[Fakultät 4] Wasserstoff im System Biogas - Bioverfahrenstechnische Ansätze zur Biologischen Methanisierung und Biogenen Wasserstofferzeugnung

  • Herr Dipl.-Ing. (FH) Robert Manig
  • Donnerstag, 2. April 2026, 13:00 Uhr
  • Hörsaal Wärmetechnik, LAM-2090, Lampadius-Bau, Gustav-Zeuner-Straße 7, 2. OG

Der fortschreitende Ausbau der erneuerbaren Wind- und Solarenergie führt zwangsläufig zu einer steigenden Volatilität des Stromangebots. Vor allem nachhaltig erzeugte chemische Energieträger wie Methan oder Wasserstoff können ausgleichend wirken. Der natürliche Biogasprozess kann grundsätzlich beide Energieträger darstellen. Kernthemen der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung und experimentelle Erprobung zweier Anschlusstechnologien für „konventionelle“ verstromende Biogasanlagen – die biologische Methanisierung als eine Technologie der Sektorkopplung und die biogene Wasserstofferzeugung als eine regenerative Wasserstoffquelle.

[Fakultät 4] Colloidal Probe Atomic Force Microscopy and Dynamic Image Analysis as Quantitative Tools to Improve the Agglomeration, Hetero-Coagulation and Flotation of Fine Particles

  • Herr Jan Nicklas, M.Sc.
  • Donnerstag, 2. April 2026, 14:30 Uhr
  • Hörsaal Rammler-Bau, RAM-1085, Erich-Rammler-Bau, Leipziger Straße 28, 1. OG

Die turbulenzgetriebene Agglomeration und Heterokoagulation feiner Partikel < 20 µm ist wichtig für die effiziente Reinigung von Flüssigkeiten und den Trennungsprozess der Schaumflotation. Die Bildung und Stabilität von Agglomeraten und Heterokoagulaten aus schlecht benetzten Primärpartikeln wurde auf der Mikroskala und der Mesoskala (Labormaßstab) untersucht. Die quantitativen Untersuchungen auf der Mikroskala mittels Colloidal-Probe Atomic Force Microscopy in Kombination mit Modellen für Disjoining-Pressure, Film-Drainage und Kontaktwinkel liefern quantitative Interaktionsparameter für die Interpretation und Modellierung dynamischer Koagulations- und Dispergier-Prozesse auf der Mesoskala. Die Charakterisierung der Dispersen Phasen im begasten Rührkessel mittels dynamischer Bildanalyse eröffnet zahlreiche Möglichkeiten für das datengetriebene Monitoring und die phänomenologische Modellierung von Koagulationsprozessen.

[Fakultät 4] Durchströmungswaschverhalten von Filterkuchen mit unebener Oberfläche und feinkörniger Deckschicht

  • Herr Florian Daniel Sauer, M.Sc.
  • Freitag, 17. April 2026, 10:30 Uhr
  • Großer Hörsaal Karl-Kegel-Bau, KKB-2030, Agricolastraße 1, 2. OG

Die Durchströmungswaschung von Filterkuchen stellt einen zentralen Prozess der mechanischen Fest-Flüssig-Trennung dar. Diese Arbeit untersucht, wie eine unebene Kuchenoberfläche und eine Deckschicht aus feinen Partikeln das Waschverhalten beeinflussen. Anhand exemplarischer Beispiele mit isolierten Inhomogenitäten werden im Labormaßstab reproduzierbare experimentelle Untersuchungen ermöglicht. Es wird gezeigt, dass eine unebene Kuchenoberfläche zu einem frühzeitigen Durchbruch der Waschflüssigkeit an der Kuchenunterseite führt. Sowohl die benötigte Waschflüssigkeitsmenge als auch die Waschzeit nehmen, verglichen mit einem ebenen Filterkuchen, zu. Eine Deckschicht an der Kuchenoberseite erhöht den integralen Kuchenwiderstand. Die Waschzeit nimmt, verglichen mit einem Filterkuchen ohne Deckschicht, stark zu, aber die benötigte Menge an Waschflüssigkeit wird nicht beeinflusst, wenn die Ausprägung der Deckschicht in lateraler Richtung homogen ist. Zur Vorhersage der Auswirkung dieser Effekte auf das Waschverhalten wird eine mehr dimensionale Formulierung der Advektions-Dispersions-Gleichung unter Berücksichtigung des nicht-uniformen Strömungsfelds im Filterkuchen verwendet. Die Modellaussagen werden anhand der Experimente validiert. Die Übertragbarkeit der gewonnenen Erkenntnisse ist auch im Pilotmaßstab erfolgreich. Praxisnahe Beispiele verdeutlichen die betriebliche Relevanz und Umsetzbarkeit der entwickelten Vorgehensweise.

[Fakultät 3] Dynamic mobilization of metal(loid)s and organic matter in mine drainage waters: hydrological and biogeochemical controls on contaminant release

  • Frau Anita Alexandra Sanchez, M.Sc.
  • Montag, 20. April 2026, 13:00 Uhr
  • Hörsaal UBH-0204, Universitätsbibliothek/Hörsaalzentrum, Winklerstraße 3, EG

Mining is fundamental to modern society and indispensable for the green and digital tran-sitions. Yet every operation has a finite lifetime, and abandoned mines remain active subsurface systems that continue to shape groundwater and surface water quality. Conventional remediation targets surface discharges, overlooking the internal hydro-biogeochemical processes driving contaminant release. This dissertation investigates these processes in the Freiberg mining district (Saxony, Germany) using the Reiche Zeche mine as a natural laboratory and multi-scale approaches combining overview sampling, high-frequency monitoring, and isotopic, molecular, and statistical analyses. Results show that solute transport is driven by reactive rather than conservative mechanisms, with microbial dissolved organic matter (DOM) production enhancing metal(loid) mobility. Density-driven stratification creates subsurface hotspots of contaminant accumulation and release, while episodic hydrological reconnection events govern export timing. Collectively, these findings reveal that metal(loid) fluxes in abandoned mines are influenced by shifts in hydrological conditions, DOM composition, and microbial activity. This work reframes mines from continuous point sources to dynamic, temporally variable contaminant zones and provides a framework for source-focused remediation strategies.