Forschungsbericht 2025

Mehrphasenströmungen V-5

Leitung: Schlüter, Michael
Oberingenieur: Hoffmann, Marko

Institut auf TORE
Institutswebsite

Publikationen

• Advanced glycerol oxidation to formic acid in a multiphasic jet loop reactor using polyoxometalate catalysts - Journal Article
  Wirth, Ira Christina; Niehaus, Daniel; Voß, Dorothea; Schlüter, Michael; Albert, Jakob
  ACS Sustainable Chemistry & Engineering 14 (1): 551-565 (2026)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Determination of the applied thermal tortuosity of porous media with macroscopic geometric parameters using a neural network model - Journal Article
  Jin, Yan; Speerforck, Arne; Kuznetsov, Andrey V.
  Transport in porous media 152 (12): 112 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Wireless and passive pressure detection using magneto-mechanical resonances in process engineering - Journal Article
  Merbach, Timo Alexander; Kexel, Felix; Faltinath, Jonas; Möddel, Martin; Schlüter, Michael; Knopp, Tobias; Mohn, Fabian
  Measurement science and technology 36 (8): 085109 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Lagrangian sensor particles for detecting hydrodynamic heterogeneities in industrial bioreactors: experimental analysis and Lattice-Boltzmann simulations - Journal Article
  Hofmann, Sebastian; Rautenbach, Ryan; Buntkiel, Lukas; Brouwers, Isabel Sophie; Gaugler, Lena; Barczyk, Jonas; Fitschen, Jürgen; Reinecke, Sebastian Felix; Hoffmann, Marko; Takors, Ralf; Hampel, Uwe; Schlüter, Michael
  Chemical Engineering Journal Advances 22: 100744 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Bubble injection for heat transfer enhancement : from physics to applications - Review Article
  Zarei, Ahmad; Hooshyari, Liya; Zaboli, Sohrab; Babaie Rabiee, Marzie; Akhavan, Saeed; Seddighi, Sadegh; Mesgarpour, Mehrdad; Wongwises, Somchai; Schlüter, Michael; Ahmadi, Goodarz A.; Markides, Christos N.; Zhang, Yonghai; Lin, Jianzhong; Mahian, Omid
  Physics Reports 1112: 1-117 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Advancing multiphase flow imaging with high-density receiver arrays: MRI velocity measurements in structured packing with Schwarz-Diamond-TPSf design - Conference Poster
  Adrian, Muhammad; Tsanda, Artyom; Merbach, Timo Alexander; Acikgöz, Serhan; Herzog, Dirk; Benders, Stefan; Kelbassa, Ingomar; Schlüter, Michael; Knopp, Tobias; Penn, Alexander
  Jahrestreffen der DECHEMA/VDI-Fachgruppen Mischvorgänge, Hochdruckverfahrenstechnik und Mehrphasenströmungen 2025
  
  
• In silico studies of fluid flow, digestion of food and drug dissolution in human stomach - Journal Article
  Li, Changyong; Xiao, Jie; Chen Xiao Dong; Jin, Yan
  Food engineering reviews 17 (2): 450-464 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Experimental and numerical investigation of competitive chemical reactions on different scales in milli reactors - Doctoral Thesis
  Frey, Torben
  Berichte aus dem Institut für Mehrphasenströmungen 13: (2025)
  
  
• Gas-Liquid Flow, Oxygen Mass Transfer, and Mixing Characterization of a Transparent Single-Use Bioreactor Model (Biostat STR® 200) - Learning Object
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Technische Universität Hamburg (2025)
  Open Access
  
  
• 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
  
  
• Transfer of an agrochemical process to a two-phase-operated jet loop reactor using the x-scaling approach - Doctoral Thesis
  Maly, Marc
  Berichte aus dem Institut für Mehrphasenströmungen 14: (2025)
  
  
• A lagrangian model for the prediction of bubble breakup - Doctoral Thesis
  Weiland, Christian
  Berichte aus dem Institut für Mehrphasenströmungen 15: (2025)
  
  

Forschungsdaten

• Data supplement for publication: Wireless and passive pressure detection using magneto-mechanical resonances in process engineering - Experimental Data
  Merbach, Timo Alexander; Kexel, Felix; Faltinath, Jonas; Möddel, Martin; Schlüter, Michael; Knopp, Tobias; Mohn, Fabian
  Open Access
  
  
• Supplementary material to publication with title: SMART-Reactors : tailoring gas holdup distribution by additively manufactured lattice structures - Dataset
  Maiwald, Maria Isabelle; Spille, Claas
  Open Access
  
  
• Development of an Aerated High-Pressure Reactor for Biotechnological Applications - Experimental Data
  Niehaus, Daniel
  Open Access
  
  
• Mixing Time (MR_R_10_25) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Mixing Time (MM_R_10_25) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution (M_MR_20_150) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Mixing Time (MM_M_3_25) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Mixing Time (MR_0_0_0_25) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution (R_MR_20_150) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Mixing Time (MR_M_3_25) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution Closeup (R_MR_0,5_120_C) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Mixing Time (MM_R_5_120) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution (M_MM_6_120) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution (R_MR_6_120) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution (R_MR_20_120) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Mixing Time (MM_0_0_0_25) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Mixing Time (MR_R_5_120) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution (M_MR_6_120) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution (M_MM_20_120) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution (R_MR_6_25) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution (R_MM_6_25) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Mixing Time (MM_R_20_120) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution (R_MM_6_120) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Mixing Time (MR_0_0_0_15) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  
• Bubble Size Distribution Closeup (M_MR_0,5_120_C) - Video
  Scheibenbogen, Karl; Maly, Marc; Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Schlüter, Michael
  Publisher DOI
  
  

Projekte

• Graduiertenkolleg 3068 - Climate-informed Engineering
  Laufzeit 2025-2030
  Projektleitung: Rutner, Marcus; Smirnova, Irina; Liese, Andreas; Heinrich, Stefan; Huber, Patrick; Shokri, Nima; Fröhle, Peter; Schlüter, Michael; Rung, Thomas; Smarsly, Kay; Hohenegger, Cathy; Stevens, Bjorn
  
  
• 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
  Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR); Laufzeit 2023-2025
  Projektleitung: Schlüter, Michael
  Externe beteiligte Einrichtungen: Serion GmbH; microfluidic ChipShop GmbH; Steinbeis Innovation gGmbH – Cell Culture Technology Center
  
  
• SFB 1615 - Teilprojekt C01: Integration von Komponenten in adaptive Geometrien
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2023-2027
  Projektleitung: Herzog, Dirk; Kelbassa, Ingomar; Schlüter, Michael
  Mitarbeitende: Wigger, Christoph; Açikgöz, Serhan; Nguyen, Anh Minh; Maiwald, Maria Isabelle; Hünting, Jan; Merbach, Timo Alexander
  
  
• 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 Hendrick; Merbach, Timo Alexander
  Externe beteiligte Einrichtungen: Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg
  
  
• 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; Paschalidis, Leandros
  
  
• 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
  Externe beteiligte Einrichtungen: Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg
  
  
• 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 2019-2026
  Projektleitung: Schlüter, Michael
  Mitarbeitende: Hoffmann, Marko; Hofmann, Sebastian
  Externe beteiligte Einrichtungen: Universität Stuttgart
  
  

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: 10.15480/882.14791
  DFG-Geräteklassifikation: 5430 -- Hochgeschwindigkeits-Kameras (ab 100 Bilder/Sek)
  
  
• CMOS Hochgeschwindigkeitskamera Phantom VEO 640L
  Hersteller: LaVision GmbH
  DOI: 10.15480/882.14792
  DFG-Geräteklassifikation: 5430 -- Hochgeschwindigkeits-Kameras (ab 100 Bilder/Sek)
  
  
• FTIR-Spektrometer
  Hersteller: Bruker Optics GmbH & Co.KG
  DOI: 10.15480/882.16561
  DFG-Geräteklassifikation: 1830 -- FTIR-Spektrometer
  
  
• 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
  Hersteller: LaVision GmbH
  DOI: 10.15480/882.16541
  DFG-Geräteklassifikation: 5430 -- Hochgeschwindigkeits-Kameras (ab 100 Bilder/Sek)
  
  
• Hochgeschwindigkeitskamera
  DOI: 10.15480/882.14795
  DFG-Geräteklassifikation: 5430 -- Hochgeschwindigkeits-Kameras (ab 100 Bilder/Sek)
  
  
• Hochgeschwindigkeitskamera
  Hersteller: LaVision GmbH
  DOI: 10.15480/882.16532
  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)
  
  
• Stickmaschine
  Hersteller: ZSK Stickmaschinen GmbH
  DOI: 10.15480/882.16563
  DFG-Geräteklassifikation: 2230 -- Textilmaschinen
  
  
• Thermografiekamera
  Hersteller: InfraTec GmbH
  DOI: 10.15480/882.16560
  DFG-Geräteklassifikation: 8620 -- Thermographiegeräte (technisch)
  
  
• Thermowaage
  Hersteller: Waters GmbH
  DOI: 10.15480/882.16559
  DFG-Geräteklassifikation: 8660 -- Thermowaagen
  
  
• Ultraschallmessgerät,Ultrasonic Doppler Velocimete
  Hersteller: Signal Processing
  DOI: 10.15480/882.14787
  DFG-Geräteklassifikation: 0080 -- Ultraschallempfänger, -messgeräte