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In dieser Forschungsarbeit wird die Trocknung poröser Materialen mit Modellen theoretisch untersucht, die entscheidende physikalische Phänomene auf der Porenskala beschreiben. Dadurch wird zum einen ein tieferes Prozessverständnis ermöglicht, zum anderen kann der Einfiuss von Struktureigenschaften auf das Trocknungsverhalten direkt untersucht werden. Kapillareffekte stehen dabei im Mittelpunkt aller Betrachtungen, da sie mit klassischen Kontinuumsmodellen oft nur unzureichend beschrieben werden können und zudem in hohem Maße von der Porenstruktur abhängen. Zunächst wird ein diskretes Kapillarbündelmodell vorgestellt, mit dem der Einfiuss von Porengrößenverteilung und Prozessbedingungen auf den Trocknungsverlauf in einfacher Weise berechnet werden kann. In einem zweiten Modell wird die Geometrie des Kapillarbündels benutzt, um ein Kontinuumsmodell zu parametrisieren, das den Wärme- und Stofftransport im trocknenden Material vollständig beschreibt. Den Schwerpunkt der Arbeit bilden jedoch diskrete Porennetzwerkmodelle, welche die Porenstruktur in zwei oder drei Dimensionen nachbilden, und in denen die Porenflüssigkeit nicht notwendig eine räumlich zusammenhängende Phase ist und Feuchtetransport auch ohne makroskopischen Gradienten möglich ist. Mit einem Basismodell wird die Trocknung für unterschiedliche Porenstrukturen simuliert. So wird die entscheidende Rolle räumlicher Korrelationen der Porengröße im Netzwerk beleuchtet, der Einfiuss des Vernetzungsgrads der Poren untersucht und die Trocknung von Kompositmaterialien charakterisiert. Mit Erweiterungen des Porennetzwerkmodells werden die Bedeutung der Flüssigkeitsreibung sowie des Wärmetransports für das Trocknungsverhalten untersucht. Unterschiedliche Arten der Wärmezufuhr - konvektiv bzw. durch Kontakt - werden simuliert, um das jeweils charakteristische Verhalten zu analysieren. Durch eine Kopplung des Porennetzwerks mit einem Partikelnetzwerk, dessen mechanisches Verhalten mit der Diskrete-Elemente- Methode simuliert wird, werden schließlich Rissbildung und Schrumpfung bei der Trocknung von Aggregaten in diskreter Weise beschrieben. Im Weiteren werden zwei Ansätze vorgestellt, um den Skalenübergang vom repräsentativen Porennetzwerk zur Produktebene zu gestalten. Zum einen wird ein universelles Feuchteprofil mit einem Skalengesetz in einem empirischen Makromodell kombiniert; zum anderen werden öle effektiven Transportparameter eines Kontinuumsmodetls mit numerischen Experimenten an teilgesättigten Porennetzwerken bestimmt. Abschließend werden Trocknungsexperimente mit Silizium-Netzwerken und röntgentomographische Messungen mit Glaskugefschüttungen diskutiert, die zur Validierung und Weiterentwicklung der Porennetzwerkmodelle dienen sollen, sowie eine Volume-of-Fluid-Methode, mit der die Trocknung hochporöser Strukturen adäquater simuliert bzw. die Annahmen der Porennetzwerkmodelle auf der Mikroebene geprüft werden können.