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Prozesstaugliches Ultraschallmesssystem für die Überwachung und Regelung der Konzentrationen von relevanten Komponenten in industriellen Hefefermentationsprozessen
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 16536 N
Laufzeit: 01.01.2010
- 31.12.2012
Fördersumme: 184.850 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Für die Optimierung der Produktion, die Sicherung
der Produktqualität und die Senkung von
Energie- und Rohstoffkosten in der fermentierenden
Industrie ist die Konzentrationsbestimmung
von z.B. Zucker und Ethanol im Fermentationsfluid
ein Maßstab für den Produktionsfortschritt.
Die gängige Praxis (Probenahme mit
anschließender Analyse im Labor) ist aufwändig
und kompliziert. Bereits vorhandene ultraschallbasierte
Messsysteme messen in erster Linie die
Schallgeschwindigkeit. Diese Messung ist jedoch
gegenüber dem Produkt leicht störanfällig
(Trübstoffe, Blasen) und ist nur für die eindeutige
Bestimmung der Konzentration einer Komponente
geeignet. Für die Bestimmung mehrerer
Messgrößen werden normalerweise verschiedene
physikalische Methoden kombiniert. Existierende
Online-Messsysteme sind nur für den Einsatz
in Nischenbereichen geeignet (z.B. Anton-
Paar-Bier-Monitor) und besitzen oft einen hohen
Anschaffungspreis. Für kleine und mittelständische
Unternehmen (kmU) ist der messtechnische
Aufwand, die Montage komplexer Systeme
sowie die Bedienung und Wartung eine hohe,
finanzielle Hürde. Es existiert bislang kein System,
das ohne aufwändige, separate Probenaufbereitung
direkt im Gärtank simultan, schnell,
einfach und kostengünstig die Konzentration
zweier oder mehr Komponenten mit nur einem
Sensor bestimmen kann.
Ziel des Forschungsvorhabens ist die vorwettbewerbliche
Entwicklung und der Aufbau eines
robusten Ultraschallprozessmesssystems für die
gleichzeitige automatisierte Messung der Parameter
Ultraschallgeschwindigkeit und akustische
Impedanz eines beliebigen Probenfluids.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
