Die TU Bergakademie Freiberg stärkt die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Mit Unterstützung der EU und des Freistaats Sachsen forschen seit Januar zehn Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler in den beiden neuen Nachwuchsgruppen „AddWasserstoff“ und „Intelligente Untergrundstrukturen“. Neben fachlichen Kompetenzen lernen die jungen Forschenden auch Netzwerkarbeit und Unternehmensgründung sowie die Themenfelder Diversität und Gleichstellung kennen. Ziel der Programme ist die Stärkung einer stabilen, nachhaltigen und digitalen Wirtschaft im Freistaat Sachsen.
Nachhaltige Keramik-Bauteile für grüne Hochtemperaturprozesse
Die vier jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Nachwuchsforschungsgruppe „AddWasserstoff“ haben sich vorgenommen, nachhaltige Feuerfestwerkstoffe zu entwickeln, die künftig als Bauteile in Wasserstoffbrennern zum Einsatz kommen können. „Grüner Wasserstoff soll die Dekarbonisierung von Hochtemperaturprozessen ermöglichen. Wie genau sich der Wasserstoff aber auf die feuerfesten Bauteile in den dafür benötigten Brennern auswirkt, ist bisher noch nicht untersucht“, erklärt die Nachwuchsgruppenleiterin Dr. Lisa Freitag.
Diese Prozesse genau zu verstehen, zu simulieren und im Anschluss ein Pilot-Bauteil zu konstruieren und zu testen, ist Ziel der neuen Nachwuchsgruppe. Die Bauteile müssen hohen Temperaturen und Abnutzung im Wasserstoff-Brenner standhalten. Dafür untersucht das Team, ob sich neue Werkstoffe aus Aluminiumoxid in Form von Korund eignen und wie die Bauteile im 3D-Druck erzeugt werden können.
Am Forschungsvorhaben beteiligen sich die vier Professuren für Keramik, Feuerfest und metallokeramische Verbundwerkstoffe, für Technische Thermodynamik, für Gas- und Wärmetechnische Anlagen sowie für Mechanik und Fluiddynamik. Von den Ergebnissen soll auch die sächsische Industrie profitieren, weshalb das Vorhaben von einem Industriebeirat begleitet wird.
Bergbaufolgelandschaften intelligent gestalten
Wo ehemals Bergbau betrieben wurde, entstehen Seen, Park- oder Freizeitanlagen – geplant und umgesetzt durch Fachleute für Geodaten und Nachbergbau. Die zukunftsfähige Ausbildung und Ausrüstung dieser Fachleute ist Thema der zweiten Nachwuchsforschungsgruppe. „Sechs Nachwuchsforscherinnen und Nachwuchsforscher entwickeln daten- und modellgestützte Methoden, um digitale Geosysteme für Bewertungs-, Planungs- und Genehmigungsaufgaben zu ermöglichen“, sagt Prof. Jörg Benndorf, Inhaber der Professur Geomonitoring und Markscheidewesen.
Dabei kommen verschiedene Techniken aus unterschiedlichen Disziplinen zum Einsatz, unter anderem auch künstliche Intelligenz zur Auswertung von Geo-Daten. Außerdem hat sich die Nachwuchsforschungsgruppe vorgenommen, einen neuen Studiengang zu entwerfen, der Kompetenzen aus IT, Ingenieur- und Geoingenieurwesen verbindet.
Am Vorhaben “AI-Enhanced Geoengineering Tools for Decision Support in Energy Transition, Mitigation of Climate Change Effects and Geo-Risks in former Mining Regions” sind die Professoren für Geomonitoring und Markscheidewesen, für Numerische Mathematik, für Ingenieurgeologie und Umweltgeotechnik, für Bodenmechanik und Grundbau und für Angewandte Mathematik beteiligt.
EU und Land Sachsen fördern wissenschaftlichen Nachwuchs
Die Kosten für die beiden Forschungsvorhaben in Höhe von jeweils rund 1,3 Millionen Euro werden aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds Plus (ESF Plus) und aus Steuermitteln des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes finanziert.