Die Masterarbeit „Hydrodynamische und stoffliche Modellierung von osmotischen Membranmodulen – Ein Modellierungsansatz unter Verwendung von COMSOL Multiphysics™“ (Originaltitel in Englisch: “Hydrodynamics and Transport Phenomena within Osmotic Membrane Modules – A Modeling Approach by Use of COMSOL Multiphysics™”) befasst sich mit der Hydrodynamik und dem Transport von gelösten Substanzen innerhalb von Membran-Wickelmodulen. Die Ergebnisse zeigen, dass das eigentliche Wirkprinzip der feed spacer die Unterbrechung der hydrodynamischen Grenzschicht ist. Ferner wurde gezeigt, dass ein unstetiges bzw. turbulentes Strömungsprofil keine signifikant verbesserte Abschwächung der Konzentrationspolarisation an der Membran, jedoch einen stark erhöhten Druckabfall verursacht. In der Arbeit wurde eine neue Methode der feed spacer Messung per Computertomographie (CT) eingeführt, welche im Vergleich zu konventionellen mikroskopischen Messverfahren zu einer maßgeblich verbesserten Simulationsgenauigkeit führt.
Die Bedeutung der erzielten Ergebnisse sowie die Einführung der CT Messmethode ist für die genaue Abbildung der hydrodynamischen Eigenschaften von Membranmodulen von enormer Wichtigkeit und ermöglicht in Zukunft gezielte Verbesserungsstrategien der feed spacer Geometrien. Ziel ist die Entwicklung hydrodynamisch optimierter und dem Fouling entgegenwirkender Spacer. Die Arbeit wurde von Nils Horstmeyer und Prof. Jörg Drewes betreut.