Anuga FoodTec 2018

Das Thema der Messepräsentation von Fraunhofer UMSICHT ist der Zellaufschluss durch Ultraschall z. B. zur Proteingewinnung

Im Gegensatz zu konventionellen piezoelektrischen Ultraschallwandlern, die zwar eine hohe Effizienz, aber durch die niedrige Zugfestigkeit des Materials nur eine begrenzte Ausgangsleistung haben, handelt es sich bei der vorgestellten neuartigen Technologie um einen magnetostriktiven Ultraschallgeber. Typischerweise können diese deutlich höhere Ausgangsleistungen erzielen, weisen aber eine geringe Effizienz aufgrund ihrer hohen Abwärme und auftretenden Dämpfungswirkungen der Lötverbindungen von Ultraschallhorn und magnetostriktiven Treiber auf.

Das vorgestellte Verfahren wirkt diesen Nachteilen entgegen, indem sich sowohl der Aufbau als auch das Fertigungsverfahren mittels Elektronenstrahl- bzw. Laserstrahlschweißen von dem bisherigen Stand der Technik unterscheidet. Die neue Verbindungs- und Fertigungstechnik sorgt für eine höhere mechanische Dauerfestigkeit und Belastbarkeit sowie geringere Dämpfungseffekte und damit für eine effizientere und effektivere Übertragung der Leistung in das zu behandelnde Medium.

Letztlich ermöglicht diese Technik eine Ultraschallbehandlung, die im Vergleich zu Laboranwendungen und der bisher verfügbaren Technik mit einer ca. zwei- bis dreifach höheren Leistungseinbringung durchgeführt werden kann und sich für den kontinuierlichen Dauerbetrieb eignet. In der Herstellung von biobasierten Treib- und Brennstoffen sollen die Ultraschallwellen die Strukturen der Biomasse aus beispielsweise Polysacchariden, Lignocellulose oder Lipiden aufschließen und somit den Fermentationsprozess zu Bio-Brennstoff oder Biogas beschleunigen. Auch Rohstoffe für die Lebensmittelverarbeitung lassen sich mit der Technologie aufschließen, um Wertstoffe zu extrahieren oder eine höhere Ausbeute im Vergleich zu bestehenden Verfahren zu erzielen.