Forschungsbericht 2024

Mehrphasenströmungen V-5

Leitung: Schlüter, Michael
Oberingenieur: Hoffmann, Marko

Institut auf TORE
Institutswebsite

Publikationen

• High-pressure reactor technology for aerated biotransformations - Journal Article
  Niehaus, Daniel; Lyberis, Anastasios; Iraqi Houssaini, Selma; Percin, Zeynep; Liebsch, Gregor; Bubenheim, Paul; Hoffmann, Marko; Liese, Andreas; Schlüter, Michael
  Chemical Engineering and Technology 48 (1): e202400043 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• A pore-scale resolved direct numerical simulation study for scaling analysis of the solutal convection in porous media - Journal Article
  Jin, Yan
  Journal of Fluid Mechanics 1000: A21 (2024)
  Publisher DOI
  
  
• Novel sparging strategies to enhance dissolved carbon dioxide stripping in industrial scale stirred tank reactors - Journal Article
  Nickel, Nicolas; Fitschen, Jürgen; Haase, Ingrid; Kuschel, Maike; Schulz, Torsten W.; Wucherpfennig, Thomas; Schlüter, Michael
  Frontiers in Chemical Engineering 6: 1470991 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Four-dimensional Flow MRI-based Computational Fluid Dynamics Simulation for Noninvasive Portosystemic Pressure Gradient Assessment in Patients with Cirrhosis and Transjugular Intrahepatic Portosystemic Shunt - Journal Article
  Riedel, Christoph; Hoffmann, Marko; Ismahil, Muhammad; Lenz, Alexander; Piecha, Felix; Ristow, Inka; Kluwe, Johannes; Schlüter, Michael; Adam, Gerhard; Schönnagel, Björn Philip; Reeder, Scott B.; Bannas, Peter
  Radiology 313 (1): e232989 (2024)
  Publisher DOI
  
  
• Trajectory-based breakup modelling for dense bubbly flows - Journal Article
  Weiland, Christian; Kameke, Alexandra von; Schlüter, Michael
  Chemical Engineering Journal 499: 155726 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Dynamics of Lagrangian sensor particles : the effect of non-homogeneous mass distribution - Journal Article
  Rautenbach, Ryan; Hofmann, Sebastian; Schäfer, Jan; Buntkiel, Lukas; Reinecke, Sebastian Felix; Hoffmann, Marko; Hampel, Uwe; Schlüter, Michael
  Processes 12 (8): 1617 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Study of hydrodynamic stress in cell culture bioreactors via lattice-Boltzmann CFD simulations supported by micro-probe shear stress method - Journal Article
  Šrom, Ondřej; Šoóš, Miroslav; Kuschel, Maike; Wucherpfennig, Thomas; Fitschen, Jürgen; Schlüter, Michael
  Biochemical Engineering Journal 208: 109337 (2024)
  Publisher DOI
  
  
• Impact of reduced gravity on food mixing and emptying in human stomach : a numerical simulation study - Journal Article
  Li, Changyong; Chen, Xiao Dong; Xiao, Jie; Deng, Renpan; Jin, Yan
  Physics of Fluids 36 (6): 061908 (2024)
  Publisher DOI
  
  
• Characterization data for the establishment of scale-up and process transfer strategies between stainless steel and single-use bioreactors - Journal Article
  Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Scheibenbogen, Karl-Heinz; Maly, Marc; Hoffmann, Marko; Wucherpfennig, Thomas; Schlüter, Michael
  Fluids 9 (5): 115 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Local analysis of micro mixing for the Villermaux-Dushman protocol by using the imaging UV-Vis spectroscopy - Journal Article
  Frey, Torben; Kexel, Felix; Grabellus, Markus; Le, Xuan My; Hoffmann, Marko; Herbstritt, Frank Nikolaus; Grünewald, Marcus; Schlüter, Michael
  Chemical Engineering Research and Design 205: 822-829 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Experimental analysis of lifelines in a 15,000 L bioreactor by means of Lagrangian Sensor Particles - Journal Article
  Hofmann, Sebastian; Buntkiel, Lukas; Rautenbach, Ryan; Gaugler, Lena; Ma, Yifan; Haase, Ingrid; Fitschen, Jürgen; Wucherpfennig, Thomas; Reinecke, Sebastian Felix; Hoffmann, Marko; Takors, Ralf; Hampel, Uwe; Schlüter, Michael
  Chemical Engineering Research and Design 205: 695–712 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Intensification of a biocatalytic oxidation under fine bubble aeration in a rotating bed reactor - Journal Article
  Percin, Zeynep; Kursula, Lotta; Löfgren, Erik; Byström, Emil; Kexel, Felix; Bubenheim, Paul; Schlüter, Michael; Liese, Andreas
  Biochemical Engineering Journal 207: 109333 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Mimicking CHO large-scale effects in the single multicompartment bioreactor: A new approach to access scale-up behavior - Journal Article
  Gaugler, Lena; Hofmann, Sebastian; Schlüter, Michael; Takors, Ralf
  Biotechnology and Bioengineering 121 (4): 1244-1256 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Multiscale modeling and simulation of turbulent flows in porous media - Journal Article
  Jin, Yan; Kuznetsov, Andrey V.
  International Journal of Fluid Engineering 1: 010601 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Direct numerical simulation of bubble collision, bounce and coalescence in bubble-induced turbulence - Journal Article
  Jin, Yan; Weiland, Christian; Hoffmann, Marko; Schlüter, Michael
  Chemical Engineering Science 284: 119502 (2024)
  Publisher DOI
  
  
• Flow characteristics of differently sized Lagrangian Sensor Particles in a 15,000 l bioreactor - Master Thesis
  Brouwers, Isabel Sophie
  Technische Universität Hamburg (2024)
  Open Access
  
  
• Additively manufactured lattice structures in chemical or biochemical gas-liquid synthesis processes - Doctoral Thesis
  Spille, Claas
  Cuvillier 978-3-7369-7997-0 (2024)
  
  

Projekte

• BioJet - SPP 2240: Etablierung von Jet-Loop-Reaktoren als skalierbare bioelektraochemische Reaktorsysteme für anodische und kathodische Produktionsprozesse
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2024-2027
  Projektleitung: Schlüter, Michael; Gescher, Johannes
  
  
• NanoTransfekt - Erarbeitung einer Entwicklungs- und Produktionsplattform für Lipid-basierte Nanopartikel zur hoch flexiblen Herstellung von rekombinanten Proteinen in eukaryotischen Zellen
  Federal Ministry of Education and Research (BMBF); Laufzeit 2023-2025
  Projektleitung: Schlüter, Michael
  
  
• CRC 1615 - Project C01: Integration of components into adaptive geometries
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2023-2027
  Projektleitung: Herzog, Dirk; Kelbassa, Ingomar; Schlüter, Michael
  Mitarbeitende: Wigger, Christoph; Açikgöz, Serhan; Nguyen, Anh Minh
  
  
• SFB 1615 - Teilprojekt B06: Systematische Multiskalenmodellierung und Designkonzept für SMARTe Reaktoren
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2023-2027
  Projektleitung: Skiborowski, Mirko; Schlüter, Michael
  Mitarbeitende: Kinau, Siv Magdalena; Weiland, Christian; Hoffmann, Marko
  
  
• SFB 1615 - Teilprojekt B04: Maßgeschneiderte Transportprozesse in Mehrphasenreaktoren
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2023-2027
  Projektleitung: Schlüter, Michael; Kameke, Alexandra von
  Co-Projektleitung: Struckmann, Thorsten
  Mitarbeitende: Kexel, Felix; Wigger, Christoph; Nissen, Jan
  
  
• Mischungsstrukturen in Blasennachlaufströmungen hinter Einzelblasen und Blasenschwärmen und ihr Einfluss auf den Gas-Flüssigkeits-Stoffaustausch und chemische Reaktionen
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2023-2026
  Projektleitung: Schlüter, Michael
  
  
• I³-Junior-Project – Tomographic Reconstruction of Spherical and Irregularly Shaped Bubbles for Precise Determination of the Interfacial Area
  Laufzeit 2023-2024
  Projektleitung: Fitschen, Jürgen
  Co-Projektleitung: Rennebaum, Hannah Sophie; Kexel, Felix
  
  
• Feinblasen für biokatalytische Prozesse: Mikroskalige Phänomene und neuartige Anwendungen
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2022-2025
  Projektleitung: Schlüter, Michael; Liese, Andreas
  Co-Projektleitung: Bubenheim, Paul
  
  
• CHOLife - SPP 2170: Teilprojekt Experimentelle Multiskalenanalyse und Simulation von 'lifelines' in Bioreaktoren um deren Einfluss auf die Kultivierung von Chinese Hamster Ovary (CHO) Zellen zu untersuchen
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2019-2025
  Projektleitung: Schlüter, Michael
  Mitarbeitende: Hoffmann, Marko; Hofmann, Sebastian
  
  

Kooperationspartner

• Keio University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Chemistry, Chemical Engineering Laboratory, Japan
• Technische Universität Darmstadt, Center of Smart Interfaces, Arbeitsgebiet Mathematische Modellierung und Analysis, Alarich-Weiss-Straße 10, 64287 Darmstadt
• Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Institut für Fluiddynamik / Abteilung Experimentelle Thermofluiddynamik, Bautzner Landstraße 400, 01328 Dresden
• Kobe University, Department of Mechanical Engineering, Thermo-Fluid Dynamics, Energy and Environmental Engineering, Japan
• Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Institut für Fluiddynamik / Abteilung Computational Fluid Dynamics, Bautzner Landstraße 400, 01328 Dresden
• Ehrfeld Mikrotechnik GmbH, Mikroforum Ring 1, 55234 Wendelsheim
• Wacker Chemie AG, Hanns-Seidel-Platz 4, 81737 München
• Eindhoven University of Technology, Department of Chemical Engineering and Chemistry, research group Multi-Scale Modeling of Multiphase Flows, Het Kranenveld 14, STW 0.41, Helix, 5612 AZ Eindhoven, Netherlands
• PreSens - Precision Sensing GmbH, Josef-Engert-Str. 11, 93053 Regensburg
• Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau, Institut für Thermo- und Fluiddynamik, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik, Universitätsstraße 150, 44801 Bochum
• EUROTECHNICA GmbH, An den Stuecken 55, 22941 Bargteheide
• Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, Fermat, UMR 5502 – CNRS / Toulouse INP / UT3 – 2 allée du Pr Camille Soula 31400 Toulouse
• Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG, Development CMC Biologicals, Birkendorfer Str. 65 | 88397 Biberach
• Sartorius Stedim Systems GmbH Robert-Bosch-Straße 5-7, 34302 Guxhagen, Germany
• Czech Academy of Science, Research Group od Multiphase Reactors, Institute of Chemical Process Fundamentals of the CAS, Rozvojova 135 165 00 Prague 6 – Czech Republic
• Laboratoire de Génie Chimique Institut National Polytechnique de Toulouse-ENSIACET 4, allée Emile Monso - CS 44362 31030 TOULOUSE Cedex 4, France
• Institut Virion\Serion GmbH, Friedrich-Bergius-Ring 19, 97076 Würzburg
• microfluidic ChipShop GmbH, Stockholmer Str. 20, 07747 Jena
• Steinbeis-Innovationszentrum Zellkulturtechnik, c/o Hochschule Mannheim, Paul-Wittsack-Str.4, 68163 Mannheim

Großgeräte

• 3D-Profilometer
  Hersteller: Keyence Deutschland GmbH
  DOI: 10.15480/882.14796
  DFG-Geräteklassifikation: 8720 -- Profilmessmaschinen (elektronisch, mechanisch)
  
  
• CMOS Hochgeschwindigkeitskamera Phantom VEO 640L
  Hersteller: LaVision GmbH
  DOI: 10.15480/882.14792
  DFG-Geräteklassifikation: 5430 -- Hochgeschwindigkeits-Kameras (ab 100 Bilder/Sek)
  
  
• CMOS Hochgeschwindigkeitskamera Phantom VEO 640L
  Hersteller: LaVision GmbH
  DOI: 10.15480/882.14791
  DFG-Geräteklassifikation: 5430 -- Hochgeschwindigkeits-Kameras (ab 100 Bilder/Sek)
  
  
• High-Performance Vertical Magnetic Res.Imag.System
  DOI: 10.15480/882.14797
  DFG-Geräteklassifikation: 1742 -- NMR-Spektrometer für Imaging-Anwendung (außer 3231)
  
  
• High-Speed 3D ECVT System
  Hersteller: Tech4Imaging LLC
  DOI: 10.15480/882.14790
  DFG-Geräteklassifikation: 6450 -- Kapazitätsmessgeräte
  
  
• Hochgeschwindigkeitskamera
  DOI: 10.15480/882.14795
  DFG-Geräteklassifikation: 5430 -- Hochgeschwindigkeits-Kameras (ab 100 Bilder/Sek)
  
  
• LDV-Profilsensor
  Hersteller: ILA R&D GmbH
  DOI: 10.15480/882.14789
  DFG-Geräteklassifikation: 5750 -- Spezielle Laser-Mess-Systeme (z.B. Laser-Doppler-Vibrometer)
  
  
• Messgerät: NanoSight NS300
  Hersteller: Nanosight
  DOI: 10.15480/882.14794
  DFG-Geräteklassifikation: 1950 -- Streulicht-Blasen- und -Partikelmessgeräte (-Zähler)
  
  
• Mikroskop OFK10462, FV10-462-234 FV1000
  Hersteller: Olympus Deutschland GmbH
  DOI: 10.15480/882.14785
  DFG-Geräteklassifikation: 5000 -- Labormikroskope
  
  
• Nd:YAG Laser Innolas - Spitlight 600-10
  DOI: 10.15480/882.14793
  DFG-Geräteklassifikation: 5700 -- YAG-Laser
  
  
• Rheometer Kinexus Pro
  Hersteller: Malvern Instruments GmbH
  DOI: 10.15480/882.14786
  DFG-Geräteklassifikation: 1610 -- Viskosimeter, Rheometer
  
  
• SOPAT Partikelvisualisierungssystem
  Hersteller: SOPAT GmbH
  DOI: 10.15480/882.14788
  DFG-Geräteklassifikation: 1950 -- Streulicht-Blasen- und -Partikelmessgeräte (-Zähler)
  
  
• Ultraschallmessgerät,Ultrasonic Doppler Velocimete
  Hersteller: Signal Processing
  DOI: 10.15480/882.14787
  DFG-Geräteklassifikation: 0080 -- Ultraschallempfänger, -messgeräte