2021 Ausgezeichnete Dissertationen - Preisverleihung 2021 - Preise für hervorragende wissenschaftliche Leistungen Vereinigung von Freunden der ...
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Ausgezeichnete
Dissertationen
2021
Preisverleihung 2021 – Preise für hervorragende wissenschaftliche Leistungen
Vereinigung von Freunden der Technischen Universität zu Darmstadt e.V.
Inhaltsverzeichnis
Dr. Tobias Kruft | Rechts- und Wirtschaftswissenschaften 4
Dr. Philipp Hegel | Gesellschafts- und Geschichtswissenschaften 6
Dr. Verena Zimmermann | Humanwissenschaften 8
Dr. Marc-André Kaufhold | Informatik 10
Dr.-Ing. Dorothea Carola Koert | Informatik 12
Dr.-Ing. Carolin Hessinger | Elektrotechnik und Informationstechnik 14
Dr.-Ing. Minh Trinh Hoang| Elektrotechnik und Informationstechnik 16
Dr.-Ing. Andreas Viehmann | Maschinenbau 18
Dr. Andreas Huck | Architektur 20
Dr.-Ing. Anna Wagner | Bau- und Umweltingenieurwissenschaften 22
Dr. Bernhard Maaß | Physik 24
Dr. Robert Brilmayer | Chemie 26
Dr. Wadim Weber | Biologie 28
Dr.-Ing. Abhishek Sarkar | Material- und Geowissenschaften 30
Dr. Mathis Fricke | Mathematik 32
Herausgeber:
Vereinigung von Freunden der
Technischen Universität zu Darmstadt e. V.
Rundeturmstraße 10
64283 Darmstadt
info@freunde.tu-darmstadt.de
www.freunde.tu-darmstadt.de
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Fachbereich Rechts- und Wirtschaftswissenschaften |
Fachgebiet Technologie- und Innovationsmanagement
Dr. Tobias Kruft
Titel: „Corporate Incubation: How centralized, Workshops oder Veranstaltungen des Inkubators Dr. Tobias Kruft
employee-focused innovation activities enhan- mit in ihre Abteilungen bringen. Diese Er- Geboren am 03.04.1991 in Tübingen
ce the hosting companies’ innovativeness." kenntnis ist insofern revolutionär, als dass sie
erstmals nachweislich den Mitarbeitern eine
Betreuer: Professor Dr. Alexander Kock prägende Kraft in der Gestaltung der Inno-
Beschreibung der Arbeit: vationskultur des Unternehmens einräumt, die
Unternehmensinkubatoren sind zentralisierte nicht nur ausschließlich von Unternehmensstruk- Berufserfahrung
Innovationseinheiten von etablierten Unter- turen und Führungskräften beeinflusst wird. Seit 2021 Managementberatung bei EY mit Fokus auf strategienahe
nehmen, welche unternehmensinterne Inno- • Ein weiteres zentrales Ergebnis der Disserta- Innovations- und Transformationsprojekte
vatoren, aber auch externe Startups fördern, tion ist die Untersuchung digitaler Plattformen, 2015 Merck Group, Studienarbeit zur Entwicklung eines
um die eigene Innovationsfähigkeit zu verbes- wie bspw. von Inkubatoren gesteuerte digitale Kennzahlensystems zur Messung der Innovationsfähigkeit
sern und somit am Markt wettbewerbsfähig zu Ideenwettbewerbe, in Hinblick auf die psycho- der Abteilung Enterprise Architecture and New Technology
bleiben. Wegen dieser überlebenswichtigen logischen Effekte der Teilnehmer und der Eva-
2013 – 2017 Sailing Team Darmstadt e.V. – Entwicklung und Fertigung
Rolle besitzt mittlerweile fast jedes etablierte luatoren (den „Schiedsrichtern“ im Wettbewerb).
autonomer Segelboote; Teamleiter (4 Jahre), 1. Vorsitzender
Unternehmen einen solchen Inkubator, doch Beispielsweise konnten in der Dissertation fünf
(2 Jahre), Schatzmeister (1 Jahr)
es gibt viele Herausforderungen, die häufig dazu psychologische Motivatoren identifiziert wer-
führen, dass solche Inkubatoren die ersten Jahre den, die speziell in digitalen Umgebungen auf 2013 Audi AG, Assistent der Projektleitung Digitale Fabrik
im Spannungsfeld zwischen Innovation und Teilnehmer wirken und sie intrinsisch motivie- 2012 Rothenberger Group, Praktikum
festgefahrenen Strukturen des etablierten Un- ren, die Plattform zu nutzen und nachweislich 2010 Valeo (ehem. PEIKER acustic), Praktikum
ternehmens nicht überleben. Hier setzt die dadurch innovativer zu sein.
2007 Hewlett Packard GmbH, Praktikum
Dissertation an:
• Diese Dissertation untersucht erstmals um- Durch die Kategorisierung von Inkubatoren
fangreich alle Aktivitäten von Unternehmens- wird es erstmals möglich, die zentralen Ursa- Akademische Berufserfahrung
inkubatoren, mit welchen sie ihre etablierten chen zu identifizieren, warum viele Inkubato- 2020 Postdoktorand am Fachgebiet Technologie- und
Unternehmen unterstützen. Der Fokus liegt dabei ren die ersten Jahre nicht überleben. Lösungs- Innovationsmanagement, TU Darmstadt
hauptsächlich auf den bislang wenig erforschten ansätze zu zwei der Ursachen wurden unter- 2016 – 2019 Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand Fachgebiet
intangiblen Effekten wie eine Steigerung der sucht: Durch die Erkenntnisse dieser Arbeit in Technologie- und Innovationsmanagement, TU Darmstadt
Innovationskultur oder der Wissens- und Werte- Bezug auf das Innovationsklima entstehen viele
2013 – 2016 Masterstudium Wirtschaftsingenieurwesen
transfer von innovativen Startups zum etab- Möglichkeiten, den Mehrwert von Inkubatoren
(technische Fachrichtung Maschinenbau), TU Darmstadt
lierten Unternehmen. für ein nachhaltiges, innovatives Umfeld zu
• Die Dissertation konnte erstmalig kausal nach- erhöhen, und durch die untersuchten psycho- 2012 – 2013 Auslandssemester an der Tongji Universität Shanghai
weisen, dass nicht nur Führungskräfte das In- logischen Effekte digitaler Plattformen wird es mit Vertiefungen im Bereich Maschinenbau
novationsklima beeinflussen, wodurch die Mit- dem Inkubator ermöglicht, seinen Erfolg in der 2010 – 2012 Bachelorstudium Wirtschaftsingenieurwesen
arbeiter innovativ werden, sondern dass der Förderung von innovativen Ideen substanziell (technische Fachrichtung Maschinenbau), TU Darmstadt
Effekt auch umgekehrt stattfinden kann, wenn zu steigern. 2010 Allgemeine Hochschulreife, Humboldt Gymnasium, Bad Homburg
Mitarbeiter neues Wissen und neue Werte von Dr. Tobias Kruft
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Fachbereich Gesellschafts- und Geschichtswissenschaften |
Institut für Sprach- und Literaturwissenschaften
Dr. Philipp Hegel
Titel: „Gezähmtes Lesen, wildes Schreiben. Stellung ein. Es stellt sich die Frage, inwiefern Dr. Philipp Hegel
Lesarten und Carl Spittelers Jumala“ sie als spezielle Formen des Erzählens in dieser Geboren am 06.09.1980 in Hamm, Westfalen
Zeit noch geschrieben und gelesen werden
Betreuer: konnten.
Professorin Dr. Andrea Rapp
Komprehensive Exegese. Die Entstehungsge-
Beschreibung der Arbeit: schichte von Jumala lenkt den Blick nicht nur Akademische Ausbildung
Literaturtheoretische Fragestellung. Unter auf die verschiedenen möglichen Verläufe der 2001 – 2003 Studium Allgemeine und Vergleichende Literaturwissenschaft,
digitalen Bedingungen haben sich die editori- Handlung und auf die verschiedenen Konstel- Geschichte, Philosophie, Universität Konstanz
sche und die literaturwissenschaftliche Praxis lationen der Figuren, sondern auch auf die 2003 – 2006 Magister Artium Literaturwissenschaft,
in einer Weise verändert, die auch theoreti- Verbindungen des Textes mit unterschiedli- Geschichtswissenschaft, Philosophie, Universität Bielefeld
sche Reflexionen provoziert. Diese Reflexio- chen Werkzusammenhängen, seine sich wan-
2007 – 2010 Master of Arts Editionswissenschaft, Freie Universität Berlin
nen stehen nicht für sich allein, sondern sind delnden Selektionen von Motiven und seine
Teil einer Geschichte von ebenso literaturthe- diskursiven Anschlüsse an die Gattungstradi- 2020 Promotion Institut für Sprach- und Literaturwissenschaft,
oretischen wie editionsphilologischen Überle- tionen des Mythos und des Märchens. Im Sin- TU Darmstadt
gungen, und sie können diese Geschichte in ne einer «komprehensiven Exegese», wie sie
einem veränderten Licht erscheinen lassen. Albrecht Schöne vorgeschlagen hat, werden Berufliche Tätigkeiten
Sie können Methoden der nahen, langsamen dabei zugleich einige kulturgeschichtliche
2010 – 2015 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Zentrum für elektronische
und distanzierten Lektüre («close, slow, dis- Momente an diesem Text sichtbar. Diese Exe-
Erschließungs- und Publikationsverfahren in den Geisteswissen-
tant reading») vergleichen und dabei ermög- gese verbindet die Betrachtung der Entste-
schaften (Trier Center for Digital Humanities), Universität Trier
lichen, literaturwissenschaftliche Interpreta- hungsbedingungen und der Wirkungspotenti-
tion und editorische Praxis einander anzu- ale literarischer Texte und kann sowohl 2011 – 2018 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Sprach- und
nähern und insbesondere das interpretative Momente der nahen und langsamen wie auch Literaturwissenschaft, TU Darmstadt
Potential textkritischer Befunde aufzeigen. der distanzierten Lektüre umfassen. Im gebro- 2018 – 2020 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Sonderforschungsbereich 980:
chenen Anschluss des Werkes an die Gat- Episteme in Bewegung, Freie Universität Berlin
Literaturhistorische Fragestellung. Durch tungskonventionen des Mythos und des Mär- Seit 2020 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Sprach- und
die Wahl des Mythos und Märchens Jumala chens findet sich vor allem ein in die Form der Literaturwissenschaft, TU Darmstadt
als Gegenstand einer solchen Betrachtung Erzählung graviertes kulturgeschichtliches
wird mit dem weitgehend vergessenen Nobel- Moment, die Problematisierung nämlich einer
preisträger Carl Spitteler einem Autor Auf- glücklichen Handlung zu einer Zeit, in der
merksamkeit geschenkt, dessen Œuvre bereits nicht mehr vorbehaltlos an eine göttlich ver-
zu Lebzeiten als unzeitgemäß, aber auch als bürgte gute Ordnung oder eine Teleologie der
wegweisend galt. Schon die von Spitteler ge- Geschichte geglaubt wurde.
wählten Gattungen des Mythos und des Mär-
chens nehmen im 19. und 20. Jahrhundert
eine in mehrfacher Hinsicht besondere Dr. Philipp Hegel
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Fachbereich Humanwissenschaften |
Institut für Arbeits- und Ingenieurspsychologie
Dr. Verena Zimmermann
Titel: „From the Quest to Replace Die Erkenntnisse führten zum Ausgangspunkt Dr. Verena Zimmermann
Passwords towards Supporting Secure des Dilemmas zurück. Wenn das Passwort in Geboren am 23.06.1990 in Dieburg
and Usable Password Creation” nächster Zeit nicht zu ersetzen ist, wie können
Anwender*innen dabei unterstützt werden,
Betreuer: Professor Dr. Joachim Vogt sichere und nutzbare Passwörter zu erstellen?
Einen Ansatzpunkt für den zweiten Teil der
Beschreibung der Arbeit: Dissertation lieferten sogenannte „Nudges“. 2016 bis heute (Post-) Doktorandin,
Passwörter sind das am weitesten verbreitete Diese kleinen Veränderungen der Entschei- Forschungsgruppe Arbeits- und Ingenieurpsychologie
Authentifizierungsverfahren zum Schutz sen- dungsumgebung sollen die Auswahl der „bes- (Prof. Joachim Vogt), TU Darmstadt
sibler Daten. Sie sollen sicher, lang und für seren“ Option erleichtern ohne Optionen ein- 2019 IANUS-Preis für naturwissenschaftlich-technische
jede Anwendung einzigartig sein. Das ist aber zuschränken. Ein Beispiel ist Verwendung Friedens- und Sicherheitsforschung (2. Platz)
unrealistisch bei der heutigen Anzahl genutz- kleinerer Teller in Kantinen, um die aufge- 2018 Auszeichnung eines besonders innovativen
ter Arbeitsanwendungen, Online-Shopping- nommene Speisemenge zu reduzieren. Promotionsvorhabens mit dem Forschungspreis des
Dienste und sozialer Netzwerke. Strategien der Mehrere Studien überprüften die bisher meist FB Humanwissenschaften, TU Darmstadt
Anwender*innen wie das Verwenden kurzer im physischen Kontext angewandte Strategie
2018 Forschungsaufenthalt im Bereich Cyber Security
Passwörter oder eines Passworts für viele An- für den digitalen Bereich bzw. für Passwörter.
(Prof. Karen Renaud) an der Abertay University,
wendungen schwächen wiederum die Pass- Es zeigte sich, dass Nudges alleine wenig er-
Dundee, Schottland
wortsicherheit. Wie ist dieses Dilemma zwi- folgreich waren, die Kombination eines Nud-
schen Sicherheit und Nutzbarkeit zu lösen? ges mit hilfreichen Informationen hingegen 2016 Auszeichnung der Masterthesis mit dem
schon. Diese wurde als hybrider Nudge be- August-Euler-Luftfahrtpreis
Der erste Teil der Dissertation beschäftigte zeichnet. Hybride Nudges förderten die Erstel- 2015 Forschungsaufenthalt im Safety Science Innovation Lab
sich daher mit der Frage nach Alternativen für lung sicherer Passwörter und wurden von den (Prof. Sidney Dekker), Griffith University, Brisbane, Australien
das Passwort. Die Bewertung objektiver Kri- Anwender*innen positiv bewertet. Damit er- 2012 – 2015 Master of Science in Psychologie, TU Darmstadt
terien einer Vielzahl von Authentifizierungs- stellte Passwörter waren zusätzlich besser er-
2014 Praktikum bei Lufthansa Aviation Training
verfahren ermöglichte zwar eine Auswahl von innerbar.
(ehemals Lufthansa Flight Training), Frankfurt
Verfahren zur weiteren Erforschung, keines Die vielversprechenden Ergebnisse in Bezug
konnte jedoch das Passwort in jeder Hinsicht auf die Kombination von Nudge und Informa- 2009 – 2012 Bachelor of Science in Psychologie, TU Darmstadt
übertreffen. Die ausgewählten Verfahren wur- tionen waren außerdem auf andere Sicher- 2012 Auslandssemester an der University of Hertfordshire,
den in mehreren Studien im Vergleich mit dem heitsentscheidungen wie z.B. die Wahl eines Hatfield, UK
Passwort von Anwender*innen getestet und sicheren Cloud-Services übertragbar. Somit
bewertet. Überraschend zeigte sich auch hier, ergeben sich zahlreiche Potenziale nicht nur
dass das Passwort aus Sicht der Anwender*in- für die Passworterstellung, sondern auch die
nen schwierig zu ersetzen ist. Zumindest im di- Erforschung weiterer nutzbarer Sicherheitslö-
rekten Vergleich mit Verfahren, die das Merken sungen.
einer Vielzahl von Bildern oder zusätzliche Ge-
räte erforderten, ist das Passwort leicht nutzbar. Dr. Verena Zimmermann
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Fachbereich Informatik |
Fachgebiet Wissenschaft und Technik für Frieden und Sicherheit
Dr. Marc-André Kaufhold
Titel: „Information Refinement Technologies must be refined according to event-based Dr. Marc-André Kaufhold
for Crisis Informatics: User Expectations factors, organizational requirements, societal Geboren am 04.03.1989 in Siegen
and Design Implications for Social Media boundary conditions and technical feasibility.
and Mobile Apps in Crises“
In order to research the topic of information
Betreuer: Professor Dr. Christian Reuter refinement, this dissertation combines the me-
thodological framework of design case studies Akademische und schulische Ausbildung
Beschreibung der Arbeit: with principles of design science research. 10/2017 – 06/2020 Promotion Informatik (Dr. rer. nat.), TU Darmstadt
In the past 20 years, mobile technologies and First, it reviews existing research on use, role, 10/2016 – 09/2017 Doktorand Graduiertenschule Mittelstand, Universität Siegen
social media have not only been established in and perception patterns in crisis informatics,
04/2014 – 09/2016 Master of Science Wirtschaftsinformatik (M.Sc.),
everyday life, but also in crises, disasters, and emphasizing the increasing potentials of public
Universität Siegen
emergencies. Especially large-scale events, such participation in crisis response using social
as 2012 Hurricane Sandy or the 2013 European media. Then, empirical studies conducted with 10/2010 – 03/2014 Bachelor of Science Wirtschaftsinformatik (B.Sc.),
Floods, showed that citizens are not passive the German population reveal positive attitu- Universität Siegen
victims but active participants utilizing mobile des and increasing use of mobile and social 08/2000 – 06/2009 Allgemeine Hochschulreife, Städtisches Gymnasium Kreuztal
and social information and communication technologies during crises, but also highlight
technologies (ICT) for crisis response. Accor- barriers of use and expectations towards emer-
Beruflicher und studienbegleitender Werdegang
dingly, the research field of crisis informatics gency services to monitor and interact in me-
emerged as a multidisciplinary field which com- dia. The findings led to the design of innovative 07/2020 bis heute Postdoktorand, Lehrstuhl Wissenschaft und Technik für
bines computing and social science knowledge ICT artefacts, including visual guidelines for Frieden und Sicherheit (PEASEC), TU Darmstadt
of disasters. While citizens use personal ICT to citizens’ use of social media in emergencies, an 01/2019 – 06/2020 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Lehrstuhl Wissenschaft und
respond to a disaster to cope with uncertainty, emergency service web interface for aggrega- Technik für Frieden und Sicherheit (PEASEC), TU Darmstadt
emergency services such as fire and police de- ting mobile and social data, an efficient algo- 10/2016 – 04/2020 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Lehrstuhl Computerunterstützte
partments started using available online data rithm for detecting relevant information in Gruppenarbeit und Soziale Medien, Universität Siegen
to increase situational awareness and improve social media, and a mobile app for bidirectional
04/2014 – 09/2016 Wissenschaftliche Hilfskraft, Lehrstuhl Computerunterstützte
decision making for a better crisis response. communication between emergency services
Gruppenarbeit und Soziale Medien, Universität Siegen
However, information is often not available in and citizens. The evaluation of artefacts invol-
perfect shape to assist crisis response: the dis- ved the participation of end-users in the appli- 08/2012 – 03/2014 Studentische Hilfskraft, Lehrstuhl Computerunterstützte
semination of high-volume, heterogeneous, cation field of crisis management, pointing out Gruppenarbeit und Soziale Medien, Universität Siegen
and highly semantic data by citizens, referred potentials for future improvements and research
to as big social data, poses challenges for emer- potentials. The dissertation concludes with a
gency services in terms of access, quality, and framework on information refinement for crisis
quantity of information. In order to achieve informatics, integrating event-based, organi-
situational awareness or even actionable infor- zational, societal, and technological perspectives.
mation, meaning the right information for the
right person at the right time, information Dr. Marc-André Kaufhold
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Fachbereich Informatik |
Fachgebiet IAS
Dr.-Ing. Dorothea Carola Koert
Titel: „Interactive Machine Learning for shared workspaces and profit and learn from Dr.-Ing. Dorothea Carola Koert
Assistive Robots" human input during self-driven learning of Geboren am 10.09.1990 in Hanau
how to sequence skills into more complex
Betreuer: tasks. The three main contributions to the sta-
Professor Dr. Jan Peters te of the art are hereby: First, a novel appro-
ach to incrementally learn a library for colla-
Beschreibung der Arbeit: borative skills when the total number of skills
is not known a priori. Second, two novel me- 10/2020 heute Leiterin der BMBF Nachwuchsgruppe
In contrast to classical robotic applications thods for online adaptation of ProMPs and IKIDA am Center für Cognitive Science, TU Darmstadt
where robots were mostly designed for repe- their combination with a goal-directed predic- 02/2020 – 10/2020 Postdoc am Fachgebiet Intelligente Autonome Systeme,
titive tasks, assistive robots will face a variety tion model to enable intention aware online TU Darmstadt
of different tasks in close contact with every- adaptation in shared workspaces. And third, 06/2016 – 02/2020 Promotion an der TU Darmstadt
day users. Learning from and during direct an approach that combines multiple forms of
10/2013 – 04/2016 M.Sc. Studium Computational Engineering
interaction with humans provides hereby a human input with a reinforcement learning
und M.Sc. Studium Autonomous Systems, TU Darmstadt
potentially powerful tool for an assistive robot algorithm and a novel concept of self-confi-
to acquire new skills and incorporate prior dence to learn and improve the sequencing of 10/2010 – 10/2013 B.Sc. Studium Computational Engineering, TU Darmstadt
human knowledge during the exploration of skills into more complex tasks. 07/2009 – 09/2010 Freiwilliges Soziales Jahr im Rettungsdienst DRK Mittelhessen
novel tasks. Such an interactive learning 08/2001 – 06/2009 Abitur an der Elisabethschule Marburg
process can not only help the robot to acquire Dr.-Ing. Dorothea Carola Koert
new skills or profit from human prior knowled-
ge but also facilitates the participation of inex-
perienced users or coworkers which can lead
to a higher acceptance of the robot. However,
while on the one hand human presence and
assistance can be beneficial during the lear-
ning process, on the other hand, close contact
with inexperienced users also imposes chal-
lenges. This thesis focusses on three main
challenges related to the development of as-
sistive intelligent robots and their interaction
with everyday users. To summarize, the diffe-
rent parts of the thesis contribute to the de-
velopment of intelligent assistive robots that
can learn from imitating humans, adapt the
learned skills dynamically to humans in
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Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik |
Institut für Mikrowellentechnik und Photonik
Dr.-Ing. Carolin Hessinger
Titel: „Dual-Mode Mikrowellenapplikator In dieser Arbeit wird die Nachfrage nach zu- Dr.-Ing. Carolin Hessinger
für die Diagnose und thermische Ablation kunftsweisenden Lösungen für ein innovatives Geboren am 16.06.1990 in Osterode
von Lebertumoren“ MWA-System adressiert, um den zu behandeln-
den Tumor mittels Mikrowellensensorik
Betreuer: genauer zu lokalisieren und somit die Position-
Professor Dr.-Ing. Rolf Jacoby ierung des Applikators im Zentrum des Tumors
zu vereinfachen. Der MWA-Applikator weist Akademische Ausbildung
Beschreibung der Arbeit: durch die zusätzliche Sensorintegration zwei 09/2020 Dr.-Ing., Elektrotechnik und Informationstechnik,
Der Einsatz von Mikrowellentechnik eröffnet Operationsmodi auf. Erstens den Detektions- TU Darmstadt
neue Diagnosewerkzeuge und Behandlungsop- modus zur Erkennung von Tumorgewebe und 05/2015 M.Sc., Elektrotechnik und Informationstechnik,
tionen in der Medizin. Dies ist vor Allem auf zweitens den Behandlungsmodus, wobei der TU Darmstadt
die kontaktlose und nicht-destruktive Interak- Tumor durch Wärme zerstört wird. Dieser
02/2013 – 07/2013 Auslandssemester an der Curtin University of Technology,
tion von elektromagnetischen Feldern mit bi- Ansatz wird als „Dual-Mode“ Konzept bezeich-
Perth, Australien
ologischem Gewebe zurückzuführen. Dadurch net. Basierend auf der Kenntnis der gewebe-
können Informationen über den Gewebetypen und temperaturabhängigen Wechselwirkung 11/2012 B.Sc., Elektrotechnik und Informationstechnik,
und dessen Konstitution erfasst sowie die De- mit elektromagnetischen Feldern können TU Darmstadt
tektion von physiologischen Veränderungen, Tumore mit dem Applikator identifiziert und Beruflicher Werdegang
beispielsweise durch eine Tumorerkrankung, der Verlauf der Behandlung überwacht wer- Seit 10/2020 Postdoktorandin, Institut für Mikrowellentechnik und
realisiert werden. Eine hochfrequente Anre- den. Die Integration eines Detektionsmodus im Photonik, TU Darmstadt
gung bei hohen Leistungen von biologischem MRT-kompatiblen MWA-Applikator bietet ein
07/2015 – 09/2020 Wissenschaftliche Mitarbeiterin im DFG Schwerpunkt-
Gewebe führt zu einer Erwärmung bis hin zur Alleinstellungsmerkmal gegenüber dem inter-
programm „ESSENCE“, Institut für Mikrowellentechnik und
Zerstörung des Gewebes. Bei der Mikrowellen- nationalen Stand der Forschung auf diesem
Photonik, TU Darmstadt
ablation (MWA) wird genau dieses Phänomen Gebiet. Durch die Kombination der Mikro-
genutzt, um Tumore durch Wärme zu zer- wellensensorik und den Vorteilen der MRT- 07/2013 – 09/2013 Praktikantin, Deutsche Flugsicherung (DFS), Langen
stören. Während des minimal-invasiven Ein- Bildgebung kann eine zuverlässige Behand- 06/2009 – 09/2013 Praktikantin, COMSYS Communication System Service,
griffs wird ein nadelförmiger Applikator in lungsplanung und Kontrolle realisiert werden. Bad Salzdethfurth
den Patienten eingeführt und zu dem anvisi-
erten Tumor geleitet. Die Größe der Ablations- Dr.-Ing. Carolin Hessinger
zone ist stark abhängig von der individuellen
körperlichen Konstitution des Patienten, auch
weil aktuell kein Werkzeug für eine Echtzeit
Temperaturbestimmung während der Ablation
zur Überwachung der Behandlung verfügbar
ist. Daraus folgt, dass der Erfolg der MWA
stark von der Erfahrung des behandelnden in-
terventionellen Fachpersonals abhängt.
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Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik |
Institut für Nachrichtentechnik
Dr.-Ing. Minh Trinh Hoang
Titel: „Partial Relaxation: A Computational- spektrale Suche. Im Vergleich zu den hochauf- Dr.-Ing. Minh Trinh Hoang
ly Efficient Direction-of-Arrival Estimation lösenden Mehrquellen-Verfahren erzielen die Geboren am 11.11.1991 in Hanoi, Vietnam
Framework“ aus dem Partiellen-Relaxationsansatz entwi-
ckelten Verfahren eine ähnliche Schätzgüte
Betreuer: bei einem Bruchteil des benötigten Rechen-
Professor Dr.-Ing. Marius Pesavento aufwands.
Akademischer und beruflicher Werdegang
Beschreibung der Arbeit: In dieser Dissertation werden sowohl wichtige Seit 05/2020 Postdoktorand, Fachgebiet
Richtungsschätzung mittels Antennen-Arrays theoretische als auch praktische Aspekte der Nachrichtentechnische Systeme,
ist ein etabliertes Forschungsfeld der Signal- Partiellen-Relaxationsschätzer untersucht. Institut für Nachrichtentechnik,
verarbeitung mit zahlreichen Anwendungen, Zunächst wird ein beschleunigtes Verfahren TU Darmstadt
unter anderem in der Radioastronomie, der zur Bestimmung der Eigenwerte entwickelt. 02/2017 – 04/2020 Promotion (Dr.-Ing.),
medizinischen Bildgebung, dem Mobilfunk Dadurch reduziert sich die Größenordnung des Fachgebiet Nachrichtentechnische Systeme,
und der Radartechnik. Entsprechend groß ist Rechenaufwands der Partiellen-Relaxations- Institut für Nachrichtentechnik,
die Anzahl der in den vergangenen vier Jahr- methoden auf den Aufwand bekannter rechen- TU Darmstadt
zehnten entwickelten Richtungsschätzmetho- effizienter Verfahren. Zusätzlich wird die sta- 03/2016 – 06/2016 Praktikum, Telekom Innovation Laboratories,
den. Bei der Richtungsschätzung ist ein Kom- tistische Grenze für das theoretische Auflö- Darmstadt
promiss zwischen der Schätzgüte und dem sungsvermögen aller unter dem Partiellen-
12/2014 – 01/2017 Studium der Elektrotechnik und Informationstechnik,
Rechenaufwand im Allgemeinen unvermeid- Relaxationsansatz entwickelten Verfahren
TU Darmstadt
lich. Bekannte hochauflösende Mehrquellen- hergeleitet.
Studiumabschluss: Master of Science
Verfahren, z.B. Maximum-Likelihood, sind
rechenintensiv und daher für Echtzeit-Anwen- Dr.-Ing. Minh Trinh Hoang 10/2011 – 12/2014 Studium der Elektrotechnik und Informationstechnik,
dungen nicht geeignet. Bestehende rechenef- TU Darmstadt
fiziente Verfahren leiden in der Praxis unter Studiumabschluss: Bachelor of Science
Performanzeinbußen in schwierigen Szenari-
en, z.B. bei einer geringen Anzahl zeitlicher
Messungen oder geringem Signal-zu-Rausch-
Verhältnis.
In dieser Dissertation wird der neuartige Par-
tielle-Relaxationsansatz und die zugehörigen
Richtungsschätzverfahren vorgestellt. Mit-
hilfe des Partiellen-Relaxationsansatzes redu-
ziert sich die mehrdimensionale Suche über
die gesamte Mannigfaltigkeit bei Mehrquellen-
Verfahren auf eine einfache eindimensionale
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Fachbereich Maschinenbau |
Institut für Mechatronische Systeme
Dr.-Ing. Andreas Viehmann
Titel: „Erweiterte Betriebsstrategie für optimale Betriebsweise mit hohem akustischen Dr.-Ing. Andreas Viehmann
dedizierte parallel-serielle Hybridantriebe Komfort zu ermöglichen. Geboren am 22.09.1987 in Limburg an der Lahn
zur Berücksichtigung des akustischen
Komforts“ Als Basis-Betriebsstrategie wird eine A-ECMS
für parallel-serielle Hybridantriebe implemen-
Betreuerin: tiert. Abgeleitet aus den Akustikmessungen
Professor Dr.-Ing. Stephan Rinderknecht werden in der erweiterten Betriebsstrategie Seit 03/2021 Leiter Competence Center
verschiedene akustische Betriebsvarianten Antriebs- und Speichertechnologien,
Beschreibung der Arbeit: hinterlegt. Die Funktionsfähigkeit der erwei- EDAG Engineering GmbH
Dedizierte Hybridantriebe bieten das Potential, terten Betriebsstrategie wird sowohl für den 12/2019 – 02/2021 Leiter Forschungsgruppe Fahrzeug-Systeme
den Anforderungen an einen effizienten, kosten- DE REX-Antrieb als auch für einen neuartigen (Postdoktorand) am Institut für Mechatronische Systeme
günstigen und langstreckentauglichen Antrieb parallel-seriellen Antrieb mit vier Gängen in im Maschinenbau, TU Darmstadt
für elektrifizierte Fahrzeuge entsprechen zu einer Simulationsumgebung nachgewiesen. 02/2020 Promotion (Dr.-Ing.) am Fachbereich Maschinenbau,
können. In der Arbeit liegt der Fokus auf de- TU Darmstadt
dizierten parallel-seriellen Hybridantrieben, Die Auswertung des Kraftstoffverbrauchs so-
12/2014 – 11/2019 Doktorand am Institut für Mechatronische Systeme
bei denen durch die funktionale Integration wohl mit als auch ohne erweiterter Betriebs-
im Maschinenbau, TU Darmstadt
der E-Maschinen die Anzahl an Getriebegän- strategie zeigt, dass dieser mit steigenden
gen reduziert wird. Eine Herausforderung be- Akustik-Anforderungen zunimmt und die 10/2012 – 10/2014 Master of Science (M.Sc.) in Mechanical and Process
steht jedoch darin, im hybriden Betrieb neben erweiterte Betriebsstrategie somit zu einer Engineering, TU Darmstadt
Effizienz- auch akustischen Komfortkriterien veränderten Verbrauchsbewertung der beiden 08/2011 – 01/2012 Auslandssemester am Department of Applied Mechanics,
zu genügen. Eine rein effizienzorientierte Be- Antriebe führt. In der erweiterten Verbrauchs- Chalmers University of Technology, Göteborg, Schweden
triebsweise des Antriebssystems kann zu einem bewertung weist die 4-Gang-Neuentwicklung 10/2008 – 10/2012 Bachelor of Science (B.Sc.) in Mechanical and Process
komfortsenkenden Anstieg des Innengeräusch- bei gesteigerten Komfortanforderungen ge- Engineering, TU Darmstadt
pegels führen. genüber dem ausgeführten 2-Gang-DE-REX-
Antrieb sogar größere Verbrauchsvorteile auf,
Zunächst werden daher auf Basis von Akustik- als diese auf Basis einer rein effizienzorien-
messungen in Serienfahrzeugen Anforderun- tierten Betrachtung bewertet worden wären.
gen abgeleitet, und weiterführend wird der Zukünftig sollte daher die erweiterte Betriebs-
parallel-serielle DE-REX-Antrieb untersucht. strategie bereits bei der Parametrierung und
Es zeigt sich, dass der Hybrid-Betrieb im DE- Optimierung von dedizierten parallel-seriellen
REX-Fahrzeug mit lediglich zwei parallelen Hybridantrieben mit geringer Ganganzahl be-
Gängen mit akustischen Herausforderungen rücksichtigen werden.
verbunden ist, denen jedoch mit virtuellen
Gängen im seriellen Betriebsmodus begegnet Dr.-Ing. Andreas Viehmann
werden kann. Aufgabe einer erweiterten Be-
triebsstrategie ist es daher, eine verbrauchs-20 21
Fachbereich Architektur |
Fachgebiet Stadt – Entwerfen und Stadtentwicklung
Dr. Andreas Huck
Titel: „Enhancing urban and infrastructure governance strategies. Rather they support Dr. Andreas Huck
resilience: An institutional perspective knowledge on urban and infrastructure resi- Geboren am 08.09.1985 in Freiburg i.Br.
lience to be developed in parallel and contin-
Betreuer: gency and risk management to be organised
Professorin Dr.-Ing. Annette Rudolph-Cleff within sectoral and territorial silos; moreover,
they hamper knowledge and information sha-
Berufserfahrung:
Beschreibung der Arbeit: ring between different governance levels.
Due to their high population densities, their Further, existing institutional arrangements Seit 2020 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Kompetenzzentrum
architectural structures, their economic im- do not provide municipalities with the neces- Klimafolgen und Anpassung (Kompass) im Umweltbundesamt
portance and their geographical location (for sary political mandate, legitimacy and authori- 2016 – 2020 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am DFG Graduiertenkolleg
instance, on deltas), cities are particularly vul- ty to act as a network manager and to conso- KRITIS, TU Darmstadt & Researcher am Department of Human
nerable to various threats such as those deri- lidate institutional connectivity. Within the Geography & Spatial Planning, Utrecht University
ving from climate change, terrorist attacks or current institutional arrangements, cities will 2015 – 2016 Climate-KIC Project Manager – Education, Provadis School
natural hazards. The risk of cascading failures remain particularly vulnerable to extreme of International Management and Technology, Frankfurt a.M.
in coupled infrastructure systems across sec- weather events, natural hazards, terrorist or
2014 Junior Consultant, CIMA Institut für Regionalentwicklung,
toral and territorial boundaries further inten- cyber-attacks and other potential shocks and
Hannover
sifies these vulnerabilities. Under such cir- stresses.
cumstances, city managers, urban planners 2012 – 2013 Graduate Student Research Assistant, University of Groningen
and infrastructure providers increasingly My study’s findings suggest that to overcome 2011 Freier Mitarbeiter am Institut für Zukunftsforschung und
have to plan for risk, crisis and uncertainty. In these problems, 1) formal legal reforms Technologiebewertung, Berlin
response to a rising sense of urgency to adapt should complement informal approaches to 2010 – 2011 Volontariat: Planungsverband Ballungsraum
cities and their infrastructure networks to cli- stimulate adaptive and networked governan- Frankfurt Rhein/Main
mate change and to cope with extreme weath- ce, 2) national and regional governments
2008 – 2010 Studentischer Mitarbeiter am Lehrstuhl für Regionalentwicklung
er events or other types of threat, scholarship should take a more proactive role in institu-
und Raumordnung, TU Kaiserslautern
on disaster risk management, climate adapta- tionalising urban and infrastructure resilience,
tion, urban planning and infrastructure ma- and 3) institutional arrangements for adaptive Akademische Ausbildung:
nagement has taken up the concept of urban and networked governance should be designed 2016 – 2020 Dr. phil/PhD TU Darmstadt & Utrecht University
resilience as a normative framework. to be adaptive and flexible themselves. (Joint Doctorate)
2011 – 2013 MSc: Research Master in Regional Studies: Spaces and Places,
The results of my study of the cities of Christ- Analysis and Intervention, University of Groningen
church in New Zealand and Rotterdam in the Dr. Andreas Huck
2007 – 2010 BSc: Raumplanung, TU Kaiserslautern
Netherlands suggest that so far, cities are in-
stitutionally ill equipped to significantly en-
hance particular resilience capacities to resist,
recover and adapt. Current institutional arrange-
ments often impede adaptive and networked22 23
Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften |
Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen
Dr.-Ing. Anna Wagner
Titel:
„Linked Product Data – Describing Multi-
vorgestellt: Linked Product Data, das als ge- Dr.-Ing. Anna Wagner
nerisches Produktbeschreibungsschema die- Geboren am 01.06.1989 in Weimar
Functional and Parametric Building Products nen soll, und Linked Building Product Data
using Semantic Web Technologies“ als konkrete Umsetzung für das Bauwesen.
Diese Arbeit diskutiert die Eignung des Se-
Betreuer: Professor Dr.-Ing. Uwe Rüppel mantic Web und Linked Data als Produktbe-
Akademische Ausbildung und
schreibungs-Framework und stellt eine neu-
beruflicher Werdegang
Beschreibung der Arbeit: artige Methodik zur Erstellung von Linked
Die Digitalisierung im Bereich Architektur, Product Data vor, die an Linked Building Pro- Seit 10/2020 Senior Consultant und Product Owner, PROSTEP AG
Ingenieurwesen und Bauwesen resultiert in duct Data evaluiert wird. Aufgrund ihrer
einer Vielzahl von Software-Tools mit unter- Seit 12/2020 Chair der W3C Linked Building Data Community Group
Flexibilität erlaubt Linked Building Product
schiedlichen Anforderungen. Besonders aus Data Herstellern, ihre Produkte vollständig zu Seit 01/2020 Committee Mitglied des Linked Data in Architecture
der Sicht der Produktbeschreibungen ist diese modellieren und die kompletten Produktbe- and Construction Workshops
Heterogenität problematisch, da die Produkt- schreibungen anzubieten, die sie mit multip- 08/2015 – 06/2020 Wissenschaftliche Mitarbeiterin,
beschreibungen zu jedem möglichen Anwen- len Geometriebeschreibungen für unter- Technische Universität Darmstadt
dungsfall und jeder beteiligten Softwarean- schiedliche Anwendungsfälle und Software- 03/2020 Promotion, Technische Universität Darmstadt
wendung passen sollten. Produktbeschreibun- anwendungen anreichern können. Anwender
gen führen daher entweder zu einem Infor- 06/2019 Organisation der ersten Linked Data in Architecture
können anschließend unkompliziert die benö-
mationsüberfluss für einzelne Anwendungs- and Construction Summer School
tigten Informationen und Geometriebeschrei-
fälle oder enthalten redundante Informationen bungen für ihren individuellen Anwendungs- 03/2019 Forschungsaufenthalt, RWTH Aachen
innerhalb mehrerer, unterschiedlich fokus- fall und ihre Softwareanwendungen filtern. 08/2018 – 12/2018 Forschungsaufenthalt, University of Ghent
sierter Beschreibungen desselben Produkts. Mit Linked Building Product Data und Linked 02/2013 – 06/2015 Studentische Hilfskraft, Technische Universität Darmstadt
Unter Berücksichtigung innovativer, multi- Building Data kann zudem auf fehleranfälli-
funktionaler und parametrischer Produkte 10/2013 – 06/2015 M.Sc. Bauingenieurwesen, Technische Universität Darmstadt
gen dateibasierten Datenaustausch verzichtet
stellen sich weitere Fragen, z.B. wie ihre un- werden. Stattdessen können Produkte distri- 10/2008 – 09/2013 B.Sc. Bauingenieurwesen, Technische Universität Darmstadt
gewöhnliche Struktur, innovative Technologi- butiv angeboten werden, was Linked-Data-
en und bisher unbekannte Eigenschaften Methoden zur Einbindung von Produktbe-
modelliert werden können. Aktuelle offene schreibungen in Linked-Building-Data-Mo-
Produktbeschreibungsschemata können den delle erleichtert. Somit kann eine gemeinsa-
Anwendungsfall von innovativen, multifunk- me, maschinenverständliche Datenquelle auf
tionalen und parametrischen Produkten nicht Basis von Linked Building (Product) Data als
unterstützen. Daher wird ein neuartiges Pro- Anker für die heterogenen Softwareanwen-
duktbeschreibungsschema benötigt. dungen dienen und Datenaustausch durch
In dieser Arbeit wird ein flexibles, modulares eine automatisierte Synchronisation ersetzen.
und offenes Produtkbeschreibungsschema
basierend auf Semantic-Web-Technologien Dr.-Ing. Anna Wagner24 25
Fachbereich Physik |
Institut für Kernphysik
Dr. Bernhard Maaß
Titel: „Laser Spectroscopy of the bislang auftretende Sättigungseffekte unter- Dr. Bernhard Maaß
Boron Isotopic Chain“ drückt. Zudem wurde eine neuartige Mole- geboren am 26.06.1990 in Hanau
külaufbruchstation entwickelt, aufgebaut und
Betreuer: getestet, in welcher auftretende Molekülionen
Prof. Dr. Wilfried Nörtershäuser durch eine nur wenige Nanometer dünne Folie
transmittiert werden.
Beschreibung der Arbeit: seit 01/2020 Wissenschaftler (Postdoktorand) an der TU Darmstadt,
Der Kernladungsradius ist eine fundamentale Parallel dazu wurde in Darmstadt die Isoto- Institut für Kernphysik in Kollaboration mit dem Argonne
physikalische Observable, welche Aufschluss pieverschiebung zwischen zwei stabilen National Laboratory in Chicago, IL, USA
über die Größe und die Bindungsstärke eines Bor-Isotopen an einem kollimierten Atom- 01/2020 Promotion zum Dr. rer. nat., TU Darmstadt „Laserspektroskopie
Atomkerns gibt. Besondere Aussagekraft be- strahl gemessen. Zwei Laserstrahlen wurden in der Bor-Isotopenkette“ am Institut für Kernphysik und
sitzt sie bei sogenannten Halokernen, welche dafür mit einem Atomstrahl in lotrechter Geo- dem Argonne National Laboratory in Chicago, IL, USA
aus einem kompakten Kern typischer Kern- metrie überlagert, um Resonanz-Ionisations- bei Prof. Dr. Nörtershäuser
dichte bestehen, der von einer „diffusen Wolke“ spektrometrie durchzuführen. Durch diese
verdünnter Kernmaterie, bestehend aus einem geschickte Experimentanordnung konnte die
Forschungsaufenthalte und Teilnahme an Experimenten
oder mehreren Halo-Nukleonen, umgeben ist. Isotopieverschiebung der stabilen Isotope zum
Im Gegensatz zu Neutronen-Halokernen sind ersten Mal mit einer Genauigkeit gemessen Institut für Kernphysik, Darmstadt
Protonen-Halos selten und noch wenig er- werden, welche die Extraktion der Differenz Argonne National Laboratory, Chicago, IL, USA
forscht. Das Isotop 8B wird als Prototyp eines zwischen den beiden Kernladungsradien er- National Superconducting Cyclotron Laboratory, Lansing, MI, USA
Protonen-Halokerns gehandelt, dies aber nur laubt. Die für die Untersuchung des kurz-
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt
auf Basis indirekter Messungen. lebigen Halo-Kerns notwendige Kern- und
Einen direkten Nachweis der Halo-Struktur Atomtheorie wurde mit Hilfe der erzielten CERN European Organization for Nuclear Research, Genf, Schweiz
kann eine laserspektroskopische Messung des Ergebnisse erfolgreich getestet.
Kernladungsradius liefern. Im Rahmen meiner bis 12/2014 Master of Science, Physik, TU Darmstadt
Promotion wurde ein Laserspektroskopie-Ex-
Abschlussarbeit “Geladene Teilchen in der HITRAP-Kühlfalle“
perimentaufbau vom TRIGA-Reaktor in Mainz Dr. Bernhard Maaß
am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
an das Argonne National Laboratory in Chicago
bei Prof. Dr. Nörtershäuser
verschifft und vor Ort in Betrieb genommen.
Das kurzlebige Isotop 8B wird dort, am ATLAS- bis 01/2013 Bachelor of Science, Physik, TU Darmstadt
Beschleuniger, in inverser Kinematik produ- bei Prof. Dr. Aumann
ziert, anschließend in einer Gaszelle gestoppt 06/2009 Abitur, Grimmelshausen-Gymnasium
und mit Radiofrequenzquadrupolen zum Ex- Gelnhausen
perimentieraufbau transportiert. Die Produk-
tion von 8B wurde optimiert, indem ein neues
kryogenes Target entworfen wurde, welches26 27
Fachbereich Chemie | Ernst-Berl-Institut für Technische und
Makromolekulare Chemie SMART MEMBRANES
Dr. Robert Brilmayer
Titel: „Untersuchungen zum Ladungsaufbau Nanoporen sowie an kontrollierten und kom- Dr. Robert Brilmayer
und pH-Wert in Silicamesoporen“ plexen Funktionalisierungen solcher Nanopo- Geboren am 31.03.1989 in Friedberg
ren gearbeitet, um die Ladungseigenschaften
Betreuer: der Poren gezielt einzustellen.
Professorin Dr. Annette Andrieu-Brunsen Durch die Funktionalisierung mesoporöser Si-
licafilme mit den pH-responsiven Polymeren
Akademischer Werdegang
Beschreibung der Arbeit: Poly(2-dimethylamino)ethylmethacrylat (PD-
Nanomaterialien und nanoskalige Prozesse, MAEMA), Poly(2-Phosphonoxy)ethylmetha- Seit 09/2020 PostDoc, Rijksuniversiteit Groningen,
sowie deren Verständnis, sind z. B. bei Anwen- crylat (PMEP) gelang es, unterschiedlich auf- Groningen, Niederlande
dungen wie der Medikamentenfreisetzung ladbare Porensysteme herzustellen, und die bis- 03/2016 – 07/2020 Promotion, Institut für Makromolekulare und
oder der Miniaturisierung von technischen Kon- her nur theoretisch beschriebenen pH-Verschie- Technische Chemie, TU Darmstadt
zepten wie etwa dem Lab on a Chip von Bedeu- bungen konnten experimentell bestimmt wer- 10/2013 – 03/2016 Masterstudium Chemie (M. Sc.),
tung. Auf der Nanoskala spielen Effekte, die in den. Zudem ist es durch Reinitiation und An- Goethe Universität Frankfurt am Main,
Bulkmaterialien vernachlässigbar sind, teilwei- wendung von kontrollierten Polymersations-
10/2009 – 09/2013 Bachelorstudium Chemie (B. Sc.),
se eine entscheidende Rolle. Wenn etwa Poren- techniken erstmals gelungen, Blockcopolymere
Goethe Universität Frankfurt am Main
größen nahe der Debye-Screening Länge liegen (PDMAEMA-b-PMEP) in Nanoporen (< 10 nm)
(< 10 nm), können Poren für gleichgeladene zu synthetisieren. 06/2008 Allgemeine Hochschulreife,
Ionen unzugänglich sein, obwohl die Ionen deut- Ein selbst entwickelter Fluoreszenzfarbstoff Helmholtzschule Frankfurt am Main
lich kleiner als der Porendurchmesser sind. wurde in einer zweiten Strategie für die direkte 08/2005 – 07/2006 Auslandsschuljahr (École Secondaire),
Hängt die Ladung der Pore vom pH-Wert ab, pH-Wert-Bestimmung in Mesoporen eingesetzt Quebec, Kanada
bestimmt dieser die Porenzugänglichkeit und und diente als molekularer pH-Indikator. Nach
Transportprozesse. Dabei kann der beobachtete kovalenter Anbindung des Farbstoffes an Me-
(apparente) pH-Wert in diesen Dimensionen soporen konnte gezeigt werden, dass sich der
im Bereich der Reichweite von elektrostati- apparente pH-Wert in Silicamesoporen, im
schen Wechselwirkungen stark vom einstell- Vergleich zur freien Lösung, um mehr als eine
baren und messbaren Lösungs-pH-Wert abwei- pH-Einheit unterscheiden kann.
chen. Dieser sogenannte confinement-Effekt In einer Zusammenarbeit mit der BASF SE
spielt eine entscheidende Rolle für die Infiltra- konnte gezeigt werden, dass die pH-Wertver-
tion von Lösungen und Ionen in Nanomateri- schiebung auch auf praktische Anwendungen
alien und führt oft zu extremeren pH-Bedin- Einfluss haben kann. So konnte gezeigt wer-
gungen innerhalb der Mesoporen verglichen den, dass die Enzymaktivität in mesoporösen
zu freier Lösung. Daher war das Hauptziel Nanopartikeln stark eingeschränkt sein kann,
meiner Dissertation, das Verständnis von La- was u.a. auf nicht-optimale (verschobene)
dungssituationen in nanoskaligen Poren zu pH-Wertbedingungen innerhalb der Poren zu-
verbessern. Dazu habe ich sowohl an moleku- rückgeführt werden kann.
laren Detektionssystemen für den pH-Wert in Dr. Robert Brilmayer28 29
Fachbereich Biologie |
Protein Engineering: Signaling and Transport
Dr. Wadim Weber
Titel: „The FuN Screen – A Versatile demonstriert und durch elektrophysiologische Dr. Wadim Weber
High-Throughput Assay for Nanopore Messungen ergänzt. Das Pinholin S2168 ge- Geboren am 26.03.1990 in Temirtau, Kasachstan
Engineering” hört zu einer Klasse von Membranpeptiden,
die Teil des Lebenszyklus von Bakteriophagen
Betreuer: sind und dabei die entscheidende Rolle bei der
Professor Dr. Viktor Stein Initiierung der Zelllyse spielen. Die detaillierte
Analyse der ersten Transmembrandomäne Seit 12/2020 Postdoc in der Gruppe von
Beschreibung der Arbeit: demonstrierte die Schlüsselfunktionen einzel- Professor Dr. Viktor Stein,
In den letzten Jahren sind Nanoporen zu ei- ner Aminosäuren, bei denen vor allem positiv Protein Engineering: Signaling and Transport,
nem wichtigen Werkzeug in der Biotechnolo- geladene Reste bei der Nanoporen-Stabili- TU Darmstadt
gie geworden. Insbesondere bei der Biosen- sierung eine große Rolle spielen.
06/2016 – 09/2020 Doktorand in der Gruppe
sorik und DNA-Sequenzierung werden Nano-
von Professor Dr. Viktor Stein,
poren genutzt, um geringste Mengen von Mole- Darüber hinaus wurden weitere Nanoporen
Protein Engineering: Signaling and Transport,
külen mit einer hohen Auflösung detektieren mit diesem System vermessen, um die Erwei-
TU Darmstadt
zu können. Die Fähigkeit, Nanoporen mit terbarkeit des Verfahrens für unterschiedliche
maßgeschneiderten Eigenschaften und Funk- Anwendungen zu demonstrieren. Hierbei 03/2016 – 05/2016 Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe von
tionen zu konstruieren, ist der Schlüssel zu wurden die verschiedenen Eigenschaften der Prof. Dr. Tobias Meckel Membrane Dynamics,
ihrer biotechnologischen Entwicklung und Peptide untersucht, und es konnten so eine Rei- TU Darmstadt
liefert neue grundlegende Erkenntnisse über he von Nanoporen als Bausteine für weitere
ihre Wirkungsmechanismen. Bis heute wurden Anwendungen erschlossen werden. 05/2014 – 02/2016 Master of Science: Technische Biologie
die meisten konstruierten Nanoporen mit ra- TU Darmstadt
tionalen, strukturbasierten Ansätzen realisiert, Dr. Wadim Weber
während genetische Durchmusterungsver- 10/2010 – 04/2014 Bachelor of Science: Biologie
fahren nicht weit verbreitet sind. Um diese TU Darmstadt
technologische Lücke zu schließen, wurde ein
06/2009 Allgemeine Hochschulreife
Durchmusterungsverfahren entwickelt, das
Eleonorenschule Darmstadt
auf genetisch kodierten fluoreszierenden Pro-
teinsensoren basiert und eine hochauflösende
und quantitative Analyse der Funktion von
Nanoporen in E. coli ermöglicht.
Die Leistungsfähigkeit dieses Verfahrens wurde
durch die Analyse molekularer Merkmale und
Funktionen des Bakteriophagen Pinholins
S2168 in hochauflösenden genetischen Durch-
musterungen auf verschiedenen Plattformen30 31
Fachbereich Material- und Geowissenschaften |
Gemeinschaftslabor Nanomaterialien
Dr.-Ing. Abhishek Sarkar
Titel: „High Entropy Oxides: tions were distinct for different classes of HEOs. Dr.-Ing. Abhishek Sarkar
Structure and Properties" For instance, in rocksalt-HEOs, an entropy-dri- Geboren am 18.07.1992 in Kalyani, West Bengal, Indien
ven phase transformation was dominant, where-
Betreuer: as in the perovskite- and fluorite-HEOs, as-
Professor Dr.-Ing. Horst Hahn pects like tolerance factor and oxidation state
of the cations played determining roles.
Beschreibung der Arbeit: Since 10/2020 Postdoctoral researcher, Materials Science,
The paradigm of high entropy oxides (HEOs) Relying on the crystallographic structure and TU Darmstadt
relies on a unique approach of designing oxide compositions of the HEOs, three different clas- 09/2018 – 10/2020 Research associate, Materials Science,
solid solutions exploiting configurational en- ses of functional properties were investigated: TU Darmstadt
tropy. Unlike conventional oxides with one or electrochemical, optical and magnetic. Transi- 06/2016 – 08/2018 Research associate, Institute of Nanotechnology,
two principle cations, HEOs are composed of tion metal (TM) based rocksalt-HEO was pro- Karlsruhe Institute of Technology
five or more cations present in near-equiatomic bed as electrode material for secondary Li-ion
06/2016 – 10/2020 Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.), Materials Science,
proportions. This distinct elemental composi- batteries. Highly reversible Li-storage capaci-
TU Darmstadt
tion in HEOs result in an enhanced configura- ties, i.e., above 600 mAh/g for more than 900
tional entropy, which is believed to promote cycles, were observed. Importantly, a unique 09/2015 – 03/2016 Guest student, DAAD-IIT Master Sandwich Fellowship,
the unexpected tendency to form single phase electrochemical reaction mechanism, possibly Karlsruhe Institute of Technology
solid solutions despite their high chemical stemming from an entropy effect, was disco- 07/2014 – 05/2016 Master of Technology (M. Tech.), Metallurgical and Materials
complexity. Prior to this doctoral work, under- vered. Rare earth based fluorite-HEOs, on the Engineering, Indian Institute of Technology (IIT) Madras,
standing of HEOs were limited by four reports, other hand, showed a narrow band gap of 2 eV, Chennai, India
the first one published in 2015. Hence, the pri- which could be reversibly tuned from 2 to 3.2 08/2010 – 06/2014 Bachelor of Technology (B. Tech.), Metallurgical and Materials
mary objective of this study was to evaluate eV by conducting heat treatments under diffe- Engineering, National Institute of Technology (NIT)
the potential of the entropy based design rent atmospheres. Finally, perovskite-HEOs Durgapur, India
approach in oxides. comprising of multiple TM cations on the B-site
exhibited an interesting interplay of the mag-
The initial goal was the identification of suita- netic exchange interactions and the high de-
ble synthesis routes for fabrication of HEOs. gree of chemical disorder in the systems.
Three different techniques, flame spray py- Magnetic phase separation, which manifested
rolysis, nebulized spray pyrolysis and reverse itself through exchange bias, was observed in
co-precipitation, were introduced. The explo- crystallographic single phase perovskite-HEOs.
ration of new HEO classes was the next chal- In brief, this doctoral work highlights the versa-
lenge. Perovskite-HEOs were discovered, where tility of the high entropy based design concept in
up to 10 different cations could be incorpo- oxides by demonstrating the structure-property
rated into a single crystallographic structure. relationships in three different classes of HEOs.
Furthermore, it was observed that the under-
lying principles governing the phase composi- Dr.-Ing. Abhishek Sarkar32 33
Fachbereich Mathematik |
Mathematical Modeling and Analysis
Dr. Mathis Fricke
Titel: „Mathematical modeling and oberfläche und der freien Grenzfläche zwi- Dr. Mathis Fricke
Volume-of-Fluid based simulation of schen Flüssigkeit und Gas. Die in dieser Geboren am 26.04.1988 in Alsfeld
dynamic wetting" Arbeit gefundene und bewiesene Evolutions-
gleichung für den dynamischen Kontaktwin-
Betreuer: kel liefert ein wichtiges Werkzeug zur Analyse
Prof. Dr. Dieter Bothe einer ganzen Klasse von Modellen. Insbeson-
Akademischer und beruflicher Werdegang
dere wird rigoros gezeigt, dass Lösungen in
Beschreibung der Arbeit: einem der „Standardmodelle" stets singulär an seit 2021 Forschungsgruppenleiter am Institut für Mathematische
Viele Anwendungen in den Ingenieurwissen- der Kontaktlinie sind. Darüber hinaus liefert Modellierung und Analysis
schaften erfordern ein tiefes Verständnis der sie Ansätze zur Weiterentwicklung der Nume- 2020 Promotion am Fachbereich Mathematik,
physikalischen Vorgänge in mehrphasigen rik. Die Genauigkeit der geometrischen Volu- TU Darmstadt, mit Auszeichnung
Strömungen. Ein typisches Beispiel ist ein me-of-Fluid-Methode nahe der Kontaktlinie seit 2016 Mitglied im DFG Sonderforschungsbereich 1194
Flüssigkeitstropfen, der eine Festkörperober- konnte wesentlich verbessert werden, sodass „Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und
fläche benetzt und dabei von der Umgebungs- ein kinematisch konsistenter Transport des Benetzungsvorgängen"
luft umströmt wird. Von dynamischen Be- Kontaktwinkels erreicht wird. Im Rahmen
seit 2015 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mathematische
netzungsprozessen spricht man, wenn die Be- einer Kooperation im SFB 1194 konnte die
Modellierung und Analysis, Fachbereich Mathematik,
netzungsfront oder „Kontaktlinie" sich relativ Aufbruchdynamik von benetzenden Kapillar-
TU Darmstadt
zur Oberfläche bewegt. Die Fähigkeit, diese brücken qualitativ und quantitativ korrekt
Prozesse quantitativ zu modellieren und vor- simuliert werden. Die Simulation erlaubt da- 2015 M. Sc. Mathematik, TU Darmstadt, interdisziplinärer
herzusagen, ist entscheidend für eine Vielzahl bei ein detailliertes Studium der Prozesse auf Masterstudiengang mit Schwerpunkten in Numerik und
industrieller und technischer Anwendungen kleinen Zeitskalen, die dem Experiment noch wissenschaftlichem Rechnen und Kern- und
wie Bioprinting und Tintenstrahldruck oder nicht zugänglich sind. Elementarteilchenphysik
Massentransport in Mikrofluidikgeräten. An- 2014 B. Sc. Mathematik, TU Darmstadt
dererseits birgt das Problem der beweglichen Dr. Mathis Fricke 2013 B. Sc. Physik, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Kontaktlinie erhebliche Herausforderungen
2007 – 2008 Zivildienst beim DRK Rettungsdienst der Kreisverbände
hinsichtlich der fundamentalen mathemati-
Alsfeld und Lauterbach
schen Modellierung sowie der numerischen
Methoden.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der
Modellierung und Simulation der Benetzung
im Rahmen der Kontinuumsmechanik. Eine
der Herausforderungen ist dabei die Formu-
lierung geeigneter Randbedingungen für die
Navier Stokes Gleichungen an der Festkörper-Sie können auch lesen
