Dieser Audiobeitrag wird von der Universität Erlangen-Nürnberg präsentiert.

Vielen Dank erstmal für die einleitenden Worte.

Also, kurz zur Vorstellung, mein Name ist Andreas Bück, steht ja auch dran.

Und seit Oktober 2017 hier am LFG für das Fachgebiet Partikeltechnik sozusagen verantwortlich.

Stellen wir uns... Moment. Machen wir so.

Stellen wir uns einfach mal die Frage, Partikel, kann ja alles Mögliche sein.

Erstmal so als grundlegende Definition.

Erstmal sind Partikel Objekte mit individuellen Eigenschaften.

Und das Ziel der Partikeltechnik ist, diese Eigenschaften in irgendeiner Art und Weise zu beeinflussen, um Nutzungseigenschaften sicherzustellen.

So. Und das eben im Sinne dieser vier dort aufgeführten Punkte.

Zum einen der Aufklärung der zugrundeliegenden Mechanismen.

Also, wie kommt es überhaupt dazu, dass sich diese Nutzungseigenschaften bilden?

Und wie sind die Zusammenhänge zwischen Partikel und Nutzungseigenschaften?

Darauf aufbauend dann die Entwicklung von Prozessen bzw. Prozessketten.

Also, wie kann ich das eben reproduzierbar durchführen und nicht nur auf dem Zufall beschränkt?

Wenn uns das gelungen ist, können wir eben die Frage stellen, unter allen möglichen Kombinationen diese Prozesse durchzuführen, gibt es dort optimale Prozesse.

Und sobald uns das gelungen ist oder wir feststellen, dass es eben nicht geht, wäre dann eben noch als Teil der Aufgaben der Partikeltechnik,

zumindest in dem Kontext, wie ich sie hier vor Ort verstehe, die Entwicklung von geeigneten Prozessführungskonzepten.

Einsatzgebiete der Partikeltechnik.

Für die Germanisten unter uns und Belesenden macht dieses Bild vielleicht etwas mehr Sinn.

Also, Physiker verstehen unter dem Partikel etwas anderes als ein mechanischer Verfahrenstechniker.

Und der Germanist hat auch eine Vorstellung von Partikel.

Also, so gesehen, ein weites Feld.

Bedeutung aber in unserer industrialisierten Welt, also als Schlagzahl, circa 70 Prozent aller industriell gefertigten Güter sind an irgendeinem Zwischenstadium oder am Ende in irgendeiner Weise partikulär.

Sie kennen verschiedene Beispiele.

Beispielsweise in der Feinchemie haben sie Feststoffkatalysatoren, Lack und Farben bestehen aus particulären Pigmenten.

In der Energieversorgung, ja, mal schauen, wie lange noch, Verbrennung von Kohlenstaub, Lebensmittel, alles was irgendwie im Bereich Getränkepulver oder sehr grob skalig, dann eben Trockenfrüchte,

solche Geschichten sind eben alles Feststoffe, nicht zu vergessen im Bereich Waschmittel, Pharmazeutika oder Pharmazeutika für Pflanzen, Pflanzenschutzmittel.

Also die Liste ließe sich unendlich fortsetzen, was ihnen allen aber gemein ist im Sinne der Partikelformulierung oder der Partikeltechnik.

Es gibt im Grunde nur drei Klassen der Umwandlung.

Das sind zum einen chemische Umwandlung, klassisch mechanische Umwandlung oder eben Kombination zwischen chemisch-mechanischen und thermischen Umwandlung.

Hier zum Beispiel die Trocknung benannt.

Schauen wir uns mal ein paar Beispiele an. Wir sehen links oben in der Ecke ein typisches Ärgernis am Frühstückstisch.

Wer Kinder hat und da irgendwie Milch, Kakao in Milch einrühren möchte, der kennt das vielleicht, dass sich dann da oben so wie Sand auf der Pfütze bildet.

Und wenn sie dann anfangen zu rühren, gibt es Klumpen, also im Sinne der Partikeltechnik ein Fehlschlag.

Also die Nutzungseigenschaften sind nicht das, was wir wollen.

Ähnliches gibt es dann zum Beispiel hier im Bereich der Beschichtung, gerade von Pharmazeutika, wo man Blockadeschichten auf Partikel aufträgt, um eine gezielte Freisetzung zu erreichen.

Oder eben Transport von Feststoffen in Apparaten oder eben ähnliches Prinzip.

Menschen sind einfach nur sehr nicht kugelförmige Partikel, also eben auch Transportvergänge durch Hindernisse usw.

Also so gesehen ein ziemlich weites Feld, was man natürlich, wenn man irgendwo hinkommt, auch nochmal eingrenzen muss.

Deswegen kurz als gegenwärtige Arbeitsvision der Professur Partikeltechnik eben hier am CBI die Untersuchung von Prozessketten zur gezielten Einstellung von Nutzungseigenschaften.

Und dabei insbesondere in den drei Bereichen funktionale Materialien für die sogenannte additive Fertigung, die Formulierung von Lebens- und Futtermitteln

und eben der Wertstoffgewinnung in der Festbedfermentation, also auch gewisse Verbindungen zur Kollegen von der Bioverfahrenstechnik,

eben durch Kombination modellbasierter Ansätze von Experimenten, Prozessoptimierung und Prozessführung.

Steigen wir einfach mal in den Punkt eins ein, also additive Fertigung.

Hier oben gibt es eine Definition, wenn Sie es nicht weiter sagen, tue ich es auch nicht, also additive Fertigung im umgangssprachlichen 3D-Druck.

Also nicht mit den Werkstoffwissenschaftlern oder Materialwissenschaftlern reden, die mögen das überhaupt nicht, die bevorzugen diese Definition.

Also letzten Endes geht es darum, Modelle oder Gebrauchsmuster aus ursprünglich formlosen oder formneutralen Materialien herzustellen.

Und da gibt es verschiedenste Prozessvarianten, zum Beispiel das selektive Laserschmelzen oder das selektive Lasersintern,

was wir dann hier eben auch mal schematisch dargestellt sehen.