Randbedingungen analysiert und experimentell anhand einer Wärmepumpe für eine Vielzahl von Fluiden und Geräteparametern untersucht. Stoffdaten von Substanzen mit niedrigem Dampfdruck werden experimentell mithilfe einer Knudsen Zelle und thermogravimetrischer Analyse (TGA) analysiert. Der Wärmeübergang von Flammen auf unterschiedlich geformte Wände wird mithilfe von Thermographischen Phosphoren untersucht. Hinzu kommen Arbeiten zur Veränderung der Adsorptionseigenschaften, von porösen Materialien wie Aktivkohlen, die bei der Reinigung von verschiedenen Substanzgemischen genutzt werden können, durch chemische Dampfphasenabscheidung (CVI).

2. Projekte und Kooperationen

Der Lehrstuhlinhaber ist Sprecher der DFG Forschergruppe multifunktionale Stoff-und Energiewandlung (FOR 1993), hierbei wird mit drei Kollegen der Abteilung sowie mit drei Kollegen vom KIT kooperiert, so das Untersuchungen in Motoren, Stoßwellenreaktoren oder Einzelhubmotoren in kooperierenden Lehrstühlen stattfinden. Die Untersuchungen zu den Adsorbentien werden in Kooperation mit dem Lehrstuhl für thermische Verfahrenstechnik durchgeführt und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Hinzu kommen häufig kleinere Projekte mit Industriepartnern wie Siemens, Ford oder Gigaset.

3. Ausstattung

Am Lehrstuhl sind verschiedene Laser und Spektrographen, sowie bildverstärkte Kameras, Massenspektrometer und ein Gaschromatographie vorhanden, die genutzt werden um reaktive Medien zu analysieren. Eine Wärmepumpe zur flexiblen Untersuchung verschiedener Fluide ist ebenso vorhanden, wie eine Knudsen Zelle und eine TGA

4. Ausgewählte Tätigkeiten in Fachgesellschaften und Journalen

• Vorsitz Wiss. Arbeitskreis Technische Thermodynamik (WATT e.V.)
• Mitglied der Fachausschüsse Thermodynamik von VDI und ProcessNet
• DFG-Fachkollegiat „Thermodynamik" (seit 2016)

5. Zehn ausgewählte Publikationen oder Patente (Zitate: Google Scholar / ISI)

• Hegner R, Atakan B.:
  A polygeneration process concept for HCCI-engines – Modeling product gas purification and exergy losses.
  In: Int. J. Hydrogen Energ. 2016. (doi: 10.1016/j.ijhydene.2016.09.050)
• Roskosch D, Atakan B.:
  Reverse engineering of fluid selection for thermodynamic cycles with cubic equations of state, using a compression heat pump as example.
  In: Energy 2015; 81:202–12.
• Sen F, Kasper T, Bergmann U, Hegner R, Atakan B.:
  Partial oxidation of methane at elevated pressures and effects of propene and ethane as additive: Experiment and simulation.
  In: Z. Phys. Chem. 2015; 229(6):955–76.
• Siddiqi MA, Atakan B.:
  Alkanes as fluids in Rankine cycles in comparison to water, benzene and toluene.
  In: Energy 2012; 45:256–63.
• Siddiqi MA, Siddiqui RA, Atakan B.:
  Thermal stability, sublimation pressures, and diffusion coefficients of anthracene, pyrene, and some metal β-diketonates.
  In: J. Chem. Eng. Data 2009; 54:2795–802.