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Lukas Pansegrau studierte Chemieingenieurwesen an der Technischen Universität Dortmund. Das Studium schloss er im Februar 2010 mit einer Diplomarbeit zum Thema „Entwicklung von Produktionsszenarien zur Erstellung von Wirtschaftlichkeitsanalysen" ab. Seit April 2010 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Anlagen- und Prozesstechnik der Technischen Universität Dortmund. In seiner Forschungsarbeit beschäftigt er sich hauptsächlich mit der Untersuchung von Emissionen an gasförmig - beaufschlagten Flanschverbindungen.
Die Begrenzung von Emissionen stellt einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz und zur Erhöhung der Sicherheit in chemischen und petrochemischen Anlagen dar. Im Vordergrund stehen dabei vor Allem zwei Gruppen: Einerseits gesundheitsschädliche und andererseits klimaschädliche bzw. in anderem Maße umweltgefährdende Substanzen. Eine große Rolle spielen dabei flüchtige organische Verbindungen (kurz VOC für volatile organic compounds).
In der Vergangenheit wurde der Ausstoß dieser Stoffe dadurch minimiert, dass direkte Quellen wie Schornsteine, Fackeln, etc. technischen Verbesserungen unterzogen wurden. Durch die Begrenzung der Emissionen in diesem Bereich wuchs der Anteil der diffusen Quellen (Emissionen aus verteilten, nicht direkt quantifizierbaren Quellen) an. Hierzu zählen beispielsweise Ventile, Messstellen oder Flanschverbindungen. Letztere sind im Falle von VOCs für ca. ein Viertel aller diffusen Emissionen aus verfahrenstechnischen Anlagen verantwortlich.
Die Flanschverbindung besteht im Regelfall aus den drei Kernelementen Flansch, Verschraubung und Dichtung. In der Vergangenheit wurde das System vor Allem unter mechanischen Gesichtspunkten optimiert um eine maximale Flächenpressung auf die Dichtung zu ermöglichen. Doch gerade bei den oft verbauten kleinen Flanschverbindungen gerät man dabei an die mechanische Belastbarkeitsgrenze. Um die Emissionen aus diesen kleinen Flanschverbindungen zu minimieren steht somit heutzutage die Dichtung als zu optimierendes Bauteil im Vordergrund.
Jedoch ist bis heute nur in Ansätzen bekannt, wie die Leckage in Dichtungen zu Stande kommt. Hierbei sollen Stofftransportmodelle helfen die beeinflussenden Parameter der Leckage aufzudecken. Im Vordergrund der Forschung stehen dabei vor Allem die Wechselwirkung zwischen Dichtungsmaterial und fluidem Stoff.
