• Herr Dipl.-Ing. Philipp Karsten Niebel
• Freitag, 20. Februar 2026, 14:00 Uhr
• Hörsaal Maschinenbau, WEI-1051 Julius-Weisbach-Bau, Lampadiusstraße 4, 1. OG

Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) werden zunehmend im Leichtbausektor eingesetzt. Das Recycling dieses Verbundwerkstoffs bzw. der Wiedereinsatz recycelter Kohlenstofffasern (rCF) ist technisch möglich, in der Industrie jedoch kaum etabliert. Die Qualität der rCF schwankt aufgrund der Inhomogenität des CFK-Abfalls z. T. stark und ist schwer standardisierbar. Diese Arbeit behandelt die Einstellung einer engen Faserlängenverteilung (FLV), einem Qualitätsmerkmal von rCF, mithilfe eines angepassten Zerkleinerungsprozesses. Anhand von Versuchen werden konstruktive Parameter einer Rotorschere systematisch optimiert, sodass damit CFK-Partikel hergestellt werden können, deren Größe und Form eng mit der Geometrie der Zerkleinerungswerkzeuge korrelieren. Ein Modell bestätigt, dass ein Zusammenhang zwischen den somit einstellbaren Partikelabmessungen und der FLV besteht, wodurch diese im Zerkleinerungsprozess gezielt beeinflusst werden kann.

• Frau Dipl.-Geoinf. Evelyn Bennewitz
• Dienstag, 24. Februar 2026, 14:30 Uhr
• Hörsaal Helmut-Härtig-Bau, HHB-1035, Gustav-Zeuner-Straße 1, 1. OG

Current energy demand cannot yet be fully met by natural energy sources. There is a world-wide increase in new coal mine developments. Efficient and sustainable ground control for coal mining is based on numerical modeling and monitoring to prevent mining disasters and ensure continued mining operations. Current studies often use continuum-based modeling, although this is limited to continuity laws that are unable to adequately represent nonlinear and anisotropic behavior, such as that found in coal. Research shows that they are generally limited to stable mining conditions of a single mining step and are not applicable to varying mining conditions that occur during a multi-step mining process. The doctoral thesis provides a new simulation tool RIS2 and its automatically gererated UDEC simulation code for discontinuum-based modeling of rock strata responses on static-dynamic loading of a multi-step longwall mining process with shield and face advance. Other RIS2 application fields like room-and-pillar-mining are also presented.

• Herr Dipl.-Chem. Bastian Wiggershaus
• Mittwoch, 25. Februar 2026, 15:00 Uhr
• Raum LES-1001 (Aula), Lessingstraße 45, 1. OG

Im Rahmen der vorliegenden Dissertation erfolgte die Methodenentwicklung zur verbesserten Hauptkomponenten- und Spurenanalyse stark salzbefrachteter Lösungen, wobei insbesondere lithiumhaltige Matrices im Fokus standen. Für die TXRF konnte durch Einsatz des Tensids Triton eine zeiteffiziente und präzise Präparationsstrategie etabliert werden, die eine verlässliche Quantifizierung zahlreicher Spurenelemente (u. a. Co, Cr, Fe, K, Ni, Zn) in Li₂CO₃-haltigen Proben ermöglicht. Die auf Mikroplasmen basierende Micro-Discharge OES wurde signifikant weiterentwickelt. Der Linearitätsbereich konnte um drei Größenordnungen erweitert, Matrixeffekte reduziert und die analytische Leistungsfähigkeit für die Spurenanalytik gesteigert werden. Die entwickelten Methoden kamen abschließend während einer mehrwöchigen Messkampagne an einer industriellen Pilotanlage, zur Gewinnung von LiOH in Batteriequalität, erfolgreich zum Einsatz. Die online und in Echtzeit generierten Messwerte konnten durch anschließende Laboranalysen mittels ICP-OES validiert werden.

• Herr Korbinian Heimler, M.Sc.
• Donnerstag, 26. Februar 2026, 14:30 Uhr
• Raum LES-1001 (Aula), Lessingstraße 45, 1. OG

Die Charakterisierung dreidimensionaler Elementverteilungen gewinnt in zahlreichen Disziplinen zunehmend an Relevanz. Die konfokale Mikro-Röntgenfluoreszenzspektroskopie hebt sich durch ihre Fähigkeit zur tiefensensitiven, zerstörungsfreien Elementanalyse hervor. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Aufbau und die Funktionsweise eines kommerziellen µRFA-Spektrometers vorgestellt, welches infolge gerätetechnischer Modifikationen Analysen in konfokaler Messgeometrie ermöglicht. Es wurden erfolgreich ortsaufgelöste Messprogramme etabliert, Kalibrierungs-Routinen zur analytischen Qualitätssicherung implementiert, charakteristische Spektrometer-Parameter bestimmt und Strategien zur Auswertung konfokaler Datensätze vorgestellt. Die vielversprechende Praxistauglichkeit und Leistungsfähigkeit des Tischspektrometers zur orts- sowie tiefenaufgelösten Elementanalyse konnte anhand von Probensystemen aus interdisziplinären Anwendungsfeldern, wie der Referenzmaterialentwicklung, Archäometrie sowie den Bio-, Geo- und Baustoffwissenschaften, aufgezeigt werden.

• Herr Dipl.-Ing. Kirill Tokmakov
• Donnerstag, 26. Februar 2026, 09:30 Uhr
• Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4, EG

Die Planheit stellt neben den mechanischen Eigenschaften ein zentrales Qualitätsmerkmal von Grobblechen dar. Da direkte Spannungsmessungen, die zu den Planheitsdefekten führen, bei der Abkühlung der Bleche bisher kaum möglich sind, wurde ein integratives Prozessmodell entwickelt, das Temperatur-, Mikrostruktur-, Verformungs-, Spannungs- und Planheitsentwicklung miteinander koppelt. Mithilfe der Finite-Elemente-Methode wurden dabei nicht nur die Temperaturfelder, sondern auch die resultierenden Deformationen und der Verlust der Formstabilität während der Abkühlung berechnet. Die Mikrostrukturentwicklung wurde durch ein CALPHAD-basiertes thermodynamisches Modell in Kombination mit kinetischen Keim- und Wachstumsansätzen beschrieben. Auf dieser Grundlage lassen sich Eigenspannungen und daraus resultierende Planheitsänderungen physikalisch konsistent bestimmen. Zur Validierung wurde eigene Messtechnik zur Erfassung von Blechplanheit in laufender Produktion entwickelt, deren Ergebnisse direkt mit den Modellrechnungen verglichen wurden. Dadurch konnte die Aussagekraft des Prozessmodells bestätigt und ein enger Bezug zur industriellen Fertigung hergestellt werden.

• Frau Sumaira Saleem, M.Sc.
• Freitag, 27. Februar 2026, 11:00 Uhr
• Raum LES-1002A, Lessingstraße 45, 1. OG

This study evaluated Caenorhabditis elegans as a toxicology model, developing a baseline narcosis model and assessing toxicity enhancement (T_e) of reactive and specifically acting chemicals. Exposure corrections for sorption and volatilization were applied, and ADH, CYP450 and FMO-mediated activation of α,β-unsaturated alcohols, organophosphates, and carbamates was investigated. A strong log K_ow-EC₅₀ correlation (r² = 0,99) confirmed model robustness and allowed discrimination between baseline (T_e < 10) and excess toxicity (T_e > 10). With toxicity enhancement (T_e) approach and metabolite testing, ADH, CYP450 and FMO activity was confirmed. Body area showed higher relative sensitivity, while offspring was the most inherently sensitive endpoint. Some non-narcotic compounds undetected via body length were fully detected by offspring and body area. Neurotoxicity from organosphosphates and carbamates was mainly expressed as reproductive inhibition. Findings indicate C. elegans can expand 3Rs-compliant test batteries for chemical screening, support QSAR development, and serve as a robust alternative to vertebrate models.

• Herr Dipl.-Ing. Danilo Alencar de Abreu
• Dienstag, 3. März 2026, 11:00 Uhr
• Hörsaal Metallkunde, MET-2065, Haus Metallkunde, Gustav-Zeuner-Straße 5, 2. OG

Diese Dissertation wurde im Rahmen des Priority Program 2315 „Engineered Artificial Minerals (EnAM) der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit dem Ziel durchgeführt, eine thermodynamische Datenbank für das Li-Recycling zu entwickeln. Da das Schlackensystem hauptsächlich aus Oxiden wie Al₂O₃, SiO₂ und MnO_x besteht, wurden Phasengleichgewichte untersucht und die thermodynamische Modellierung ausgewählter Subsysteme innerhalb des Li₂O-Al₂O₃-SiO₂-MnO_x Systems mit Hilfe des CALPHAD-Ansatzes durchgeführt. Kritische Experimente wurden in den Systemen Li₂O-Al₂O₃, Li₂O-SiO₂ und Li₂O-MnO_x für equilibrierte, wärmebehandelte Proben durchgeführt. Die Untersuchungen wurden mit dem Rasterelektronenmikroskop (SEM) und der Röntgenbeugung (XRD) durchgeführt. Mit Hilfe der Differentialthermoanalyse wurden die Schmelzreaktionen und die Temperatur der Phasenumwandlungen bestimmt. Die Wärmekapazität von Phasen wie LiAl₅O₈, LiAlO₂, Li₈SiO₆ und LiMnO₂ wurde experimentell durch Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC) bestimmt. Die thermodynamischen Parameter wurden für die Systeme Li₂O-Al₂O₃, Li₂O-SiO₂, MnO_x-SiO₂ und Li₂O-MnO_x optimiert, und die berechneten Phasendiagramme geben die experimentellen Daten innerhalb der Unsicherheiten gut wieder, ebenso wie die thermodynamischen Eigenschaften.

• Frau Dipl.-Ing. Sandra Waida
• Donnerstag, 5. März 2026, 08:30 Uhr
• Hörsaal Silikattechnik, SIL-0118, Haus Silikattechnik, Agricolastraße 17, EG

In Zement-Wasser-Systemen kann die Zugabe spezifischer Fließmittel maßgeblich das Erstarrungsverhalten beeinflussen, insbesondere bei hochfesten Mörteln mit niedrigem Wasser-Zement-Wert. Als zentrale Ursache für das beschleunigte Erstarren ist die intensive Bildung von Ettringitkristallen untersucht worden, die durch den Gehalt an Tricalciumaluminat (C₃A) und Sulfat im Zement sowie durch Additive auf Tricarbonsäurebasis im Fließmittel gesteuert wird. Das Zusammenwirken dieser Einflussfaktoren führt zu einer erhöhten Keimbildungs- und Wachstumsrate der Ettringitkristalle und resultiert in einer beschleunigten Erstarrung des Portlandzement-Systems. Die Anwendung des Fließmittels bewirkt eine Veränderung des Ionenhaushalts in der Zementleimporenlösung, wodurch das Kristallwachstum von Ettringit begünstigt wird. Infolge dieser Prozesse können bereits nach kurzer Zeit hohe Frühfestigkeiten erzielt werden. Derartige Systeme erwiesen sich daher als besonders vorteilhaft für Anwendungen im Bereich der Betoninstandsetzung, bei Reparaturmaßnahmen sowie zur Verkürzung von Bau- und Ausschalzeiten in der Fertigteilproduktion.

• Herr Dipl.-Ing. Daniel Schröder
• Freitag, 6. März 2026, 13:30 Uhr
• Seminarraum 318, DBI-Gebäude, Reiche Zeche, Fuchsmühlenweg 9

In der Dissertationsschrift werden Pt/Mo/ZrO₂-Katalysatoren für die NO_x-Reduktion mittels Wasserstoff unterhalb 200 °C im sauerstoffreichen Abgas untersucht. Mit Hilfe von Struktur-Aktivitäts-Selektivitäts-Korrelationen werden Schlüsseleigenschaften des Katalysatorsystems identifiziert. So ist eine deutlich gesteigerte Anzahl verfügbarer Platinzentren für die effektive No_x-Reduktion zwischen 115 °C und 185 °C mit maximalem NO_x-Umsatz von 85 % bei 130 °C maßgeblich. Die verbesserte Aktivität der Mo-haltigen Katalysatoren unterhalb 150 °C resultiert insbesondere aus einer verringerten Elektronendichte am Platin. Außerdem konnte in mechanistischen in-situ-Studien an Pt/Mo/ZrO₂-Katalysatoren nachgewiesen werden, dass am Platin gebildetes NH₃ an starken Säurezentren gebunden und an der Grenzfläche von Platinpartikeln und MoO_x/ZrO₂-Substrat mit NO umgesetzt wird. Bei dieser Reaktion wird N₂ mit einer Selektivität größer 80 % als Hauptprodukt gebildet, während die Bildung der Nebenprodukte N₂O und NH₃ deutlich reduziert ist. Das molekulare Verständnis der Reaktion ermöglicht eine wissensbasierte Katalysatorweiterentwicklung für die effektive NO_x-Entfernung unterhalb 200 °C.

• Herr Dipl.-Ing. Johannes Burkert
• Montag, 9. März 2026, 09:30 Uhr
• Hörsaal Maschinenbau, WEI-1051 Julius-Weisbach-Bau, Lampadiusstraße 4, 1. OG

Die in dieser Arbeit durchgeführte Untersuchung beleuchtet die Wechselwirkung zwischen einem Hochgeschwindigkeitsgasstrahl und einer Flüssigkeitsoberfläche im Rahmen eines Modellversuchs zum BOF-Prozess. Dabei wurden sowohl die Dynamik des Gasstrahls mittels Schlierenoptik als auch die Reaktion der Flüssigkeitsoberfläche – unter Verwendung einer eutektischen Metalllegierung – analysiert. Aufgrund der begrenzten optischen Zugänglichkeit bei Tropfen- und Spraybildung wurde ergänzend eine elastische Membran als Flüssigkeitsersatz untersucht, um das generelle Verhalten der Oberfläche während des Gasstrahlaufpralls zu untersuchen. Die Ergebnisse der Versuchsreihen mit der elastischen Membran als der Modellflüssigkeit zeigen charakteristische Frequenzmuster und Oberflächenphänomene, die sich durch spektrale Auswertungen mittels FFT und POD eindeutig klassifizieren lassen. Da-rüber hinaus konnte gezeigt werden, dass sich die experimentellen Methoden und Erkenntnisse auch auf andere metallurgische Verfahren, insbesondere auf den EAF-Prozess übertragen lassen, bei dem Gasstrahlen zur gezielten Anregung und Durchmischung der Schmelze eingesetzt werden.

• Herr Edgar Schach, M.Sc.
• Freitag, 13. März 2026, 14:30 Uhr
• Großer Hörsaal Karl-Kegel-Bau, KKB-2030, Agricolastraße 1, 2. OG

This dissertation presents new methods to evaluate particle systems via multidimensional partition functions and statistical entropy. The results of this thesis are based on particle-discrete data obtained from mineral liberation analysis. Joint distributions of particle properties (size, density, phase/liberation) are estimated using a classical binning approach for a magnetic separation process. This particle binning is further overcome through the application of kernel density estimation, yielding continuous partition functions. Statistical entropy is introduced as a new separation-efficiency metric that is in principle applicable to any number of dimensions and takes the entire distribution of partition values into account. A new notation for statistical entropy analysis, considering the dimensions of batches/flows, components, and particles, unifies measures such as recovery, grade, and selectivity into a single entropy number for process characterization. Further, as particle properties are considered, the notation allows for the joint description and thus optimization of comminution and separation. Application of the entropy notation is shown for a pilot plant processing a cassiterite-bearing skarn ore.

• Herr Dipl.-Wi.-Ing. Lukas Oppelt
• Montag, 16. März 2026, 13:15 Uhr
• Hörsaal Geophysik, MEI-0080, Otto-Meißer-Bau, Gustav-Zeuner-Straße 12, EG

Die geothermische Nutzung stillgelegter, gefluteter Bergwerke kann zur Dekarbonisierung der Energieversorgung beitragen. Im Grubenwasser enthaltene Frachten führen jedoch oft zu Fouling im Wärmeübertrager, was die nutzbare Wärmemenge bei nur 50 µm Ablagerung um mehr als 50 % verringern kann. Zudem sind aufwendige Studien erforderlich, um die Eignung eines Standorts zu prüfen. In dieser Arbeit wird ein prädiktives Tool entwickelt, das anhand einer Wasseranalyse die Potenzialklassifizierung und die Prognose des Foulings an einem Standort ermöglicht. Die dafür entwickelte Methodik konnte in insgesamt 19 Validierungsmessreihen an 7 Standorten bestätigt werden. Zudem wurde eine Verknüpfung zwischen prognostiziertem Fouling und den Oberflächenparametern des Wärmeübertragers entwickelt, um die am besten geeignete Oberfläche für einen Standort vorherzusagen. Auch dieser Ansatz konnte durch Validierungsmessungen bestätigt werden. Das Tool wurde beispielhaft an 10 Standorten in 4 Ländern erprobt. Es zeigte erhebliche Einsparungen bei Kosten und Emissionen sowie eine Reduktion des Foulings um bis zu 87 % durch gezielte Materialauswahl.

• Herr Max Finster, M.Sc.
• Dienstag, 31. März 2026, 13:30 Uhr
• Hörsaal Maschinenbau, WEI-1051 Julius-Weisbach-Bau, Lampadiusstraße 4, 1. OG

Die Dissertation untersucht innovative bionische Ansätze zur Effizienzsteigerung technischer Reinigungsverfahren. Dabei werden die Jagdmethoden des Schützenfisches und des Pistolenkrebses auf die Spritzstrahlreinigung bzw. das Tauchbadverfahren übertragen. Im Mittelpunkt stehen die Abstraktion und technische Übertragung der bionischen Ansätze sowie deren Erprobung und Funktionsbewertung. Der erste Teil behandelt modulierte Strahlen nach Vorbild des Schützenfisches. Durch eine gezielte Strahlmodulation soll das ausgestoßene Flüssigkeitsvolumen in einem Tropfen akkumuliert werden, wodurch die Aufprallkraft gesteigert und somit die Reinigungswirkung verbessert wird. Im zweiten Teil werden kavitierende Strahlen nach Vorbild des Pistolenkrebses behandelt. Durch den Ausstoß eines schnellen Flüssigkeitsstrahls unter Wasser entsteht ein großes zusammenhängendes Kavitationsgebiet, dessen Kollaps die Wirkung des Strahles zusätzlich erhöht. Die bionischen Ansätze werden experimentell und numerisch analysiert, mit bestehenden Verfahren verglichen und bewertet. Beide Teile der Arbeit folgen dabei einem strukturierten Aufbau bestehend aus der Darstellung theoretischer Grundlagen, der Prinzipabstraktion und technischen Übertragung, einer Methodenbeschreibung und abschließend der Ergebnisdarstellung und -diskussion. Im letzten Teil der Arbeit werden die zentralen Erkenntnisse zusammengefasst und ein Ausblick auf weitere Forschung und Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie gegeben.

• Herr Dipl.-Ing. Max Weiner
• Mittwoch, 1. April 2026, 14:00 Uhr
• Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4, EG

Es wurde ein neuartiges Modell der Sinterung zweier bzw. weniger Teilchen unter Verwendung scharfer Grenzflächen entwickelt und implementiert. Die Anwendung des Thermodynamischen Extremalprinzips erlaubt eine elegante und erweiterbare Formulierung. Das numerische Verhalten des Modells unter Anwendung von Neuvernetzungsroutinen wurde untersucht und bewertet. Es wurden Parameterstudien zu klassischen dimensionslosen Kenngrößen von Zweiteilchenmodellen, sowie asymmetrischer Material- wie Geometriepaarung durchgeführt, mit Literaturwissen abgeglichen und erklärt. Kontakte mehrerer Teilchen wurden auf den Einfluss der Porenschließung untersucht, auch bei Anwesenheit inerter Teilchen. Die Formcharakteristik von Pulverteilchen wurde unter statistischer Anwendung einer Formfunktion beschrieben und zur Generierung von Pulverteilchen als Eingabe in die Simulation verwendet. Das mittlere Verhalten der zufällig generierten Teilchen wurde zur Beschreibung des Verhaltens des Pulvers genutzt und Unterschiede zu klassischen Verfahren der Mitteilung diskutiert.