Das neue Kooperationslabor für Akustik im Zentrum für effiziente Hochtemperatur Stoffwandlung (ZeHS) an der TUBAF wurde im Juli 2024 eröffnet. Das hochmoderne Labor dient als zentraler Anlaufpunkt für akustische Messungen im Bereich der Material- und Bauteilcharakterisierung und ergänzt die bereits bestehenden Analysemethoden am ZeHS.
„Mit dem neuen Labor erhält das ZeHS eines von zwei neuen Kooperationslaboren für wichtige Methoden der Materialanalytik. Das maßgeblich von Nachwuchsforschenden getragene Labor zur Ultraschalldiagnostik konnte bereits aktiv zur „Langen Nacht der Wissenschaft und Wirtschaft“ beitragen und Interessierte begeistern. Außerdem hat das Röntgenzentrum unter Leitung von Dr. Hartmut Stöcker räumliche Voraussetzungen gefunden hat und wird bald eingerichtet“, sagt Professor Dirk C. Meyer, wissenschaftlicher Sprecher des ZeHS.
Unter der Leitung von Professor Lutz Krüger und Juniorprofessor Christian Kupsch ist das Kooperationslabor eine bedeutende Ressource sowohl für Unimitglieder als auch für externe Partner und Forschungseinrichtungen. Mit einem klaren Fokus auf akustische Messtechnik bietet das Labor spezialisierte Expertise und hochmoderne Technologie zur Untersuchung und Analyse unterschiedlichster Materialien und Bauteile. Die Expertisen des Labors umfassen geführte Wellen, zerstörungsfreie Prüfung (Non-Destructive Testing), Modellierung akustischer Wellen, Design von Wandlern, Signalverarbeitung sowie Anwendung von Methoden der Künstlichen Intelligenz zur Auswertung von Messdaten.
Interessenten melden sich bitte gern zur fachlichen Einordnung beim Verantwortlichen Mitarbeiter Dr. Marcel Mandel unter mandel [at] iwt [dot] tu-freiberg [dot] de (mandel[at]iwt[dot]tu-freiberg[dot]de) bzw. bei der Ansprechpartnerin des ZeHS, der Referentin, Ass. iur. Theresa Lemser, unter Theresa [dot] Lemser [at] zehs [dot] tu-freiberg [dot] de (Theresa[dot]Lemser[at]zehs[dot]tu-freiberg[dot]de).
Aktuell konzentrieren sich die Forschungsarbeiten im Gemeinschaftslabor auf folgende Themenbereiche:
- Geführte Wellen (Prof. Krüger): Für das IWT widmet sich gegenwärtig Johannes Kirchgässner der sogenannten Lamb-Wellenausbreitung in platten-ähnlichen Strukturen für die Schädigungsferndiagnose großflächiger Bauteile. Ein Schwerpunkt seiner Arbeit liegt auf der Triangulation von konstruktiv-interferierenden Kantenreflexionen für die Schadstellenlokalisation aus großer Entfernung. Vom Partner Polytec GmbH wird hierfür ein 3D-Vibrometer-Messsystem bereitgestellt, das die Wellenfeld-Ausbreitung sichtbar macht und eine Wellenpfad-Rückverfolgung erlaubt. Die Studien dienen der Basis-Charakterisierung für den später hochtemperatur-beanspruchten Werkstoffzustand.
Herr Kirchgässner ist Stipendiat des im Sommersemester gestarteten Interdisziplinären Stipendiatenprogrammes des ZeHS, welches mit Unterstützung des Stifterverbandes für das Zentrum etabliert wurde. Dahinter steht eine individuelle Unterstützung von sechs Stipendiatinnen und Stipendiaten pro Semester in Höhe von 208 € monatlich. Darüber hinaus stehen den Geförderten finanzielle Mittel für Gemeinschaftsprojekte wie die Einladung von Gästen, Exkursionen usw. zur Verfügung.
- Ultraschallmikroskopie (Prof. Kupsch): Mit der Ultraschallmikrokopie können Materialien und Bauteile dreidimensional mit Auflösungen im Mikrometerbereich untersucht werden. Dazu wird hochfrequenter Ultraschall (50 MHz bis 1,5 GHz) genutzt. Die Ultraschallmikroskopie findet insbesondere Anwendung zur Untersuchung von Halbleitern und mikroelektronischen Systemen, wird aber auch zur Strukturaufklärung von Materialien und Materialsystemen genutzt.
Das neue Kooperationslabor für Akustik an der TU Freiberg bietet somit eine herausragende Plattform für innovative Forschung und Entwicklung und stärkt die Position der Universität als führende Institution in den Material- und Werkstoffwissenschaften, insbesondere im Bereich der Charakterisierung.
Infrastruktur für interdisziplinäres Forschen
Das Zentrum für effiziente Hochtemperatur-Stoffwandlung (ZeHS) beherbergt über 40 Arbeitsgruppen entlang der gesamten Innovationskette der TU Bergakademie Freiberg. Die Zusammenarbeit zielt darauf, von Grundlagenwissenschaften, die u.a. auch in Freiberg begründet wurden, bis hin zu industriellen Anwendungen entsprechend der Erfordernisse unserer Zeit, so hinsichtlich des Umweltschutzes und der Energieeffizienz, zu gelangen. Belege dazu überzeugten im Jahr 2015 den Wissenschaftsrat, den Forschungsbau für das ZeHS in Freiberg mit Mitteln des Bundes und des Freistaates Sachsen in Höhe von 41,5 Mio. Euro zu bewilligen.
Das ZeHS ist inzwischen ein im Wochenverlauf öffentlich zugängliches Gebäude, und, wer eintritt, kann feststellen, wie rege und harmonisch das Haus erfüllt ist. Der Bau trägt zahlreich sichtbare Freiberger Kennzeichen in der architektonischen Gestaltung und die Nutzer geben auch sehr gern Auskunft zu ihrer wissenschaftlichen Arbeit. Es werden verschiedene Sprachen und dabei natürlich auch Deutsch geführt. Zusätzlich gibt es eine Ausstellung bildender Künstler, die in zeitlichem Wechsel erlebbar ist. Es wurde vieles zur Zusammenarbeit vorgedacht und diesbezüglich auf entsprechende Voraussetzungen geachtet. Das gelebte Miteinander ergibt nun neue Synthesen. „Es ist sehr schön, dass wir in gemeinsamer Arbeit innerhalb kurzer Zeit (das Haus wurde 2021 nach Bauabschluss in Nutzung genommen) neben dem erfolgreichen Anlauf zu weiteren Stufen unserer Zusammenarbeit kommen. Dabei finden Ideen, insbesondere von Nachwuchswissenschaftlern Moderation und vor allem breite Unterstützung.“, sagt Professor Dirk C. Meyer, der seit Beginn der Antragstellung im Jahr 2013 als Wissenschaftlicher Sprecher für das Gesamtvorhaben verantwortlich ist.