2012 SimuDry

Die konvektive Trocknung ist eine der ältesten Methoden zur Konservierung von Lebensmitteln und wird von der lebensmittelverarbeitenden Industrie auch heute in hohem Maße angewandt. Durch die zunehmende Nachfrage der Konsumenten nach Produkten höchster Qualität hat sich der Fokus der Prozessoptimierung hierbei erst jüngst von der rein energetischen Seite auch auf die Produktqualität verschoben. Jedoch erfolgt die Trocknung in der Praxis meist nach Erfahrungswerten, wodurch das qualitative und energetische Ergebnis des Trocknungsprozesses zwangsläufig nicht optimal ist. Zur Untersuchung dieses Sachverhalts erarbeiteten Sturm et al. (2009) einen Versuchsaufbau, der es erlaubt, alle zur Trocknung von Agrarprodukten relevanten Parameter während des Prozesses kontinuierlich und nicht-invasiv zu messen. Im Ergebnis ihrer Untersuchungen an Äpfeln schlagen sie eine stufenweise Regelstrategie vor, die die Produkttemperatur als Hauptkriterium nutzt und die im Vergleich mit einem einstufigen Trocknungsprozess bezüglich Trocknungscharakteristik und Qualität deutliche Vorteile erkennen ließ.

Neben solchen Ansätzen gewinnt zugleich der Einsatz von Simulationsmethoden zur Prozessauslegung und -optimierung in der Industrie immer mehr an Bedeutung. Auch im Bereich der Trocknung von biologischen Gütern werden diese bereits eingesetzt, auf Grund der Komplexität werden jedoch meist Vereinfachungen vorgenommen, wodurch der Prozess nur stark vereinfacht dargestellt werden kann. Größtenteils beziehen sich die bisher ausgeführten Arbeiten zudem auf Einzelpartikel und stationäre Trocknungsprozesse. Zur Erreichung der vom Kunden geforderten Produktqualität, aber auch zur Verbesserung der Ernährungssicherheit – weltweit – sind Weiterentwicklungen in der Trocknungstechnik unumgänglich, wozu der Einsatz von Simulationsmethoden ein wirksames Hilfsmittel darstellt.  Im Rahmen der geplanten Arbeit soll ein Modell zur Simulation des Trocknungsprozesses von Agrarprodukten entwickelt werden, das instationäre Trocknungsprozesse mit ausreichender Genauigkeit darstellen kann. Nach Verifikation des Modells soll mit dessen Hilfe die von Sturm et al. (2009) vorgeschlagene Regelstrategie für verschiedene Produkte bestimmt und auf einen industriellen Trocknungsprozess übertragen werden.

Sturm, B.; Hofacker, W.C.; Hensel, O. (2009), Automatic control of the drying process of biological materials using optical sensors to acquire surface temperature, color and shape, Annual International Meeting of the ASABE, Reno, Nevada, USA, 21.06.-24.06.2009, Paper Number 096219

Projektverantwortlich : Dr. Anna-Maria Nuñez Vega

Simulation von Trocknungsprozessen empfindlicher biologischer Güter unter Berücksichtigung instationärer Randbedingungen - online Veröffentlichung bei KOBRA und
Nr. 544 der Forschungsberichte Agrartechnik des Fachausschusses Forschung und Lehre der
Max-Eyth-Gesellschaft Agrartechnik im VDI 

„Die Förderung des Vorhabens erfolgt aus Mitteln des
Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV)
aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages. Die Projektträgerschaft
erfolgt über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
(BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung.“