Young Scientist Award für Rostocker Forscher: erstmals spezielle Gaseigenschaften berechnet

Der Preis, der von dem global tätigen Gerätebau-Unternehmen NETZSCH gesponsert wird, wurde auf der ECTP Ende August 2011 in Thessaloniki, Griechenland, überreicht. Mit diesem weltweit ausgeschriebenen Preis wird alle drei Jahre ein junger Wissenschaftler ausgezeichnet, der auf dem Gebiet experimenteller oder theoretischer Untersuchungen zu thermophysikalischen Eigenschaften von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern herausragende Leistungen erbracht hat.

Dr. rer. nat. Robert Hellmann studierte von 2000 bis 2005 an der Universität Rostock Chemie mit dem Studienschwerpunkt Physikalische Chemie. Anschließend erarbeitete er bis 2009 im Arbeitskreis von Prof. Dr. Eckhard Vogel seine Dissertation zu dem Thema: „Ab initio-Berechnung der Wechselwirkungspotentiale von Helium, Neon und Methan sowie theoretische Untersuchungen zu ihren thermophysikalischen Eigenschaften und denen von Wasserdampf“.

Während seiner Doktorandenzeit verbrachte er einen mehrmonatigen Aufenthalt an der Newcastle University (England) bei Professor Alan S. Dickinson und am Imperial College in London bei Professor Velisa Vesovic. Nach der Promotion setzte Robert Hellmann seine wissenschaftliche Laufbahn an der Universität Rostock fort und beschäftigt sich aktuell mit der Entwicklung hochgenauer theoretischer Rechenmodelle für die Vorhersage der physikalischen Eigenschaften von Gasen unter hohem Druck.

„Robert Hellmann ist es als erstem Wissenschaftler weltweit gelungen, für kleine Dichten Transport- und Relaxationseigenschaften von Gasen, die aus mehratomigen gewinkelten Molekülen bestehen, theoretisch ohne Rückgriff auf experimentelle Untersuchungen zu berechnen“, würdigt Prof. Vogel die wissenschaftlich herausragende Leistung seines ehemaligen Doktoranden. Dazu hat Hellmann eine neue Kombination von quantenmechanischen und statistisch-mechanischen Methoden entwickelt.

Seine Untersuchungsergebnisse für Methan, Wasserdampf und Schwefelwasserstoff besitzen große praktische Bedeutung im Ingenieurwesen, da sie extrem zuverlässige Resultate in thermodynamischen Zustandsbereichen liefern, wo Messungen gewöhnlich mit großen Unsicherheiten behaftet sind. So wurden die berechneten Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von Wasserdampf als Basiswerte in die neue Referenzgleichung IAPWS 2011 einbezogen, die weltweit in der Kraftwerkstechnik als Standard verwendet werden wird.

Generell sind in Zeiten global knapper werdender Ressourcen genaue physikalische Stoffdaten sehr wichtig zur optimalen Auslegung technischer Prozesse in der chemischen Industrie und der Energietechnik. Theoretische Rechenmodelle stellen auch dank immer schnellerer Computer-Hardware eine kostengünstige Alternative zum Experiment dar. Modellierung und Simulation sind daher in den Grundlagen- und Ingenieurwissenschaften an der Universität Rostock seit Jahren ein sich rasant entwickelnder Forschungsbereich.

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