Basismodelle Reinigungssimulation – BaRes

Regelmäßige und reproduzierbare Reinigungen werden mit automatisierten und fest in der Maschine installierten Nassreinigungsgeräten durchgeführt (Cleaning in Place, CIP-Reinigung). Mangels geeigneter Auslegungswerkzeuge zur Optimierung wird häufig eine Überdimensionierung des Reinigungsprozesses in Kauf genommen. Dies führt zur Minderung der Produktivität und einer umweltbelastenden Verschwendung von Wasser, Chemikalien und Energie.
Ziel des Projektes ist es, für die verschiedenen Reinigungsmechanismen von Verschmutzungen geeignete numerische Modelle zu entwickeln bzw. weiterzuentwickeln, die sich durch eine gute Vorhersagequalität bei der Bestimmung der Reinigungsdauer sowie für KMU praktikable Rechenzeiten auszeichnen. Der vorgesehene Lösungsansatz kombiniert dazu eine Strömungssimulation (CFD) des Reinigungsfluides für eine beliebige Gestalt des Reinigungsgutes mit einer Randbedingung, die das Verhalten der Verschmutzung modelliert. Dies ist Voraussetzung dafür, zukünftig durch numerische Simulationen eine Optimierung für eine große Bandbreite an Reinigungsvorgängen durchzuführen. Die versagensartspezifischen Modelle sollen unter Nutzung der in früheren Projekten gewonnenen Erkenntnisse und Messdaten, ergänzt durch weitere experimentelle und numerische Untersuchungen, an geometrisch einfachen Testfällen entwickelt und erprobt werden.
Eine simulationsgestützte Reinigungsvorhersage ermöglicht den betroffenen Branchen für vielfältige Problemstellungen auf dem Gebiet der Reinigung sowohl eine Verringerung des Aufwands für die Verfahrensentwicklung als auch eine Senkung des Ressourcenbedarfs beim Betrieb des Reinigungsprozesses.