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Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Was Sie erwartet
Aufgrund der vielerorts zunehmenden Verknappung der Ressource Wasser sind neue Konzepte und Technologien erforderlich, die sowohl im kommunalen als auch industriellen Bereich erhebliche Wassereinsparungen ermöglichen und steigende Umweltbelastungen reduzieren. In diesem Zusammenhang ergibt sich zunehmend die Notwendigkeit Technologien zur Behandlung von hochkonzentrierten Lösungen wie z.B. Salzlösungen einzusetzen. Als besonders attraktiver und innovativer Ansatz im Bereich der thermischen Separation wurde in den vergangenen Jahren das Membrandestillationsverfahren (MD) weiterentwickelt. Dieses ist in besonderem Maße für die Aufbereitung hochkonzentrierter Salzlösungen und anorganischer Säuren als auch zur Herstellung von hochreinem Produktwasser geeignet. Bei der MD werden hydrophobe, mikroporöse Polymermembranen als Trennschicht zwischen Speisewasser und Permeat eingesetzt. Der Dampfraum lässt sich aufgrund der geringen Dicke der Membranen (30-500µm) auf ein Minimum reduzieren, wodurch sehr große Austauschflächen bei kleiner Anlagengröße realisiert werden können. Die Membranmodule können ausschließlich aus polymeren Werkstoffen industriell hergestellt werden, was ein erhebliches Kostensenkungspotential im Vergleich zu herkömmlichen Verdampferanlagen aus Metall bietet. Auch ist theoretisch eine Aufkonzentration bis an die Sättigungsgrenze und damit ein Einsatz in Zero Liquid Discharge (ZLD) Systemen möglich. Durch eine entsprechende Konfiguration und modulare Verschaltung der Membranmodule können auch für kleine Anlagen effiziente Wärmerückgewinnungskonzepte kostengünstig realisiert werden. Hierdurch entstehen neue Möglichkeiten zur Abwasserbehandlung, Rohstoffrückgewinnung und letztendlich zu Schließung der internen Wasserkreisläufe.

Am Fraunhofer ISE wird seit über 10 Jahren an der Entwicklung von Membrandestillationsprozesse und Anlagen mit Schwerpunkt auf die Anwendung der energieautarken Trinkwasserversorgung gearbeitet. Im 2009 gegründeten Spin-off Unternehmen SolarSpring GmbH werden die Ergebnisse aus der Forschung in kommerziellen Produkten umgesetzt.

Benetzungseffekte an der Membran stellen ein hohes Risiko für die Produktwasserqualität in der MD dar. Besonders bei der Behandlung von Konzentraten können auch Ausfällungen an der Membranoberfläche das Benetzungsverhalten begünstigen, wie auch Alterungseffekte welche die hydrophobizität der Membran verringern. Diese Zusammenhänge sind bisher kaum bekannt.Im Rahmen einer kooperativen studentischen Arbeit zusammen mit dem Spin-Off Unternehmen SolarSpring, sollen hier experimentelle Untersuchungen zur Membranalterung und Resistenz gegenüber unterschiedlichen Feedlösungen und Kristallisation durchgeführt, interpretiert und bewertet werden. Hierzu sollen geeingete experimentelle Testmethoden entwickelt und umgesetzt werden. Hierzu kann auf eine Vielzahl von bereits vorhandenen Testeinrichtungen/Sensoren/Datenerfassung zurückgegriffen werden, die entweder direkt oder in modifizeirte Form eingesetzt werden können (bwpw. Testzellen, WEP-Test, REM etc.).

Ihre Aufgaben sind:
  • Einarbeitung in die Methoden der Membrancharakterisierung
  • Entwicklung und Konstruktion einer angepassten Testvorrichtung
  • Erarbeitung einer geeigneten Analysemethode
  • Planung der Experimente
  • Durchführung und Auswertung der experimentellen Untersuchung
  • Interpretation der Ergebnisse und Dokumentation der Arbeit

Bachelor-/Master-/Diplomarbeit zum Thema: Entwicklung und Bewertung neuer Modulkonzepte zur Behandlung hochkonzentrierter Lösungen auf Basis der Membrandestillation

Kennziffer: ISE-2016-273
Ihre Voraussetzungen:
  • technisches oder naturwissenschaftliches Studium,Grundlagen in Wärme- und Stoffübertragung
  • Interesse an experimentellem Arbeiten
  • 6 Monate
  • Teamfähigkeit, Eigenverantwortliche, selbständige Arbeitsweise
  • gute MS-Office-Kenntnisse
  • gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift


Kontakt:
Bitte richten Sie Ihre Bewerbung mit allen wichtigen Unterlagen unter Angabe der Kennziffer an:
Bitte richten Sie Ihre schriftliche Bewerbung unter Angabe der Kennziffer an:
daniel.winter@ise.fraunhofer.de
(Anschreiben, CV und Zeugnisse in einem pdf-Dokument mit max. 10 MB)

Fragen zu dieser Position beantwortet gerne:
Fragen zu dieser Position beantwortet gerne:
Daniel Winter, Tel.: +49 (0)761 45 88-53 53
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Freiburg

http://www.ise.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 05.09.2016
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