Ingenieurwissenschaften
Wiegen durch Wände
Durch die Wände eines abgeschlossenen Behälters - berührungslos - läßt sich jetzt präzise wiegen. Möglich macht’s die Magnetschwebewaage, entwickelt und zur Marktreife gebracht von Ingenieuren der RUB. Die weltweit einmalige Wägetechnik kann vielfältig zum Einsatz kommen - z.B. zum Messen der Dichte, Viskosität, Adsorption oder von chemischen Reaktionen. Selbst bei extremen Temperaturen oder agressiven Substanzen sind Messungen möglich und dazu von höchster Genauigkeit.
Prof. Dr. - Ing. Wolfgang Wagner,
Dr.- Ing. Hans Wilhelm Lösch,
Dr.- Ing. Reiner Kleinrahm,
Lehrstuhl für Thermodynamik, Fakultät für Maschinenbau der RUB
Für die Auslegung von Apparaten und Anlagen der Energie- und Verfahrenstechnik, z.B. Turbinen, Wärmeübertrager, ganze Kraftwerke, Kältemaschinen, Chemieanlagen, aber auch für wissenschaftliche Grundlagenuntersuchungen benötigt man genaue Zustandsgleichungen zur Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften (z.B. Enthalpie, Entropie, Schallgeschwindigkeit) des jeweiligen Arbeitsstoffes (Gase und Flüssigkeiten). Voraussetzung für die Entwicklung möglichst genauer Zustandsgleichungen ist das Vorliegen von sehr genauen Meßwerten der Dichte dieser fluiden Stoffe über große Druck- und Temperaturbereiche.
Vor diesem Hintergrund ist ein Forschungsgebiet des Lehrstuhls für Thermodynamik die grundlegende Weiterentwicklung der Meßtechnik für hochgenaue Dichtemessungen fluider Stoffe. Im Rahmen dieser Forschungsarbeiten wurden die weltweit genauesten Methoden zur Messung der Dichte von Gasen und Flüssigkeiten entwickelt [1]. Diese neue Dichtemeßtechnik beruht auf einem neuartigen Verfahren zur Messung der Auftriebskraft, die auf jeden Körper wirkt, wenn er sich in einem Fluid (Gas oder Flüssigkeit) befindet (Archimedisches Prinzip). Zur Messung dieser Auftriebskraft muß der betreffende Körper (Senkkörper) innerhalb des Fluids, dessen Dichte gemessen werden soll, und im Vakuum gewogen werden. Die dabei auftretende Gewichtsdifferenz entspricht direkt der auf den Senkkörper wirkenden Auftriebskraft, aus der die Dichte des Fluids bestimmt werden kann.
Präzise Wiegen: auch bei 2000 °C oder 1000 bar
Die nach diesem Prinzip bei uns aufgebauten Apparaturen decken einen Temperaturbereich von -220 bis +250 °C bei Drücken bis 300 bar ab.
Die Umsetzung dieses vom Prinzip her seit langem bekannten Verfahrens der Dichtemessung bestand darin, Präzisionswägungen des Senkkörpers (notwendige Genauigkeit etwa 10 mg) innerhalb einer Meßzelle auch über große Temperatur- und Druckbereiche durchzuführen. Darüber hinaus können die Fluide in der Meßzelle auch aggressiv sein. Unter diesen Bedingungen schied die Installation einer Analysenwaage innerhalb der Meßzelle aus, so daß Präzisionsdichtemessungen in dieser Güte bisher nicht durchgeführt werden konnten. Gelöst wurde das Problem durch die Entwicklung einer sog. Magnetschwebekupplung, die eine berührungslose Kraftübertragung durch die Wand der abgeschlossenen Meßzelle an eine normale Analysenwaage erlaubt, die sich außerhalb der Meßzelle bei Umgebungsbedingungen befindet. Die Bauteile „Magnetschwebekupplung“ und die normale „Analysenwaage“ bilden gemeinsam die sog. „Magnetschwebewaage“.
Nach der Realisierung einer Magnetschwebewaage zur hochgenauen Dichtemessung für die Grundlagenforschung wurde uns schnell klar, daß wir hier ein Präzisionsinstrument für ganz universelle gravimetrische Messungen (d.h. Messungen von physikalischen Effekten durch Wägungen im Erdschwerefeld) geschaffen hatten. Im folgenden wird die Entwicklung der Magnetschwebewaagen als allgemeine gravimetrische Meßinstrumente für spezielle meßtechnische Bedingungen beschrieben.
Durch die Erfassung von Kraft- oder Masseänderungen, die Probenkörper im Erdschwerefeld erfahren, lassen sich zahlreiche physikalische und chemische Phänomene sehr genau und direkt untersuchen. Hierzu gehören beispielsweise die Messung von Transport- und Zustandsgrößen (Sorption, Diffusion, Dichte, Oberflächenspannung) und die Untersuchung chemischer Reaktionen (Korrosion, Zersetzung etc.).
Anwendung finden derartige Messungen außerhalb der Grundlagenforschung z.B. bei der Auslegung und Optimierung von Verfahren zur Abgasreinigung, Kohlevergasung, Erdgas- und Wasserstoffspeicherung, Rückstandsverbrennung, Werkstoffsynthese oder zur Kunststoffherstellung.
Von Adsorption bis Zustandsgröße: Wiegen von A bis Z
Bei allen diesen Untersuchungen wird der Probenkörper genau definierten Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Kontrolliert verändert werden dabei in weiten Bereichen Druck und Temperatur sowie die Zusammensetzung der Meßatmosphäre, die aus korrosiven, toxischen oder überkritischen Fluiden bestehen kann.
Die Ursache für die bisher vergleichsweise seltene Anwendung gravimetrischer Meßmethoden unter extremen Versuchsbedingungen läßt sich am Beispiel einer konventionellen Thermogravimetrie-Apparatur (Abb. 1, links) erläutern. Unter dem Begriff „Thermogravimetrie“ sind die gravimetrischen Untersuchungsmethoden zusammengefaßt, die unter Einsatz eines bestimmten Temperaturprogrammes durchgeführt werden.
Eine solche Apparatur besteht hinsichtlich ihrer wesentlichen Komponenten aus einer Waage, an der die Probe hängt, einem Meßraum und einem Ofen, der die Probe einem vorgegebenen Temperaturprogramm unterwirft. Das eventuell korrosive Meßgas wird bei diesem Beispiel unterhalb der Probe dem Meßraum zugeführt. Um das empfindliche Wägeinstrument vor der Meßraumatmosphäre zu schützen, muß ein zweiter, inerter Gasstrom durch den Waagenraum geleitet werden. Ohne dieses Spülgas würde das Wägeinstrument durch eine korrosive Meßatmosphäre beschädigt und die Meßgenauigkeit durch Kondensation und Ablagerungen oder durch eine Änderung der Atmosphäre im Waagenraum deutlich reduziert. Auf der anderen Seite wirken sich die Spülgasströme störend auf die Meßgenauigkeit und die Reinheit der Meßatmosphäre aus und bewirkten darüber hinaus eine Verschlechterung des erreichbaren Vakuums und eine schlechtere Thermostatisierbarkeit.
Bei der rechts in Abb. 1 skizzierten Apparatur sind alle diese Nachteile durch die völlige Abtrennung von Meßraum und Wägeinstrument beseitigt. Die Probe hängt nicht mehr direkt an der Waage, sondern an einem sogenannten Schwebemagneten. Dieser wird von einem an der Waage aufgehängten Haltemagneten in einem freien Schwebezustand gehalten.
Universeller Einsatz dank neuem Regelungsprinzip
Mit dieser Magnetschwebekupplung wird die zu messende Kraft berührungsfrei aus dem Meßraum auf die außerhalb unter normalen Umgebungsbedingungen angeordnete Waage übertragen.
Obwohl das Prinzip der berührungsfreien Kraftmessung bereits vor etwa 50 Jahren „erfunden“ wurde, konnten bis zu den hier beschriebenen Entwicklungen nur Meßinstrumente mit einem sehr eingeschränkten Anwendungsbereich realisiert werden [3]. Durch eine entscheidende Änderung des Regelungsprinzips gelang es uns, einen neuen universell einsetzbaren Typ von Magnetschwebewaagen zu entwickeln [4]. Diese Meßgeräte ermöglichen nun erstmals die Anwendung gravimetrischer Meßverfahren in weiten Druck- und Temperaturbereichen mit nahezu beliebigen Probemassen [5].
Der prinzipielle Aufbau und die Regelung der neuen Schwebewaage sind in Abb. 2 dargestellt. Als Haltemagnet dient ein Elektromagnet mit Eisenkern, der an der Waagschale einer handelsüblichen Analysen- oder Mikrowaage aufgehängt ist. Die Probe ist über eine An- und Abkoppelvorrichtung mit dem Schwebemagneten (Permanentmagnet) verbunden. Als Abtrennung des Meßraumes zwischen Schwebe- und Haltemagnet wird je nach Druck- und Temperaturbereich das Oberteil des Kupplungsgehäuses (in Abb.2 dunkelgrau) aus den magnetisch neutralen Metallen Kupfer-Beryllium oder Kupfer-Chrom-Zirkon eingesetzt. Mit Ausnahme dieses Bauteils, das innen zur Vermeidung von Korrision vergoldet ist, befinden sich innerhalb des Druckgehäuses grundsätzlich nur Oberflächen aus korrosionsarmem Edelstahl.
Bei dem neuen Regelungsprinzip wird die absolute Lage des Schwebemagneten erfaßt und in einem direkten Regelkreis konstant geregelt. Der Lagesensor besteht aus einem Weicheisenkern am Schwebeteil und einer außerhalb des Druckgehäuses angebrachten Sensorspule. Der Sensorkern verändert je nach Eintauchtiefe die Induktivität der Spule. In einem Wegaufnehmer wird daraus ein lageproportionales Spannungssignal gebildet, und über einen PID-Regler, der die Elektromagnetspannung steuert, wird die Lage des Schwebemagneten konstant geregelt. Durch einen zweiten überlagerten Sollwertregler und eine Steuerungseinheit werden nun sowohl die stationären Elektromagnetspannungen (Haltemagnet) im zeitlichen Mittel konstant gehalten als auch verschiedene geregelte Bewegungsabläufe des Schwebeteils vorgegeben. Letztere dienen zum An- und Abfahren des Schwebezustandes beim Ein- und Ausschalten der Regelung und zur An- und Abkopplung der Meßlast.
Die mit Hilfe der Magnetschwebekupplung realisierte An- und Abkopplung der Meßlast ermöglicht erstmalig die Anwendung moderner Wägetechnologie unter kontrollierten Umgebungsbedingungen. Moderne hochauflösende Waagen können zur Korrektur von Nullpunkt- und Empfindlichkeitsdriften automatisch tariert und kalibriert werden. Voraussetzung für beides ist allerdings eine unbelastete Waage, also die Abkopplung der Meßlast. Bei den neuen Schwebewaagen kann deshalb der Schwebemagnet aus der in Abb. 3 links dargestellten „Meßpunktlage“ in die einige Millimeter tiefer liegende „Nullpunktlage“ (Abb. 3, rechts) herabgefahren werden. Dabei wird ein kleiner Käfig, an dem die Meßlast hängt, auf einer Auflage abgesetzt. Die Meßlast ist dann von der Waage entkoppelt. Nur das rot dargestellte Bauteil „Schwebemagnet mit Schwebeteil“ befindet sich weiterhin in einem freien Schwebezustand, und allein dessen Gewicht wird jetzt noch auf die Waage übertragen. Durch Anfahren dieser Nullpunktlage, die dem entspricht, was man normalerweise als „leere Waagschale“ bezeichnet, kann die Waage mit Hilfe in der Waage integrierter Kalibriergewichte (KAL) jederzeit tariert und kalibriert werden.
Bei der Weiterentwicklung dieses High-Tech-Meßinstruments für Dichtemessungen zu einem Präzisionsmeßgerät für viele Anwendungen in Forschung und Industrie wurden vor allem die Möglichkeiten zur Vereinfachung und Verbesserung untersucht sowie unterschiedliche Arbeits- und Meßbereiche getestet. Aus diesen Erfahrungen heraus ist dann eine Standardversion einer Magnetschwebewaage entwickelt worden, die neben unseren speziellen Problemstellungen einen breiten Anwendungsbereich ermöglicht.
Der Aufbau einer Standardversion dieser Schwebewaage ist in Abb. 4 schematisch dargestellt. Er besteht aus einem Gestell, auf dem die Waage steht und an dessen Grundplatte über einen Kühler das Kupplungsgehäuse mit Thermostat befestigt ist. Als Wägeinstrumente werden handelsübliche Analysen- oder Mikrowaagen eingesetzt. Die Schwebekupplung, bestehend aus Haltemagnet und Schwebemagnet, hängt an der Waage. Der Haltemagnet ist mit einem dünnen Rohr, in welchem die elektrischen Leitungen verlaufen, mit seiner Aufhängung verbunden. Oberhalb eines Gelenkes werden die elektrischen Leitungen kraftneutral zum Gehäuse geführt. Zum Anschluß der speziellen Meßzelle, deren Gestaltung vom jeweiligen Anwendungsfall abhängt, ist das Kupplungsgehäuse mit einem speziellen Verbindungsteil (Flansch) versehen.
Die Spezifikationen von Standardschwebewaagen lassen sich folgendermaßen zusammenfassen. Der Schwebekupplungsbereich kann derzeit auf maximal 250 °C thermostatisiert werden. Bis zu dieser Temperatur lassen sich Kupplungsgehäuse und Meßzelle als eine thermische Einheit gestalten. Eine Erweiterung des Temperaturbereichs auf 400 °C befindet sich in der Entwicklung. Soll bis zu höheren Temperaturen gemessen werden, wie es bei der Thermogravimetrie grundsätzlich der Fall ist, so wird der Meßraum vom Schwebekupplungsgehäuse thermisch entkoppelt. In diesem Fall können, bei Verwendung entsprechender Meßzellen und Öfen, Probentemperaturen von bis zu 2000 °C erreicht werden. Niederdruck-Magnetschwebewaagen decken einen Druckbereich vom Ultrahochvakuum bis etwa 3 bar ab, wohingegen Hochdruck-Magnetschwebewaagen bei Drücken bis 600 bar einsetzbar sind. Bei den Standardversionen können die Meßlasten bis 100 g betragen, wobei Meßlasten bis 10 g mit einer Auflösung von 1 mg gewogen werden können. Der Gesamtfehler einer solchen Schwebewaage beträgt nur wenige mg und wird allein durch die eingesetzte Analysenwaage verursacht. Die Magnetschwebekupplung wird also so stabil geregelt, daß die Waage gar nicht „merkt“, daß überhaupt keine feste Verbindung zwischen der zu wiegenden Probe und der Waage besteht. In Sonderfällen können die Schwebemassen auch mehrere Kilogramm betragen, und der Druck kann auf 2000 bar erhöht werden.
Neben den Metallversionen gibt es heute auch komplette Glasversionen von Magnetschwebewaagen, bei denen das Kupplungsgehäuse, die Vorrichtung zur An- und Abkopplung der Meßlast sowie die Meßzellen vollkommen aus Quarzglas gefertigt und der Schwebemagnet sowie der Sensorkern in Quarzglas eingeschmolzen sind. Auf diese Weise können auch Messungen in höchst aggressiven Medien durchgeführt werden.
Magnetschwebewaagen für Niederdruck und Hochdruck werden bereits in vielen Forschungs- und Entwicklungslaboratorien eingesetzt, und zwar hauptsächlich für
• Präzisionsdichtemessungen von Gasen und Flüssigkeiten
• Sorptions- und Löslichkeitsuntersuchungen
• Messungen des Stoffüberganges bei überkritischer Extraktion
• Messungen der Oberflächenspannung
• Viskositätsmessungen
Für die ersten vier aufgeführten Anwendungsbereiche zeigt Abb. 5 beispielhaft die an das jeweilige Meßproblem angepaßte Ausführung der Meßzelle.
Im linken Teil von Abb. 5 ist eine Dichtemeßzelle nach dem neuartigen „Ein-Senkkörper-Auftriebsverfahren“ [2] vereinfachend dargestellt. An dem Käfig zur An- und Abkopplung der Meßlast hängt ein etwa 60 g schwerer Quarzglas-Senkkörper, der im Vakuum und in der mit dem Fluid gefüllten Meßzelle bei den entsprechenden Werten von Temperatur T und Druck p gewogen wird.
Die Dichte r des Fluids ergibt sich dann aus der Differenz der tatsächlichen Senkkörpermasse m Vakuum im Vakuum und der scheinbaren Senkkörpermasse m Fluid im Fluid, dividiert durch das Volumen V (T, p) des Senkkörpers:
Neben dem Tarieren und Kalibrieren in der Nullpunktlage (vgl. Abb. 3) kann über eine speziell entwickelte Grundlast-Kompensationseinrichtung an der Waage auch der Einfluß der Kennlinienverschiebung kompensiert und damit die Gesamtmeßgenauigkeit weiter erhöht werden. Auf diese Weise lassen sich Unsicherheiten in der Dichtemessung über große Temperatur- und Druckbereiche von unter ± 0,02 % erreichen.
Magnetschwebewaage ermöglicht neuen ‘Welt-Dichtemeßstandard’
Dieses spezielle Auftriebsverfahren ist das derzeit überhaupt genaueste Verfahren zur Messung der Dichte fluider Stoffe und wird inzwischen weltweit zur Präzisionsdichtemessung angewendet.
In den USA und in Großbritannien wurde auf der Basis unserer Auftriebsmethode von den entsprechenden Staatsinstituten der Metrologie (Meßtechnik) der jeweils nationale Dichtemeßstandard gesetzt. Unter einem solchen Standard sind die zum jeweiligen Zeitpunkt anerkanntermaßen genauesten Meßapparaturen zu verstehen, mit denen dann andere Dichtemeßgeräte aus Forschung und Industrie kalibriert bzw. überprüft (zertifiziert) werden können. Das entsprechende Staatsinstitut in Deutschland ist die Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig, die ebenfalls bereits drei Magnetschwebewaagen zur Dichtemessung einsetzt.
Für die Verfahrenstechnik von großer Bedeutung sind z.B. Messungen der Adsorption von Gasen und Flüssigkeiten an Festkörpern mit sehr großer Oberfläche (Aktivkohle, Zeolithe) und Stoffübergangsmessungen bei überkritischer Extraktion, siehe Abb. 5 (rechts). Die Hochdruckadsorption ist ein ganz modernes Verfahren zur Herstellung von Reinststoffen. Stoffübergangsmessungen bei hohen Drücken spielen eine große Rolle für Stofftrennprozesse mit Hilfe der überkritischen Extraktion in der Nahrungsmitteltechnik (Gewinnung von Wertstoffen wie Hopfen, Koffein, Lecithin), in der chemischen Industrie (Aromatenabtrennung, Gewinnung von Antibiotika) und in der Umwelttechnik (Bodensanierung, Altölaufbereitung). Mit einer Magnetschwebewaage lassen sich auch Messungen der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten unter Druck durchführen. Dazu wird ein in die Flüssigkeit eingetauchter Drahtring (Du-Noüy-Methode) mit Hilfe einer speziellen Regelung der Magnetschwebekupplung langsam hochgezogen. Die dabei vor dem „Abreißen“ der Flüssigkeit maximal gemessene Kraft ist das Maß für die Oberflächenspannung.
Die Transportgröße Viskosität (Zähigkeit) ist eine ganz entscheidende Eigenschaft von fluiden Arbeitsstoffen in der Energie- und Verfahrenstechnik. Bisher konnte die Viskosität h praktisch nur in Abhängigkeit vom Druck p und der Temperatur T gemessen werden. Zur Aufstellung von Viskositäts-Zustandsgleichungen benötigt man aber passend zu den Werten von h , T und p auch die Dichte r. Da die Dichte aber bisher nicht mitgemessen werden konnte, wurde r aus entsprechenden Zustandsgleichungen berechnet. Doch nur für etwa 20 Reinstoffe und nur für sehr wenige spezielle Gemische (Erdgase) gibt es bislang ausreichend genaue Zustandsgleichungen.
Vor diesem Hintergrund haben wir in einer gerade abgeschlossenen Forschungsarbeit unsere Dichtemeßzelle so modifiziert, daß ein Gerät zur simultanen Messung von Dichte und Viskosität entstand [6], siehe Abb. 6. Die Dichtemessung geschieht im Prinzip wie zuvor beschrieben, wobei hier aber ein Zylinder mit größerer Bohrung als Senkkörper benutzt wird. Das Schwebeteil dient bei abgesetztem Senkkörper (siehe Abb. 6) als Rotationskörper. Zur Messung der Viskosität nutzt man nun die durch die Magnetschwebekupplung realisierte reibungsfreie Lagerung des Rotationskörpers. Der elektrisch leitende Rotationskörper wird im freien Schwebezustand durch ein von den äußeren Antriebsspulen erzeugtes umlaufendes magnetisches Drehfeld berührungsfrei angetrieben. Nach Abschaltung des Drehfeldes läßt sich aus der Dämpfung der Drehbewegung durch die viskose Reibung direkt die Viskosität des Fluids bestimmen.
Technologietransfer: Selbst in die Hand genommen
Als wir vor etwa zehn Jahren auf Tagungen und in Veröffentlichungen über unsere Dichtemessung berichtet und auf der ACHEMA (eine der größten Ausstellungen des chemischen Apparatebaus) 1988 in Frankfurt Modelle unserer Apparaturen ausgestellt hatten, dauerte es nicht lange, bis wir eine Reihe von Anfragen bezüglich solcher Schwebewaagen erhielten. Über Drittmittelprojekte wurden am Lehrstuhl dann einige spezielle Geräte für Forschungsinstitute und für die chemische Großindustrie entwickelt und aufgebaut. Da im Laufe der Zeit das Interesse an diesen Präzisionswaagen stark zunahm, haben wir versucht, einschlägige Meßgeräte-Firmen für eine kommerzielle Produktion von Magnetschwebewaagen zu gewinnen - dies jedoch trotz intensiver Bemühungen ohne jeden Erfolg.
Schließlich blieb uns nichts anderes übrig, als die Sache selbst in die Hand zu nehmen. So wurde 1990 die Fa. RUBOTHERM Präzisionsmeßtechnik GmbH gegründet, die ihren Sitz im „Technologiezentrum Ruhr“ auf dem Gelände der Ruhr-Universität hat. Diese kleine High-Tech-Firma mit z.Z. sechs Mitarbeitern hat bis 1996 über 50 Magnetschwebewaagen und Meßanlagen für verschiedene Anwendungszwecke hergestellt und verkauft - und zwar ohne Förderung durch öffentliche Mittel. Abnehmer sind sowohl sehr namhafte Firmen der deutschen Großindustrie als auch viele Forschungsinstitute (Universitäten, Großforschungseinrichtungen), wobei etwa 40 % der Aufträge aus dem Ausland (sieben europäische Länder, USA, Japan, Südkorea) kommen.
Naturgemäß existiert auf dem Gebiet der Forschung und Entwicklung eine gute Zusammenarbeit zwischen der seit vielen Jahren am Lehrstuhl für Thermodynamik bestehenden Forschungsgruppe „Magnetschwebewaagen“ und der Fa. Rubotherm. So sind z.B. einige der zuvor geschilderten Typen von Magnetschwebewaagen das Ergebnis dieser Zusammenarbeit. Im Rahmen von Drittmittelprojekten (finanziert durch die Fa. Rubotherm) bringt der Lehrstuhl sein Forschungspotential auf diesem Gebiet in die Zusammenarbeit ein und nutzt im Gegenzug die praktische Erfahrung dieser Firma für die Weiterentwicklung der eigenen Forschungsapparaturen.
Unsere bisher „gelebten“ Erfahrungen beim Technologie-Transfer (auch in Zusammenarbeit mit anderen Firmen) lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: Es gibt an den Universitäten viele sehr gute Entwicklungen (Meßgeräte, Produktionsverfahren, Software etc.), die für die Industrie eigentlich sehr interessant sein müßten. Wenn es sich dabei jedoch um Produkte handelt, die nur einen beschränkten Markt abdecken und die gleichzeitig ein hohes Know-how erfordern, ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten, einen industriellen Partner zu finden. Da kann auch keine Transfer-Stelle helfen, die den fachlich in Frage kommenden Industriebereich ja weniger kennt als die Forscher selbst. Das soll jedoch keinesfalls heißen, daß eine öffentliche Förderung nutzlos sei, sondern sie darf nur nicht nach dem herkömmlichen Muster ablaufen: Unterstützung z.B. nur dann, wenn sog. Marktforschungsprofis die Marktchancen mit Brief und Siegel bestätigt haben. Wünschenswert wäre vielmehr der Versuch einer individuellen Beurteilung des Know-hows und der Persönlichkeit der jeweiligen Gründer mit dem Ziel einer unbürokratischen Anlaufunterstützung, die das Risiko einer solchen Unternehmensgründung reduziert, nicht aber beseitigt. Dies ist anfänglich ganz im Sinne von Kleckern und nicht Klotzen gemeint, was sich nach einigen Jahren, wenn eine deutliche Expansion erfolgversprechend ist, durchaus umkehren kann.
Glossar
Dichte: Auf die Volumeneinheit bezogenes Gewicht (Masse) eines Stoffes.
Zustandsgleichung: Gleichung zur Berechnung der verschiedenen Zustandsgrößen von Gasen und Flüssigkeiten in Abhängigkeit von Temperatur und Dichte oder Temperatur und Druck.
Enthalpie: wichtigste energetische Zustandsgröße bei einem technischen Prozeß.
Entropie: Maß für den Ordnungszustand eines Systems; technisch wichtig als Maß für die „Verluste“ bei Energieumwandlungen.
Schallgeschwindigkeit: Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls in einem Fluid.
inertes Gas: reaktionsträges Gas, z.B. Edelgase.
überkritisches Fluid: Zustand eines Fluids oberhalb der Werte des sog. kritischen Punktes, d.h. bei relativ hohen Drücken und, abhängig vom Fluid, auch hohen Temperaturen.
Induktivität: Elektr. Eigenschaft einer Spule.
Nullpunktdrift: Verschiebung des Nullpunktes eines Meßinstrumentes, z.B. aufgrund von Temperatureinflüssen auf die elektron. Bauteile.
Empfindlichkeitsdrift: Verschiebung der Steigung der Kennlinie eines Meßinstruments, möglicher Grund siehe Nullpunktdrift.
PID-Regler: Proportional-Integral-Differential-Regler, bestimmter Typ eines elektronischen Reglers.
Literatur
[1] Kleinrahm, R., Wagner, W. J. Chem. Thermodynamics 18 (1986), 739-760.
[2] Wagner, W., Brachthäuser, K., Kleinrahm, R., Lösch, H.W. Int. J. Thermophysics 16 (1995), 399-411.
[3] Gast, Th. Naturwissenschaften 56 (1969), 434-438.
[4] Lösch, H. W. Fortschr.-Ber. VDI, Reihe 3, Nr. 138, Düsseldorf 1987.
[5] Lösch, H. W., Kleinrahm, R., Wagner, W. Jahrbuch 1994 „Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen“, VDI- GVC, 117-137, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1994.
[6] Docter, A., Lösch, H. W., Wagner, W. Fortschr.-Ber. VDI, R. 3, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1997.