Wir entwickeln und testen innovative Methoden zur Simulation und Optimierung von (turbulenten) Strömungen mit Stofftransport, Wärmeübergang und chemischen Reaktionen. Diese Methoden ermöglichen die Entwicklung emissionsarmer, effizienter Anlagen der Material- und Energieverfahrenstechnik — wie z.B. Nanopartikel-Synthesereaktoren, mit Wasserstoff betriebene Gasturbinen, Kühlsysteme für Elektromotoren oder Biomasse-Feuerungen. Letztlich ermöglichen unsere Forschungsergebnisse den Weg zu kosteneffizienten, flexiblen und sicheren Anlagen, basierend auf einem grundlegenden Verständnis für die Anwendung.

Die Nanopartikel Prozesstechnik betreibt wissenschaftliche Forschung zu Synthese, Verarbeitung, Struktur, Eigenschaften und Anwendung von Nanopartikeln und Nanostrukturen. Wir lehren in den Bereichen Nanotechnologie, Messtechnik, Chemieingenieurwesen und Materialwissenschaften. Unsere wissenschaftlichen Ziele sind die Erzeugung, Charakterisierung und Integration funktioneller Nanomaterialien sowie die Entdeckung, Entwicklung und das Verständnis entsprechender Prozesse entlang der Prozesskette.

Die Forschung am Lehrstuhl für Partikelwissenschaft und -technologie, konzentriert sich auf alle Aspekte der Materialverarbeitung entlang der Prozesskette. Dazu gehören die Charakterisierung von Partikeln in Form von Pulvern und Kolloiden, ihre Dispersion, die Formulierung in Tinten und Pasten und die großtechnische Beschichtung oder direkte Abscheidung auf (flexiblen) Substraten. Wir streben Energieanwendungen und nachhaltige Technologien an, darunter Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyseure und Elektrosynthese.

Die Forschungsarbeiten am Institut für Verbrennung und Gasdynamik sind stark experimentell ausgerichtet. Umfangreiche experimentelle Einrichtungen stehen zur Verfügung. Sie dienen zur Analyse von mikroskopischen Details von Reaktionsprozessen in Stoßwellenapparaturen und Strömungsreaktoren. Spektroskopische Eigenschaften, Energietransferprozesse werden mit Hilfe von Laser-basierten Methoden untersucht. Anlagen zur Synthese von Nanopartikeln werden vom Labormaßstab bis hin zum Produktionsmaßstab eingesetzt. Verbrennungsprozesse werden sowohl in Laborflammen, als auch in großen turbulenten Verbrennungssystemen wie in Verbrennungsmotorenprüfständen untersucht.

Die Thermodynamik ist in zwei Schwerpunkte aufgeteilt. Der Schwerpunkt Resource Engineering arbeitet an der Forschung von thermodynamischen Kreisprozessen und Energieumwandlung, (motorischer) Polygeneration, Schadstoffentstehung in der Verbrennung, thermodynamische Reaktions- und Phasengleichgewichte und der In-situ Analystik: Gasphase. Der Schwerpunkt Tailored Materials forscht an der Erzeugung dünner Schichten: CVD- und SolGel-Verfahren, neuartigen Nanokatalysatoren und Adsorbentien, der Analytik der Feststoffe und thermodynamische Eigenschaften metallorganischer Verbindungen.