• Herr Dipl.-Ing. Moritz Niklas Kluwe
• Donnerstag, 26. März 2026, 09:30 Uhr
• Hörsaal Maschinenbau, WEI-1051 Julius-Weisbach-Bau, Lampadiusstraße 4, 1. OG

Die Dissertation liefert experimentelle und methodische Beiträge auf dem Gebiet der partikelbeladenen Strömungen. Die Arbeit konzentriert sich auf disperse nicht-kolloidale Partikel in flüssiger kontinuierlicher Phase. Zunächst werden die theoretischen Grundlagen dieser Systeme erläutert. Darauf aufbauend werden Regime spezifiziert, die sich durch geometrische, dynamische und rheologische Eigenschaften des Gesamtsystems charakterisieren. Für die Regime werden die methodischen Grundlagen und Limitierungen etablierter Messverfahren erläutert. Der Hauptteil befasst sich mit den wissenschaftlichen Arbeiten des Autors, die von der dreidimensionalen Tracervelozimetrie über punktuelle Verfahren bis hin zu tracer-losen Verfahren reichen. Die entwickelten Methoden umfassen automatisierte Kalibrierungsverfahren, LED-basierte Korrelationsvelozimetrie und innovative Ansätze für dichte Suspensionen mittels Brechungsindexanpassung. Die Arbeit schließt mit einer zusammenfassenden Betrachtung der untersuchten Gebiete der Strömungsmechanik und Messtechnik. Dabei werden themenübergreifende Zusammenhänge betont und ein Blick auf die aktuelle Forschungslandschaft geworfen, aus dem abschließend zukünftige Forschungsfragen abgeleitet werden.

• Herr Florian Honeit, M.Sc.
• Montag, 30. März 2026, 13:30 Uhr
• Hörsaal Gellert-Bau, GEL-0001, Leipziger Straße 23, EG

Durch die steigende Leistungsfähigkeit bei gleichzeitiger Miniaturisierung von elektronischen Geräten stoßen konventionelle Strukturen und Materialien, die in Halbleiter-Bauelementen Verwendung finden, an ihre Grenzen. Die Begrenzung der Größe von Halbleiterstrukturen in alle Raumrichtungen auf wenige Nanometer, sogenannte Nanokristalle, bieten einen vielversprechenden Ansatz der Miniaturisierung, beispielsweise für nichtflüchtige Speicher. Die Einschränkung der Größe führt zur Veränderung physikalischer Eigenschaften, so steigt bei Germanium (Ge) unterhalb eines Durchmessers von 24,3 nm die Bandlücke an und die Wahrscheinlichkeit auf direkte Übergänge steigt, was Ge-Nanokristalle für optoelektronische Anwendungen wie Sensoren interessant macht. Die zusätzliche Beimischung von Zinn (Sn) ermöglicht eine weitere Modifikation der Bandstruktur. Diese Arbeit zeigt einen Ansatz zur Herstellung von Ge und GeSn-Nanokristallen im Größenbereich unterhalb 10 nm. Die Strukturen wurden durch das Ausheizen dünner, mittels Co-Sputtern abgeschiedener Schichten erzeugt. Spektroskopische und strukturelle Untersuchungen zeigten die Formation der Ge-Nanokristalle und lieferten einen Hinweis auf den Einbau von Sn in diese.

• Frau Annika Franziska Wandesleben, M.Sc.
• Dienstag, 31. März 2026, 09:30 Uhr
• Raum LES-1001 (Aula), Lessingstraße 45, 1. OG

Mittels Ringversuch wurde verifiziert, dass die europäischen Forschungsinstitute eine vergleichbare Kontaminationsanalytik entwickelt haben. Es wurde belegt, dass die Institute die Industriestandards erfüllen. Zudem wurde eine Datenbasis für die Ermittlung des Kontaminationslevel-Verhältnisses vom Bevel zur Fläche generiert. Für Indium wurden Reinigungsstrategien etabliert, die die Kreuzkontaminierung deutlich reduzieren und die Dekontamination von Wafern ermöglichen. Durch die Definition geeigneter Prozessabläufe, wurde die gezielte Nutzung von Indium ermöglicht. Es wurde aufgezeigt, dass Lithium sich bei der thermischen Oxidation über die Gasphase und den direkten Kontakt ausbreitet. Die Schichtdicke des gebildeten Oxids korreliert mit der Kontamination und die elektrischen Eigenschaften werden negativ beeinflusst. Das Lithium verweilte im SiO₂ und diffundierte nicht in den Si-Bulk. Bis zu einer thermischen Belastung von 400 °C eignen sich 20 nm ALD-TiN-Schichten als Barriereschichten für Lithium.

• 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 Amir Mohammad, M.Sc.
• Dienstag, 31. März 2026, 14:00 Uhr
• Hörsaal Gellert-Bau, GEL-0001, Leipziger Straße 23, EG

Diese Dissertation entwickelt neuartige Polymerelektrolyte auf Basis von Polyamid-6 (PA6) und Polyacrylnitril (PAN) für sichere und nachhaltige Aluminium-Grafit-Batterien. In chloroaluminathaltigen ionischen Flüssigkeiten bilden die Polymere durch Komplexierung mit AlCl₃ stabile Polymerelektrolyte, die hohe Konzentrationen der aktiven Spezies Al₂Cl₇^- bewahren. Die mechanischen Eigenschaften sind gezielt steuerbar: bei PA6 über den Polymeranteil, bei PAN über thermische Vernetzung. In Vollzellen erreichen beide Systeme Coulomb-Effizienzen über 97 % bei hoher Zyklenstabilität. Die Arbeit zeigt, dass Polymere reaktiv als Koordinationspartner für AlCl₃ wirken und nicht nur als passive Matrix. Ein neu entwickeltes Aciditätsmodell ermöglicht die Vorhersage der Elektrolytkapazität auf Basis der Reaktionspfade und erlaubt rationales Materialdesign. Zudem adressieren die Polymerelektrolyte zentrale Herausforderungen: Durch ihre mechanische Stabilität ermöglichen sie den Einsatz kostengünstiger Stromableiter und reduzieren als integrierter Kathodenbinder die Selbstentladung signifikant. Die Ergebnisse ebnen den Weg für sichere, skalierbare stationäre Energiespeicher, die die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen reduzieren.

• Herr Tihitnaw Degu, M.Sc.
• Mittwoch, 1. April 2026, 13:00 Uhr
• Hörsaal Rammler-Bau, RAM-1085, Erich-Rammler-Bau, Leipziger Straße 28, 1. OG

Additive manufacturing (AM) enables layer by layer fabrication of complex 3D glass objects with greater design flexibility than traditional methods like casting, blowing, or molding. It supports customized production, reduces material waste, and eliminates the need for molds. AM has mostly focused on thermally stable glasses such as silica and silicates, due to their low crystallization tendency and the availability of suitable feedstocks for printing. In contrast, fluorophosphate (FP) glasses remain largely unexplored despite their importance in optical applications. This work investigated a series of FP glasses to identify the most thermally stable composition and applied three AM techniques: binder jetting (BJ), digital light processing (DLP), and direct melt printing (DMP). FP20 was selected as the most thermal stable composition, and DMP resulted a 3D FP20 glass with high transmittance (>85%). BJ was also used to repurpose fine glass grinding waste into 3D lightweight porous structures. In conclusion, DMP was found to be the most suitable AM method for FP glasses, and AM using BJ enables sustainable reuse of fine glass waste.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.