Wirbelschichttechnologie hochkant

Die Wirbelschichttechnologie birgt auch nach Jahrzehnten ihrer Anwendung enormes Entwicklungspotenzial. Die Bündnispartner des Wachstumskerns „Wigratec+“ sind Innovationstreiber auf diesem Gebiet.

„Sechs Meter hoch ist unsere neue Versuchsanlage; ohne Wigratec hätten wir das nicht so schnell geschafft“, betont Michael Jacob von der Glatt GmbH in Weimar. Will sagen: Grundlagenforschung und Ingenieurskunst haben die vertikale Bauweise einer neuartigen Wirbelschichtanlage ermöglicht. Die Vertikal-Anlage ermöglicht die Kopplung von Prozessen in niedrigen bis hohen Temperaturbereichen über 450 Grad Celsius. „Für die Neuentwicklung der Hochtemperaturfilter interessieren sich sogar schon Kunden“, sagt Jakob. Er leitet den Bereich Verfahrenstechnik des thüringischen Anlagenbau-Unternehmens Glatt. Es ist einer der Bündnispartner im Wachstumskern "Wigratec+ – Wirbelschichtbasierte Granuliertechnologie“. Wigratec+ und die Nachwuchsforschungsgruppen Wirbelschichttechnik – NaWiTec und NaWiTec Energie an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg arbeiten eng zusammen.

In der sechs Meter hohen Versuchsanlage können Wirbelschichtprozesse in niedrigen und hohen Temperaturbereichen gekoppelt werden. (Foto: Glatt GmbH)
In der sechs Meter hohen Versuchsanlage können Wirbelschichtprozesse in niedrigen und hohen Temperaturbereichen gekoppelt werden.
Foto: Glatt GmbH

Qualitätsverbesserung

„Was wir uns ausgedacht haben, hat in großen Teilen funktioniert“, resümiert Nachwuchsgruppenleiter Andreas Bück. Weniger Emission, weniger Abgase, weniger Kosten sowohl die Anlage als auch den Produktionsprozess betreffend – aber höhere Qualität, das seien die Leistungsdaten, die man bedienen muss, um auf dem Weltmarkt ein Innovationstreiber zu sein. Nichts Geringeres hatte sich der vom Bundesforschungsministerium geförderte Wachstumskern vorgenommen.

Die Spezialität von Wigratec+ bestehe in der Abbildung einer Wertschöpfungskette von der Idee über die Planung und den Bau bis hin zum Design der neuen Anlage – die technische Weiterentwicklung der Wirbelschichtgranulation inklusive, meint Bündniskoordinator Mirko Peglow, Geschäftsführer der IPT Pergande GmbH im sachsen-anhaltischen Weißandt-Gölzau. Dort steht das Technikum des Wigratec-Bündnisses. Dessen neu entwickelte Sonden werden hier sowohl im Labormaßstab als auch in der regulären Produktion getestet. Mit Lichtquelle und Kamera ausgestattet dienen sie der Inline-Messung von Partikelgröße und -feuchtigkeit. Denn es spart Zeit und Kosten, wenn schon während des Beschichtungsprozesses Störungen erkannt und etwa Verklumpungen verhindert werden. Zur Agglomeration neigen Partikel, die unter 200 Mikrometer groß sind. Solche Pulver werden unter anderem in der Agrarwirtschaft, in der Lebensmittelindustrie und der Pharmazie eingesetzt.

Eine Kamera filmt die vorbeiströmenden Granulatpartikel zur Qualitätskontrolle.
(Foto: Glatt GmbH)
Eine Kamera filmt die vorbeiströmenden Granulatpartikel zur Qualitätskontrolle.
Foto: Glatt GmbH

 

Produktveredelung

Die vollautomatische Wirbelschichtanlage der Zukunft soll eine Selbstdiagnose stellen und auch selbständig reagieren. Ausschuss-Produktion käme dann nicht mehr vor. Mehr noch: Die „Wirbelschichtbasierte Granuliertechnologie“ veredelt das Produkt, verleiht ihm neue Eigenschaften. Wenn Arzneimittel ihre Wirkung zielgerichtet im Darm entfalten sollen, muss jedes Körnchen gleichmäßig mit einer magensaftresistenten Schicht umhüllt sein. Auch probiotische Kulturen lassen sich im Wirbelschichtverfahren pulverisieren, um sie in Arznei- oder Lebensmitteln weiterzuverarbeiten. Wirbelschichtpartikel mit speziellen Eigenschaften werden ebenso in Kosmetika eingearbeitet oder dienen der Oberflächenbeschichtung von Keramiken, aus denen künstliche Gelenke gefertigt werden. Weitere Einsatzgebiete sind Katalysatoren oder neue Batterie-Werkstoffe.

Das Konsortium hat für das Coating, das gleichmäßige Beschichten von pulvrigen Granulaten, innovative Verfahren entwickelt. Die Vakuum-Wirbelschichtgranulation beispielsweise ist besonders für Pharmazeutika oder Nahrungsergänzungsmittel geeignet.

Gewiss ist: Der Markt wird weitere Bedürfnisse hervorbringen. „Darum wollen wir über das Projektende hinaus als Wigratec-Bündnis bestehen bleiben“, sagt Mirko Peglow.



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