Defences

[Fakultät 2]
Occurrence and fate of endocrine disrupting chemicals and other hydrophobic organic compounds in a tropical river in Kenya, Frau Bilha Chepchirchir, M.Phil.

Donnerstag, 14. Dezember 2017, 16:00 Uhr, 
Seminarraum RAM-2220, Erich-Rammler-Bau, Leipziger Straße 28, 2. OG 

Passive sampling devices [silicone rubber (SR) and polyethersulfone (PES)] and a fugacity-based sediment model were used to investigate the occurrence and fate of endocrine disrupting compounds (EDCs) and hydrophobic organic compounds (HOCs) in Sosiani river, Kenya. PES has not been widely applied alone as a passive sampler and in this thesis, it was used for the first time to sample the EDCs and HOCs in the field. Its uptake mechanisms were first investigated and it was generally concluded that PES operates in the kinetic mode within the short-term exposure duration. Unlike SR, performance reference compounds were unsuitable in determining in situ sampling rates of PES. Further research is needed to clarify some observations made in PES. Field sorbed amounts of HOCs in the two samplers were comparable since the higher diffusion coefficients in SR balances out the possibly higher sorption capacity of PES. SR performed comparatively to literature reports on applications in other locations in the world. Lastly, fugacity ratios were greater than unity implying that sediments act as a source of HOCs to surface water.

[Fakultät 2]
Alginit - ein neuartiges Adsorbens für die Reinigung von Abwasser, Frau Dipl.-Nat. Ramona Tröbs

Freitag, 15. Dezember 2017, 12:00 Uhr, 
Hörsaal Geophysik, MEI-0080, Otto-Meißer-Bau, Gustav-Zeuner-Straße 12,
EG
 

Die adsorptive Entfernung endokrin wirksamer Substanzen (EDC) aus kommunalen Abwässern ist ein bisher noch nicht abschließend gelöstes Problem der Abwasseraufbereitungstechnik. Mit Alginit wurde ein natürliches Gestein auf seine Eignung als Adsorbens zur Wasserreinigung hin untersucht. Gleichwohl Alginit eine im Vergleich zu Aktivkohle 14-fach geringere spezifische Oberfläche besitzt, ist die flächenbezogene Beladungskapazität gegenüber Aktivkohle hoch. Dies ist Folge des Zusammenspiels von Kerogen als unpolare organische Phase sowie der mineralischen anorganischen Phase. Die Adsorption der EDC findet vorrangig an der kerogenen Phase des Alginits statt. Dabei lassen sich die realisierbaren Gleichgewichtsbeladungen anhand der unterschiedlichen Lipophilie der untersuchten EDC-Modell-substanzen erklären. Aus wirtschaftlicher Sicht wirkt sich dabei der deutlich geringere Preis von Alginit (50 – 100 €/t vs. 1000 – 2000 €/t) positiv aus.

[Fakultät 2]
Development of a computational consensus model for the
in silico prediction of the skin sensitizing potential of organic chemicals in the context of REACH,
Herr Marcus Hillebrand, M.Sc.

Montag, 18. Dezember 2017, 14:00 Uhr, 
Hörsaal Geologie, HUM-1115, Humboldt-Bau, Bernhard-von-Cotta-Straße 2,
1. OG
 

Die Hautsensibilisierung (Typ 4 Hautallergie) nimmt in der Toxizitätsbewertung einen wichtigen Stellenwert ein, was u. a. daran zu sehen ist, dass sie unter dem europäischen Chemikaliengesetz REACH schon sehr früh, d. h. ab einer Jahrestonne, abgeprüft werden soll. Die Dissertation untersucht, ob die derzeit im Tierversuch stattfindende Toxizitätsprüfung durch computerchemische Methoden ersetzt werden kann. Dazu wurde eine Datenbank aus über 2000 Stoffen erstellt, aus der wichtige Unterschiede zwischen den eingesetzten Tiermodellen herausgelesen werden konnten. In den Untersuchungen trat auch zu Tage, dass – entgegen vorheriger Annahmen – die Bioverfügbarkeit, d. h. die Aufnahme von Substanzen über die Haut, im Tierversuch nur eine untergeordnete Rolle spielt. Zudem ist eine Abschätzung des hautsensibilisierenden Effekts von Stoffen anhand eines Read-across (Interpolation aus strukturähnlichen Verbindungen) und von Strukturalarmen (Substrukturelemente als Indikatoren für einen bestimmten Effekt) möglich. Wenn beide Ansätze im Rahmen einer Konsensmodellierung miteinander verschränkt werden, ergibt sich sogar eine gute Vorhersagestatistik. 

[Fakultät 4]
Einflüsse von Prozessparametern auf das Gefüge und das Korrosionsverhalten von Metall-Keramik Werkstoff-verbunden, Frau Dipl.-Ing. Anne Günther

Montag, 18. Dezember 2017, 14:30 Uhr, 
Hörsaal Silikattechnik, SIL-0118, Haus Silikattechnik, Agricolastraße 17, EG

Metall-Keramik Werkstoffverbunde werden mittels Co-Fertigung, einer gemeinsamen folientechnologischen Formgebung und gemeinsamer Wärmebehandlung, hergestellt und deren Gefüge und Korrosionsverhalten unter Verwendung unterschiedlicher Prozessparameter charakterisiert. Für die Verbundbildung von 3 Mol% Yttriumoxid stabilisierten Zirkoniumdioxid (YSZ) und 17-4PH (1.4542) bzw. Crofer 22APU (1.4760) werden die Suspensionszusammensetzung sowie die Entbinderungs- und Sinteratmosphäre als die einflussreichsten Stellgrößen identifiziert. Es können Prozessparameter für die Herstellung von Werkstoffverbunden aus den benannten Materialien festgelegt werden, die die Gefügezusammensetzung und Korrosionsstabilität im Vergleich zu deren Einzelkomponenten nicht negativ beeinflussen. Die Verbundbildung zeigt sich insbesondere in der Bildung einer oxidischen Grenzflächenphase und wirkt sich auf die Korrosionseigenschaften der YSZ-Schicht bei hydrothermaler Auslagerung aus.

[Fakultät 2]
Expanding the Scope of Group E Flavin Monooxygenases,
Herr Dipl.-Nat. Thomas Heine

Dienstag, 19. Dezember 2017, 14:00 Uhr, 
Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4, EG 

In dieser Studie wurde das Actinobacterium Gordonia rubripertincta CWB2 charakterisiert, welches in der Lage ist, hohen Konzentrationen des toxischen Styrols zu widerstehen und dieses abzubauen. Es nutzt einen neuen, bisher unbekannten Abbauweg, welcher mittels Genom-, Transkriptom- und Proteomanalyse nachgewiesen wurde. In einem cometabolischen Prozess kann es Ibuprofen produzieren. Der Abbau wird von einer Styrol-Monooxygenase eingeleitet. Dieses Zweikomponenten Enzym gehört zur Gruppe E der Flavin-abhängigen Monooxygenasen, welche Epoxide und Sulfoxide mit hoher Enantiomerenreinheit herstellen können. In dieser Studie wurden verschiedenste Vertreter der Guppe E biochemisch und im Hinblick auf eine biotechnologische Verwendung charakterisiert. Dabei konnten potentiell nutzbare Biokatalysatoren identifiziert werden. Darüber hinaus führten die Ergebnisse zu einer Reklassifizierung der Gruppe E. Mittels „Protein-Engineering“ wurden Möglichkeiten zur Optimierung der Monooxygenasen validiert und alternative Cofaktoren zur späteren Prozesskostensenkung eingesetzt. 

[Fakultät 4]
Beitrag zur Identifizierung rheologischer Wechselwirkungen von Kaolinen in wässrigen Systemen, Herr Pascal Seffern, M.Eng.

Dienstag, 19. Dezember 2017, 14:00 Uhr, 
Seminarraum Tiefbohrtechnik, WAB-1239, Werner-Arnold-Bau, Agricolastr. 22,
1. OG
 

In der vorliegenden Arbeit wird das Fließverhalten von konzentrierten Kaolinsuspensionen untersucht und neuartige rheologische Mess-, Analyse- und Bewertungsverfahren zur Charakterisierung der Belastungs- und Zeitabhängigkeit für Industrie- und Forschungs-anwendungen vorgestellt. Aufgrund der Elimination von Störgrößen auf die Ermittlung des Fließverhaltens konnten die Phasen des strukturellen Auf- und Abbaus unter Belastung (unter Ausschluss von temporalen Struktureffekten und umgekehrt) analysiert werden. Es wurde festgestellt, dass die Konstruktion von Partikelnetzwerken weniger Energie benötigt, als deren Destruktion und das Auftreten des Schubspannungshügels auf den Zusammenbruch des Partikelnetzwerkes und nicht, wie allgemein beschrieben, auf zu geringe Messzeiten zurück zu führen ist. Darüber hinaus wird der produzierenden Industrie, durch Abwandlung und Kombination zweier Messvorschriften, ein Werkzeug zur Versatzentwicklung und Qualitätskontrolle auch ohne die Notwendigkeit des Erwerbs von hochpräzisen Forschungsrheometern bereitgestellt.

[Fakultät 2]
Compartment-Specific Screening Tools - Development and Application to Assess Potential Persistence of Organic Compounds in Water, Sediment and Soil,
Herr Dipl.-Ing. (FH) Thomas Junker

Dienstag, 19. Dezember 2017, 15:30 Uhr, 
Großer Hörsaal Chemie, WIN-1005, Clemens-Winkler-Bau, Leipziger Straße 29,
1. OG
 

Auf Basis des bestehenden MITI-Test Systems (Richtlinie OECD 301C) wurden kompartiment-spezifische Screeningtest-Systeme für Wasser-Sediment (Water-Sediment Screening Tool, WSST) und Boden (Soil Screening Tool, SST) entwickelt. Die Testsysteme MITI, WSST und SST wurden angewendet, um Abbaudaten für fünfzehn Testsubstanzen zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, dass WSST und SST geeignet sind, um reproduzierbare und vertrauenswürdige Abbaudaten und -kinetiken für Substanzen auf Ebene der Screeningtests zu ermitteln. Zudem wurden die Ergebnisse im Rahmen eines kompartiment-spezifischen Persistenz-Screenings (CSPS) angewendet und zeigten eine gute Übereinstimmung mit dem Persistenz-Screening unter REACH, resultierend in leicht konservativeren aber nachvollziehbaren Ergebnissen. Die Daten können somit verwendet werden, um potentiell persistente Substanzen im regulatorischen Kontext zu identifizieren. Darüber hinaus können die Ergebnisse als Eingangsparameter für Multimediamodelle zur Bewertung des Umweltverhaltens von Substanzen verwendet werden, z. B. zur Berechnung der Gesamtpersistenz (Pov).

[Fakultät 1]
On algorithmic approaches for independent sets, vertex covers, and colourings, Herr Dipl.-Math. Christoph Brause

Mittwoch, 20. Dezember 2017, 17:30 Uhr, 
Seminarraum MIB-1113, Universitätshauptgebäude, Mittelbau, Akademiestr. 6,
1. Zwischengeschoss
 

In this thesis, we consider different algorithmic approaches for independent sets, vertex covers, and colourings in graphs, and derive new time complexity results and new bounds for graph invariants. Mainly, we focus on the maximum independent set problem (MIS), its weighted version – the maximum weighted independent set problem (MWIS), the minimum k-path vertex cover pro-blem (MkPVC), and the k-colourability problem (k-COL). Since these problems are known to be NP-hard, we study their time complexities in hereditary graph classes, i.e. graph classes defined in terms of forbidden induced subgraphs. We prove a condition for sets F of graphs which implies that M3PVC remains NP-hard for F-free graphs and present an augmenting graph approach for MWIS that leads to a polynomial-time algorithm solving this algorithmic problem for subclasses of S1,k,k-free graphs. More-over, we explore the structure of a subclass of P6-free graphs, apply our findings and obtain an algorithm that solves 4-COL for (P6, cricket)-free graphs in polynomial time. Furthermore, we show that an algorithm solving MWIS for Pt-free graphs has subexponential time complexity and we present, based on graph reductions, an approximation algorithm for M3PVC that has a factor of 6. Finally, we investigate bounds on graph invariants related to our considered algorithmic problems such as the independence number, k-path vertex cover number, and the chromatic number of a graph. Thereby, we use discharging and probabilistic methods.

[Fakultät 2]
Künstliche Rezeptormoleküle mit 1,8-naphthyridinbasierten Erkennungseinheiten: Design, Synthese und Studien zur molekularen Erkennung von Kohlenhydaten,
Herr Robert Rosin, M.Sc.

Donnerstag, 21. Dezember 2017, 13:00 Uhr, 
Kleiner Hörsaal Chemie, WIN-2258, Clemens-Winkler-Bau, Leipziger Straße 29,
2. OG
 

Derivate des 1,8-Naphthyridins zeichnen sich durch interessante biologische und pharmakologische Eigenschaften aus. Ziel der Arbeit war es, dieses Strukturelement in jene von tripodalen Verbindungen zu integrieren und zum Aufbau effektiver Kohlenhydratrezeptoren zu nutzen. Neben dem Design und der Synthese stand die Untersuchung der Bindungseigenschaften der Rezeptoren gegenüber verschiedenen Kohlenhydratderivaten im Fokus dieser Arbeit. In den Bindungsstudien wurden sowohl α-/β-Anomeren-Präferenzen als auch Di- zu Monosaccharid-Präferenzen aller Kohlenhydratrezeptoren festgestellt. Die Ergebnisse wurden durch molekularmechanische Studien unterstützt, die zusammen mit 2D-NMR-Analysen wichtige strukturelle Informationen geben. Die gefundenen Struktur-Bindungsaffinitäts-Beziehungen geben wertvolle Impulse für die Weiterentwicklung dieses Forschungsgebietes. Einen wichtigen Beitrag im Bereich des Crystal Engineering leisten die Untersuchungen des Potentials der dargestellten 1,8-Naphthyridinderivate zur Ausbildung von supramolekularen Motiven, die auf der Basis der Röntgeneinkristallstrukturanalysen erfolgten.

[Fakultät 2]
Pyroelektrische Materialien: elektrisch induzierte Phasenumwandlungen, thermisch stimulierte Radikalerzeugung, Herr Dipl.-Phys. Erik Mehner

Donnerstag, 21. Dezember 2017, 16:00 Uhr, 
Hörsaal Gellert-Bau, GEL-0001, Gellert-Bau, Leipziger Straße 23, EG 

Zur Messung pyroelektrischer Koeffizienten wurde ein Messplatz nach einem erweiterten SHARP-GARN-Verfahren entwickelt und zur Untersuchung von Phasenumwandlungen in Pyroelektrika eingesetzt. Einerseits konnten pyroelektrische Messungen im elektrischen Feld die Pyroelektrizität einer neuen durch elektrisch angetriebene Defektmigration erzeugten Phase in Strontiumtitanat nachweisen. Andererseits gelang es Ferroelektrizität in der Hochtemperaturphase von Poly(Vinylidenfluorid-Trifluorethylen), mittels phasenreiner Präparation der Hochtemperaturphase unterhalb der CURIEtemperatur und anschließender Polarisierung, nachzuweisen. Ferner ließen sich mittels thermisch angeregter Pyroelektrika Redoxprozesse antreiben, was durch Desinfektion vonEscherichia coli Bakterien in wässriger Lösung mittels Lithiumniobat und –tantalat gezeigt wurde. Die Hypothese der Desinfektion durch reaktive Sauerstoffspezies konnte durch spektroskopisch nachgewiesene OH-Radikale – erzeugt mittels thermisch angeregter Bariumtitanatnanopartikel – belegt werden. 

[Fakultät 5]
Beschnittreduziertes Kalibrierendes Tiefziehen von Stahlblechen zu hochmaßhaltigen Schalenteilen, 
Herr Dipl.-Ing. (FH) Daniel Nierhoff, M.Sc.

Freitag, 12. Januar 2018, 14:00 Uhr, 
Seminarraum FOR-0241r, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4,
EG
 

Der im Rahmen von Leichtbaukonzepten zunehmende Wettbewerb der Werkstoffe impliziert insbesondere für den Werkstoff Stahl mit hoher Dichte die Notwendigkeit zur Entwicklung von höchstfesten Sorten. Die Einführung neuer Mehrphasenstähle erfordert aber auch die Entwicklung spezieller Fertigungsverfahren, denn mit zunehmender Festigkeit ergeben sich Nachteile wie stärkere Rückfederung, schlechtere Umformbarkeit und erhöhter Einfluss von Chargenschwankungen. Mit dem BKT-Verfahren gelingt es, höchstfeste Stahlsorten prozesssicher zu hoch maßhaltigen Bauteilen umzuformen. Vorteile ergeben sich aus dem Entfall von konventionellen Maßnahmen zur Rückfederungs-Kompensation sowie dem reduzierten Beschnittumfang. Mit dem gegenüber dem Tiefziehen signifikant reduzierten Materialeinsatz kann die Effektivität erheblich gesteigert werden, durch die Unempfindlichkeit des Verfahrens gegenüber Chargenschwankungen werden weiterhin stabile und robuste Prozesse erreicht, womit nachfolgende Fügeoperationen erheblich vereinfacht werden.

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