Statische Mischer sind weit verbreitete Bauteile in der Verfahrenstechnik, welche zur effizienten Vermischung von Flüssigkeiten, zur Homogenisierung und zur Verbesserung des Wärmetransfers eingesetzt werden. Sie werden sowohl zur Vermischung von mischbaren Flüssigkeiten und Gasen als auch zur Dispersion und Emulsion nicht mischbarer Fluide verwendet. Im Gegensatz zu dynamischen Mischern erfolgt die Vermischung durch feste Elemente, die durch die zu mischenden Fluide umströmt werden. Dadurch bilden sich je nach Strömungsregime und Geometrie des Mischers Schichten oder Wirbel, die eine definierte Vermischung gewährleisten. STRIKO bietet zum Beispiel die Mischertypen Helical und STX für die Schichtenbildung laminarer Strömungen an. Zur Erzeugung von Wirbeln turbulenter Strömungen sind die STRIKO Mischertypen STV, EREstat und Helical geeignet.
STRIKO Mischelemente: STX (links), Helical mit prinzipieller Darstellung der Vermischung durch Schichtenbildung (mitte), STV (rechts)
Zu den wichtigsten Kriterien bei der Auslegung statischer Mischer zählen die Mischgüte und der Druckverlust. Die Mischgüte beschreibt die Qualität der Durchmischung und ist abhängig von den Eigenschaften der Flüssigkeiten (wie Dichte, Viskosität, Diffusionsvermögen), den Prozessbedingungen (z. B. Durchflussrate, Konzentrations-, Viskositäts- und Dichteverhältnis) sowie der Geometrie von Rohr und Mischer (z. B. Durchmesser, Länge und Form der Mischelemente). Die Vielzahl an unterschiedlichen Definitionen und Messmethoden erschweren die Vergleichbarkeit der Mischgütemaße. Lukas von Damnitz hat mit einer wissenschaftlichen Veröffentlichung einen Überblick über die am häufigsten verwendeten Mischgütemaße für mischbare Flüssigkeiten in statischen Mischern geschaffen und, wenn vorhanden, Zusammenhänge zwischen ihnen aufgezeigt.
Das geeignetste Maß für einen bestimmten Mischprozess ist das, welches während der späteren Mischphase bzw. den kleinsten zu betrachtenden Mischgrößen (scales) die größte Veränderung zeigt. Die letzte Mischphase, in der die Mischung auf der Diffusionsgröße betrachtet wird, ist das microming (micro-scale). Bei der laminaren Vermischung zeigen die Maße die größte Veränderung in der micro-scale, die die Größe und Struktur separater Bereiche beschreiben, wie z. B. die scale of segregation, die Schichtdicke oder das stretching bzw. die Scherrate. Bei der turbulenten Vermischung sind dies die Maße, die die Stärke der Unterschiede oder Gradienten zwischen separaten Bereichen beschreiben, z. B. intensity of segregation oder Variationskoeffizient (CoV).
Für viele industrielle Anwendungen ist die Beobachtung bis hin zu einer mittleren Mischphase (mesomixing) ausreichend (meso-scale). Bis zu dieser Phase können auch für laminare Mischprozesse Aussagen über die maximale Größe einzelner Bereiche und deren Verteilung in Abhängigkeit von der Probengröße mittels des CoV getroffen werden. Entsprechend ist der CoV zur Bewertung der Mischung für die meisten industriellen Anwendungen ausreichend und das in der verfahrenstechnischen Auslegung am umfassendsten untersuchte und verwendete Maß für die Mischqualität statischer Mischer. Der CoV ist ein statistisches Maß und beschreibt das Verhältnis der Standardabweichung der Konzentrationsverteilung zum Mittelwert über den Rohrquerschnitt. Ein CoV von 0,05 gilt im Allgemeinen als „technisch homogen“. Dieser Wert wird auch als eine Mischgüte von 95 % bezeichnet. Entsprechend wird auch bei STRIKO die Mischgüte mit dem CoV bewertet. Es können aber auch Werte zu Scherraten sowie der Größe von Bläschen bei der Dispersion bzw. Emulsion nicht mischbarer Fluide angegeben werden.
Die komplette Veröffentlichung „A Review on the Mixing Quality of Static Mixers” hier lesen.
Hier direkt zur Übersicht unserer Statischen Mischer.
Autoren: Lukas von Damnitz und Andrea Gerz
zuletzt aktualisiert am: 08.06.2026
