Helmholtz-Promotionspreis für Zina Kallien

Fruchtbare Kooperation von Helmholtz und Hereon
„Das ist eine tolle Auszeichnung und eine Bestätigung der fruchtbaren Kooperation zwischen der Leuphana und dem Helmholtz-Zentrum Hereon“, freut sich Prof. Benjamin Klusemann, der die Doktorarbeit von Zina Kallien betreute. Er bekleidet neben Prof. Noomane Ben Khalifa und Prof. Norbert Hort eine der drei Professuren, die sich das Helmholtz Hereon Forschungszentrum in Geestacht mit der Leuphana Fakultät für Management und Technologie teilt. Dabei profitierte die Ingenieurin in ihrer akademischen Laufbahn stark vom Austausch zwischen den beiden Instituten, denn die Möglichkeiten an der Leuphana werden vom Hereon durch eine umfangreiche Maschineninfrastruktur ergänzt. „Die Großforschungseinrichtung in Geestacht erlaubt uns, unsere Forschung direkt in der Praxis zu testen. Studierende können die dortigen Technologien für sich nutzen oder machen sich die vorhandene Charakterisierungsmöglichkeiten für ihre Untersuchungen zu eigen“, so Prof. Klusemann.

Geteiltes Know How  
Nach der Masterarbeit am Hereon entschied sich Zina Kallien auch für eine dortige Promotion: „Neben dem Studium an der Leuphana ist das Helmholtz-Netzwerk mit seinen Fachleuten und der Infrastruktur ein absoluter Mehrwehrt“, sagt sie. Das Netzwerk und die Maschinen konnte die Forscherin gut nutzen, denn ihre Doktorarbeit befasst sich mit einer nachhaltigeren Produktionstechnik. Es geht um das Reibauftragsschweißen, ein innovatives Verfahren für die Beschichtung und additive Fertigung.  

Nachhaltige Produktionsabläufe erforschen
Das Reibauftragschweißen ermöglicht den Auftrag metallischer Materialien, wie beispielsweise Aluminium, ohne dass der Werkstoff geschmolzen werden muss. Dies bietet viele Vorteile gegenüber schmelzbasierten Prozessen, die viel Energie benötigen, die für das Aufschmelzen des Materials notwendig ist. Außerdem kann es beim Aufschmelzen zum Verdampfen vereinzelter Legierungselemente kommen, wodurch giftige Gase entstehen können oder nicht die gewünschten Eigenschaften erreicht werden.
Die prämierte Forschungsarbeit bietet nun eine umfangreiche Untersuchung des Reibauftragschweißens und umfasst sowohl die Simulation des Prozesses als auch Experimente mit Charakterisierung der geschweißten Proben. Die gezeigten Ergebnisse sind vielversprechend und bestätigen das nachhaltige Potenzial dieser Technik gegenüber anderen schmelzbasierten Verfahren.
Vor allem mit Blick auf die Anwendung und langfristige Etablierung dieser „grünen“ Technologie liefert Kalliens Arbeit wichtige Ergebnisse und bildet den Grundstein für die Weiterentwicklung und Optimierung.
„Damit zahlen wir natürlich auf unsere Mission ein, nachhaltige Produktionsprozesse zu erforschen“, sagt Prof. Klusemann. Um nachhaltige Lösungen für die Luftfahrt oder der Automobilindustrie zu entwickeln, ist die interdisziplinare Zusammenarbeit, wie hier zwischen Materialwissenschaft, Mechanik und Fertigungstechnik zwingend erforderlich, findet Klusemann.

Publikationen verschaffen internationale Sichtbarkeit
Die Grundlagenforschung und der Technologietransfer, die durch die Kooperation von Hereon und Leuphana vorangetrieben werden, erlauben auch die erfolgreiche Einwerbung von Drittmittelprojekten. Unter der Federführung von Prof. Klusemann konnte ein European Research Grant in Höhe von zwei Millionen Euro gewonnen werden, von dem auch Zina Kalliens Forschung profitierte. „Neben Zina, die selbst sehr gut und hochwertig publiziert hat, erlaubt es die ergebnisreiche Forschung am Hereon auch unseren anderen Wissenschaftler:innen, ihre Erkenntnisse in hochwertigen Fachzeitschriften zu veröffentlichen. Dies wiederum verschafft uns eine hohe internationale Sichtbarkeit“, sagt Klusemann.
Auch Zina Kallien wird weiterhin aktiv an verschiedenen Themen forschen. Seit dem ersten Januar ist sie am IPTS als Post-Doc angestellt: „Es gibt noch jede Menge herauszufinden“, sagt sie lachend.