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Erforschung neuer Hochtemperaturwerkstoffe als Graduiertenkollegthema

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Einkristalline Turbinenschaufel beschichtet mit einer keramischen Wärmedämmschicht. Wert ca. 20.000 €.
UBT-Pressestelle


Mikrostruktur einer Platinlegierung mit Anteilen von Aluminium, Chrom und Nickel. Ein menschliches Haar hat in dieser Vergrößerung einen Durchmesser von ca. 1 Meter. UBT-Pressestelle

Die Entwicklung neuer Hochtemperaturwerkstoffe etwa für den sparsamen Betrieb von Kraftwerken und Motoren ist das Thema eines neuen Graduiertenkollegs der Universitäten Bayreuth und Erlangen, das die DFG mit 2,7 Millionen Euro fördert. Neue Wege will man dabei bei der Ausbildung der zukünftigen Doktoren gehen und die 14 Kollegiaten durch je zwei Hochschullehrer mit verschiedenen Kompetenzen begleiten lassen. Außerdem sind Auslandspaktika geplant, um die praktischen Komponenten zu stärken.

Bayreuth (UBT). Ein neues gemeinsames Graduiertenkolleg der Universitäten Bayreuth und Erlangen-Nürnberg ist von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligt worden. "Stabile und metastabile Mehrphasensysteme bei hohen Anwendungstemperaturen" stehen im Mittelpunkt des Kollegs, indem künftig 14 hochqualifizierte Nachwuchswissenschaftler von der DFG gefördert werden.

Die Entwicklung neuer Hochtemperaturwerkstoffe ist für den sparsamen Betrieb von Kraftwerken und Motoren entscheidend und ermöglicht so das Einsparen fossiler Brennstoffe. Insgesamt wird dieses Kolleg von der DFG mit einer Summe von 2,7 Millionen Euro gefördert. Sprecher des neuen Graduiertenkollegs für die Universität Bayreuth ist Prof. Dr.-Ing. Uwe Glatzel, Inhaber des Lehrstuhls Metallische Werkstoffe. Für den Standort Erlangen-Nürnberg ist Prof. Dr. Mathias Göken, Lehrstuhl für Allgemeine Werkstoffeigenschaften verantwortlich.

Beim Auswahlverfahren der DFG konnten sich die Bayreuther und Erlanger Wissenschaftler gegen große Konkurrenz behaupten: Von 205 beantragten Kollegs wurden nur 26 bewilligt. An den beiden nordbayerischen Universitäten Bayreuth und Erlangen-Nürnberg ist eine außergewöhnlich starke Kompetenz im Bereich der Werkstoff- und Materialwissenschaften vorhanden, die in diesem Graduiertenkolleg gemeinsam genutzt wird, um neue Hochtemperaturwerkstoffe zu entwickeln. Somit wird das neue Kolleg zu einer Vernetzung der beiden Universitätsstandorte beitragen.

Im Gegensatz zu üblichen Forschungsansätzen, die sich traditionell meist mit der Untersuchung einer Materialklasse beschäftigen, beruht die zentrale Forschungsidee dieses Kollegs auf der Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus allen für den Hochtemperaturbereich wichtigen Werkstoffklassen. Im Kolleg werden neue Werkstoffe auf Basis metallischer und keramischer Werkstoffe entwickelt, die in Kompositwerkstoffen auch nebeneinander eingesetzt werden.

Beschichtungen sind heute im Hochtemperaturbereich unverzichtbar für den Korrosions- und Oxidationsschutz. Wärmedämmschichten haben in den letzten Jahren zu einem enormen Anstieg der Einsatztemperaturen von Kraftwerksturbinen geführt und damit die Wirkungsgrade der Turbinen deutlich verbessert. Auch Methoden, wie z.B. die Transmissionselektronenmikroskopie, bei der winzige Bestandteile der Werkstoffe in ihrer Kristallstruktur und ihrer chemischen Bestandteile mit sehr hoher Auflösung analysiert werden können, sollen im Kolleg weiter entwickelt werden.

Am Bayreuther Standort sind die Professoren Uwe Glatzel (Metallische Werkstoffe), Walter Krenkel (Keramische Werkstoffe), Monika Willert-Porada (Werkstoffverarbeitung) und die Nachwuchswissenschaftler Dr. Rainer Völkl und Dr. Günther Motz am Kolleg beteiligt. Von Erlanger Seite arbeiten Professoren Robert F. Singer, Peter Greil, Mathias Göken, Sannakaisa Virtanen sowie die Nachwuchswissenschaftler Dr. Florian Pyczak und Dr. Andreas Volek im Kolleg.

Die Zusammenarbeit mit der Industrie wird durch einen Industrieberaterkreis gestärkt, in dem die Firmen Siemens, MTU Aero Engines (München), Doncasters (Bochum), Heraeus (Hanau) und SGL Carbon (Bonn) vertreten sind. Dadurch wird der direkte Kontakt zu industriellen Forschungsthemen gestärkt, und die Absolventen können Kontakte zu möglichen späteren Arbeitgebern knüpfen.

Auch in der Ausbildung der Doktoranden, die in diesem Kolleg zum 1. April 2006 ihre Forschungsarbeiten beginnen können, werden neue Wege beschritten. Jeder Kollegiat wird während seines Projektes von zwei Hochschullehrern begleitet, die unterschiedliche Kompetenzen einbringen. Die beiden Universitäten haben neue gemeinsame Lehrkonzepte erarbeitet. Beispielsweise werden die Doktoranden an einem "Tag der Lehre", der abwechselnd in Bayreuth oder Erlangen stattfinden wird, Vorlesungen hören und sich in einem Graduiertenforum über den jeweiligen Projektfortschritt austauschen. Damit soll Kompetenz auf dem gesamten Werkstofffeld vermittelt werden.

In der Projektarbeit soll der Blick auf spätere Anwendungsfelder verstärkt werden. Bei drei- bis sechsmonatigen Auslandsaufenthalten und internationalen Summer-Schools sollen die Doktoranden Auslandserfahrung sammeln. Hier können die guten Kontakte der beteiligten Wissenschaftler zu Universitäten in den USA wie Stanford und Ohio State oder auch zu Forschungsstätten in Südafrika, Japan und Shanghai genutzt werden, was gleichzeitig die internationale Vernetzung fördert. Ein erster gemeinsamer Japanese - South African - German Workshop on High Temperature Alloys wird im September 2006 in Bayreuth stattfinden.

Weitere Informationen für die Medien bei
Prof. Dr.-Ing. Uwe Glatzel
Lehrstuhl Metallische Werkstoffe
Universität Bayreuth
Ludwig-Thoma-Str. 36b
95440 Bayreuth
Tel.: (0921) 55 - 5555
uwe.glatzel@uni-bayreuth.de

Jürgen Abel M. A. | Quelle: Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen: www.Gradko-HT-Mat.uni-bayreuth.de
www.uni-bayreuth.de/

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