Flow Chemie und kontinuierliche Prozessführung

Die Arbeitsgruppe „Enabling Technologies“ beschäftigt sich mit Flow Chemie und kontinuierliche Prozessführung, die eine Vielzahl von synthetischen Transformationen und experimentellen Techniken umfasst. Dazu gehört insbesondere der Umgang mit gefährlichen, und/oder instabilen Reagenzien und Gasen in Strömungsumgebungen, oft in extremen Temperatur- und Druckregimen. Die Gruppe verfügt darüber hinaus über Erfahrungen in der Flow Photochemie und Elektrochemie, sowie in der Echtzeitüberwachung von Flow Prozessen durch geeignete in-line Sensoren. Einen besonderer Schwerpunkt der Arbeitsgruppe besteht in der Anwendung von KI zur automatisierten Prozessüberwachung und zur Entwicklung selbstoptimierter Flow Prozesse.  

Im Rahmen der Nachhaltigkeitsforschung liegt der Schwerpunkt auf grünen Prozessen. Diese müssen skalierbar sein, um relevante Umweltauswirkungen zu erzielen. Dafür ist es notwendig, an einer direkten Übersetzung vom Labor- in den industriellen Maßstab zu arbeiten. Hierfür ist es unerlässlich, dass bereits in der frühesten Entwurfsphase sichere, robuste und kostengünstige Prozesse durch die Zusammenführung von Ideen aus der Green Chemistry und dem Green Engineering entwickelt werden. Die Continuous-Flow-Verarbeitung ist speziell auf diese Anforderungen ausgerichtet: Bei einer Vielzahl von Prozessen kann die Effizienz - sei es in Masse, Energie, Raum und Zeit - durch den verbesserten Wärme- und Stoffaustausch, die präzise Verweilzeitregelung, kürzere Prozesszeiten, eine bessere Produktqualität, einen geringeren Platzbedarf oder eine einfache Skalierbarkeit maximiert werden. Zu den Beiträgen der Kappe Gruppe gehört die Entwicklung kontinuierlicher Prozesse zur Herstellung einer Vielzahl von Chemikalien (insbesondere von pharmazeutischen Wirkstoffen) unter besonderer Berücksichtigung von Nachhaltigkeit und Umweltbelastung.

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