An der Hochschule Düsseldorf (HSD) haben nun die Arbeiten am Forschungsprojekt „FörderKiT“ begonnen. Unter Leitung von Professorin Dr.-Ing. Dorothea Schwung (Fachbereich Elektro- und Informationstechnik) wird am HSD-Institut FMDauto ein innovatives System zur zuverlässigen und energieeffizienten Förderung schwer fließender Materialien entwickelt. Gefördert wird das Vorhaben im Rahmen des „Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert mit insgesamt 280.000 Euro. Die Laufzeit beträgt zwei Jahre.
„Mit FörderKiT greifen wir eine konkrete Herausforderung aus der industriellen Praxis auf und entwickeln dafür neue technische Lösungsansätze“, sagt Projektleiterin Dorothea Schwung, Professorin für Künstliche Intelligenz und Data Science in der Automatisierungstechnik. „Unser Ziel ist es, Förderprozesse für anspruchsvolle Materialien stabiler, energieeffizienter und besser steuerbar zu machen.“
Im Mittelpunkt des Vorhabens steht die Verbesserung sogenannter Resonanz-Schwing-Fördersysteme, die Materialien durch gezielte Vibration transportieren. Diese Technik gilt als besonders energieeffizient, stößt jedoch an ihre Grenzen, wenn sehr feine oder pulverförmige Stoffe verarbeitet werden. Solche Materialien neigen dazu, zu verklumpen oder aneinander zu haften – ähnlich wie feuchtes Mehl, das nicht mehr frei rieselt. Dadurch kommt es vor allem beim Übergang aus Behältern wie Silos oder Trichtern zu ungleichmäßigem Fluss oder sogar zu Verstopfungen, die den gesamten Förderprozess beeinträchtigen. Im Projekt werden diese Prozesse sowohl experimentell als auch mithilfe digitaler Simulationen untersucht, um neue Lösungsansätze für eine gleichmäßige und energiearme Materialzufuhr zu entwickeln.
Gemeinsam mit der epa Dosiertechnik GmbH aus Köln arbeitet die HSD in einem Kooperationsprojekt an der Entwicklung eines neuartigen Systems zur Materialzufuhr. Kern der Lösung ist die Kombination zweier Module innerhalb eines Trichters: einer dynamischen Austragshilfe sowie des sogenannten Kreisel-in-Trichter-Effekts. Beide Ansätze werden gezielt miteinander gekoppelt und über eine abgestimmte Prozessregelung mit einem Schwingförderer verbunden, um einen kontinuierlichen Materialfluss sicherzustellen.
Das Teilprojekt der Hochschule Düsseldorf konzentriert sich insbesondere auf die Entwicklung einer energiearmen dynamischen Austragshilfe. Grundlage bilden experimentelle Untersuchungen sowie simulationsgestützte Analysen und die Entwicklung einer KI-gestützten Steuerung, mit denen das Verhalten der Materialien präzise beschrieben und optimiert werden kann.
Das Projekt läuft bis zum 29. Februar 2028. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, industrielle Dosier- und Förderprozesse künftig robuster und ressourcenschonender zu gestalten und die Wettbewerbsfähigkeit mittelständischer Unternehmen nachhaltig zu stärken.
