[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.

[Fakultät 3] Improving agricultural soil carbon monitoring in Saxony - Using true-to-volume sampling, stepped thermal elemental analysis and mid-DRIFT spectroscopy

  • Herr Sean Adam, M.Sc.
  • Donnerstag, 23. April 2026, 14:30 Uhr
  • Seminarraum EG.133, Zentrum für effiziente Hochtemperatur-Stoffwandlung (ZeHS), Winklerstraße 5

This thesis investigates efficient, scalable methods for monitoring soil organic carbon (SOC) stocks in agricultural soils in Saxony, Germany, in response to EU soil governance demands. It addresses limitations of the current SOC monitoring in three main parts. First, true-to-volume sampling using push cores can replace traditional soil ring sampling. Potential error sources and areas for compromise in laboratory analysis and calculation of organic carbon stocks are explored. Second, stepped thermal analysis was assessed for differentiation of two SOC fractions, offering insight into SOC composition without additional laboratory effort compared to total elemental analysis. Third, mid-infrared diffuse reflectance spectroscopy (mid-DRIFTS) was shown to accurately predict multiple soil properties using the custum-built regional soil spectral library. Mid-DRIFTS can augment laboratory workflows, offering quality control and gapfilling applications, and providing a digital (spectral) archive sample. Combining push core sampling, stepped thermal analysis, and mid-DRIFTS can enhance the effiency and accuracy of SOC monitoring in Saxony by shifting limited resources to relevant areas.

[Fakultät 3] Investigation of greenhouse gas fluxes and limnological characteristics of temperate and tropical waterbodies using a novel robotic platform

  • Herr Eric Röder, M.Sc.
  • Montag, 27. April 2026, 10:00 Uhr
  • Seminarraum UBH-0209, Universitätsbibliothek/Hörsaalzentrum, Winklerstraße 3, EG

This thesis presents the development of a robotic platform for freshwater analysis (MARP―FG) and discusses the findings of three examples of application. The related scientific studies investigated the spatial and temporal dynamics of (1) dissolved oxygen (DO) in a temperate lignite pit lake and (2) of greenhouse gas (GHG) fluxes at the air-water interface at a selection of waterbodies in Germany (temperate climate: freshwater reservoirs and lignite pit lakes) and Brazil (humid tropical climate: floodplain lakes, fishponds, and a freshwater reservoir), covering a range of different hydrochemical conditions. Trophic state was the key influencing factor for GHG dynamics, both at the temperate and tropical waterbodies. In the temperate lignite pit lake studied for DO dynamics, DO consumption varied considerably with space, translating to differences in potential ion inputs from the sediment under reducing conditions.  Hence, in both GHG and DO analysis, the high-resolution data obtained with the novel robotic platform revealed considerable spatial variability, indicating the benefit of mobile, automatic measurements in limnological studies.

[Fakultät 5] Identifikation und Untersuchung eines funktionalen Kornfeinungsmittels für die Legierung TiAl6V4 im Feingussprozess

  • Herr Sebastian Goldbach, M.Sc.
  • Mittwoch, 13. Mai 2026, 14:00 Uhr
  • Seminarraum FOR-0221, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4, EG

Die vorliegende Arbeit entstand in Zusammenarbeit mit der Howmet Aerospace TITAL GmbH mit dem Ziel, ein vertieftes Verständnis der Mechanismen und der Auswahl eines Kornfeinungsmittels bei der Titanlegierung TiAl6V4 zu erarbeiten. In dieser Arbeit wurde in drei Iterationsstufen systematisch untersucht, wie unterschiedliche Legierungsmodifikationen die Korngröße und damit die resultierenden Werkstoffeigenschaften beeinflussen. In der ersten Versuchsreihe wurde in Überschweißversuchen, welche in Anlehnung an Versuche der TU Hannover erfolgten, elf verschiedene potenzielle Kornfeiner auf ihre Wirkung verglichen. Die Ergebnisse dieser Vorversuchsreihe zeigen, dass Si, TiC, B4C und TaC signifikant wirksame Kornfeiner in TiAl6V4 sind. Basierend auf den Ergebnissen der ersten Iteration wurde bei den Gießversuchen der zweiten Iteration der Einfluss der Kornfeinungsmittel Silizium (Si), Borcarbid (B4C) und Tantalcarbid (TaC) auf die Gefügeentwicklung der Legierung TiAl6V4 untersucht. Borcarbid und Silizium konnten als signifikant kornfeinend herausgearbeitet werden.In der dritten Iteration wurden Kornfeinungsversuche mit Silizium in den Konzentrationen von 0,2 %, 0,3 %, 0,4 % und 0,7 % durchgeführt. Mit einem Gehalt von 0,7 % Silizium werden die in dieser Ausarbeitung besten Ergebnisse erzielt. 

[Fakultät 3] Magmatic-Hydrothermal Evolution and Geochemical Zonation of the Greisen and Vein Li-Sn-W-(Cu-Mo) Sadisdorf Mineralization

  • Herr Dino Leopardi, M.Sc.
  • Donnerstag, 2. Juli 2026, 13:30 Uhr
  • Hörsaal Europium, Helmholtz-Institut Freiberg, Chemnitzer Straße 40

This work investigates the magmatic-hydrothermal evolution of the Sadisdorf prospect, the processes responsible leading to Li mineralization and geochemical zonation in Sn-W greisen deposits. A combination of microthermometry, in-situ mica and whole-rock geochemical and B isotopic analyses together with cassiterite U-Pb geochronology revealed a complex evolution. Results suggest that mineralization occured as a continiuous pulse between 315-311 Ma. Wheras the early greisen and proximal Sn-W mineralization was related to magmatic-derived and episodic boiling, B isotopic modelling, in combination with observed systematic changes in hydrothermal mica compositions shows that fluid-rock interaction and progressive mixing with oxidized, neutral meteoric fluids resulted in an oxide to sulfide zonation away from the causative intrusion. These results show that mica compositions reflect Sn-W systems magmatic-hydrothermal evolution and, thus, can be used as a vectoring tool towards Li mineralization and that the combination with in-situ B isotopic analysis can help decipher complex magmatic-hydrdothermal processes.