In deutschen Geothermieanlagen zur Stromerzeugung wird Geothermalwasser aus drei bis fünf Kilometer Tiefe gefördert, in einem Wärmetauscher abgekühlt und die so gewonnene Wärmeenergie in elektrischen Strom umgewandelt. Das Wasser enthält je nach Region bis zu 250 g verschiedener Salze pro Liter. Beim Abkühlen werden einige dieser Salze übersättigt, kristallisieren aus, lagern sich an den Wänden der Rohre und anderer Anlagenteile ab und verstopfen diese. In diesem Zusammenhang ist Bariumsulfat (Baryt) eines der problematischen Salze, denn es lässt sich, einmal ausgefällt, mit einfachen chemischen Mitteln wie z. B. Säuren nicht wieder lösen, sondern muss mechanisch entfernt werden. Eine Möglichkeit, dieses Problem im Vorhinein zu vermeiden, wäre ein Kristallisator, in dem Bariumsulfat gezielt ausgefällt und so aus dem Wasserkreislauf entfernt wird. In Vorarbeiten wurden bereits verschiedene Prozessparameter zur Entfernung von Bariumsulfat untersucht und mögliche Kristallisatorkonzepte vorgeschlagen.

Im Rahmen der Bachelorarbeit soll die Machbarkeit des Konzepts "Gegenstrom-Wärmeübertragungskristallisator" untersucht werden. Hierzu Prozessparameter (Temperaturen, Volumenstrom, chemische Zusammensetzung) der Kraftwerken im Oberrheingraben (Bruchsal, Landau, Insheim, Brühl und Soultz-sous-Forêts) zusammengestellt werden. Die Löslichkeit von Bariumsulfat in synthetischen Geothermalwässern dieser Kraftwerke im Temperaturbereich 40 °C < T < 100 °C und die Bildungsrate von festem Bariumsulfat in diesen Wässern bei 40, 60 und 80 °C in Abhängigkeit von Anfangsübersättigung, spezifischer Impfgutoberfläche und Art des Impfgutes (mineralisch und synthetisch) gemessen werden. Die Experimente werden im thermostatisierten Rührkessel bzw. im kontinuierlichen Kristallisationsreaktor mit Y-Mischdüse durchgeführt. Die in der Lösung verbleibende Barium-Konzentration wird mittels ICP-OES bestimmt. Weiterhin soll eine Abschätzung der Restübersättigung an Baryt am Austritt eines Gegenstrom-Wärmeübertragungskristallisators in Abhängigkeit von den Kristallisationsparametern berechnet werden. Anhand der Ergebnisse soll eine Auslegungsrechnung durchgeführt werden. Gegebenenfalls sind neue Konzepte zu entwickeln.