Das Projekt "Untersuchungen zum Abtragungsvorgang beim Kristallisationsfouling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Verfahrens- und Kerntechnik durchgeführt. Die Verschmutzung und/oder Verkrustung von Waermeuebertragungsflaechen (Fouling) verursacht grosse Probleme. Ihre Verminderung ist nicht nur aus technischen Gruenden (erhebliche Verschlechterung des Waermedurchgangs, erhoehter Druckverlust), sondern auch aus wirtschaftlicher Sicht (erhoehte Kosten) unbedingt erforderlich. Ursache fuer das Auftreten unerwuenschter Foulingschichten auf waermeuebertragenden Flaechen kann die Kristallisation die von Salzen sein, insbesondere von Salzen mit inverser Loeslichkeit. Bei diesem Kristallisationsfouling bildet sich auf der waermeuebertragenden Flaeche eine aus vielen, meist im Mikrometerbereich liegenden, Salzkristallen (polykristallin) zusammengesetzte Schicht aus. Der Wachstumsprozess der Einzelkristalle bzw. der gesamten Kristallschicht kann in Abhaengigkeit von einigen Haupteinflussgroessen schon hinreichend genau beschrieben werden. Diesem Ablagerungsvorgang ist aber in fast allen Faellen ein Abtragungsvorgang ueberlagert, der weitgehend ungeklaert ist. Hierbei wirkt beispielsweise durch die stroemende Fluessigkeit eine Schubspannung auf die Kristallschicht, die zu einem Schichtabtrag fuehren kann. Die Groesse des Feststoffabtrags ist aber nicht nur von der auf die Kristallschicht wirkenden Schubspannung abhaengig, sondern insbesondere auch von der Haftfestigkeit der Kristallschicht an der waermeuebertragenden Wand und der Scherfestigkeit der Kristallschicht selbst. Zunaechst setzen sich einzelne Kristalle auf der waermeuebertragenden Wand fest, die dann, wenn die Stroemungskraefte die Haftfestigkeit ueberschreiten, von der Wand abgerissen werden. Hat sich jedoch eine geschlossene Kristallschicht auf der waermeuebertragenden Wand gebildet, so werden Kristalle durch die Fluessigkeitsstroemung erosiv von der Kristallschicht abgetragen. Der Betrag des erosiven Kristallschichtabtrags ist von der Scherfestigkeit der Kristallschicht abhaengig. Ueber die Haft- und Scherfestigkeit und ihre Einflussparameter (Porositaet, Schichtdicke, Oberflaechenrauhigkeit der waermeuebertragenden Wand, Temperaturspannungen usw.) gibt es gegenwaertig nur Hinweise aus qualitativen Beobachtungen. Eine systematische experimentelle und theoretische Untersuchung dieser Einflussgroessen liegt bisher noch nicht vor. Eine befriedigende Vorhersage des Kristallisationsfoulings an waermeuebertragenden Flaechen ist jedoch nur bei genauer Kenntnis des Ablagerungs- und des Abtragungsvorgangs moeglich. Deshalb soll im Rahmen dieses Forschungsvorhabens die fuer den Kristallschichtabtrag entscheidende Haft- und Scherfestigkeit von, aus einer waessrigen Calciumsulfatloesung gewachsenen, Kristallschichten untersucht werden. Die so gewonnenen Erkenntnisse sollen eine verbesserte Modellierung des Kristallisationsfoulings ermoeglichen und Rueckschluesse auf das Kristallisationsfouling verringernde Betriebsbedingungen erlauben.