Der Preisträger und Projektleiter Dr. habil. Holger Großhans will ein interdisziplinäres Tool zu entwickeln, das die Gleichungen der Strömungsmechanik, der Elektrostatik und der Triboelektrizität simultan löst. Damit sollen beispielsweise Staubexplosionen beim pneumatischen Pulvertransport verstanden und verhindert werden.

Der Preisträger und Projektleiter Dr. habil. Holger Großhans will ein interdisziplinäres Tool entwickeln, das die Gleichungen der Strömungsmechanik, der Elektrostatik und der Triboelektrizität simultan löst. Damit sollen beispielsweise Staubexplosionen beim pneumatischen Pulvertransport verstanden und verhindert werden. Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

Dafür erhielt Großhans den ERC Starting Grant des Europäischen Forschungsrates mit 1,5 Millionen Euro über fünf Jahre verteilt. Er will damit ein neues Open-Source-Tool für die Berechnung elektrostatischer Aufladungen und ein neuartiges Verfahren zur Messung von Pulverströmungen entwickeln. Innerhalb des interdisziplinären Projekts wird erstmals das Zusammenspiel von Strömungsmechanik, Materialwissenschaft und Elektrostatik detailliert untersucht. Ziel ist die Vorhersage, Evaluierung und Begrenzung elektrostatischer Aufladungen.

Heute wird die Triboelektrizität (die Weitergabe von Ladung durch Kontakt) in vielen industriellen Anwendungen wie etwa der Pulverbeschichtung, in Laserdruckern oder beim triboelektrischen Sortieren von Kunststoffmüll, genutzt. Doch vor allem beim schnellen pneumatischen Pulvertransport kommt es immer wieder zu Unfällen. „Bislang war nicht gut genug bekannt, wie diese Unfälle entstehen und wie sie sich verhindern lassen“, erläuterte Großhans. „Man weiß zwar, dass sich Pulverströmungen aufladen – warum und wie stark, ist aber unbekannt“.

In den fünf Jahren Laufzeit des Projektes, das den Namen PowFEct erhalten soll, werden an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) genaue Ladungsmessungen an Einzelpartikeln und Pulvern durchgeführt. Dabei kommt sein neuentwickeltes Messverfahren zum Einsatz, mit dem es möglich ist, die elektrische Aufladung von Pulver online, also direkt an der Strömung, zu messen. Andererseits soll ein Simulationsprogramm erstellt werden. „Unser Hauptziel ist es, ein interdisziplinäres Tool zu entwickeln, das die Gleichungen der Strömungsmechanik, der Elektrostatik und der Triboelektrizität simultan löst“, erklärte Großhans.