Sehr geehrte Damen und Herren, liebe Freunde des DECHEMA-Forschungsinstituts,

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1 Sehr geehrte Damen und Herren, liebe Freunde des DECHEMA-Forschungsinstituts, der vor Ihnen liegende Newsletter kommt kurz vor der ACHEMA 2015 heraus, eine Veranstaltung die traditionell für die gesamte DECHEMA von höchster Bedeutung ist. Dementsprechend ist die Stiftung DECHEMA-Forschungsinstitut auf der ACHEMA 2015 auch umfassend mit verschiedenen Ausstellungsständen zu den Themen Forschung und Innovation (Halle 9.2, Stand E40), industrielle Auftragsforschung (Halle 11, Stand F70) und Weiterbildung (Halle Foyer 4.1, Stand A13) beteiligt. Wir würden uns sehr freuen, Sie dort begrüßen zu können. Daneben kommt natürlich auch das normale Forschungsgeschäft nicht zu kurz. Wir berichten in unserem Newsletter wieder über aktuelle Beispiele sowohl aus der mit öffentlichen Drittmitteln geförderten Forschung als auch über ein Projekt von insgesamt 85 in 2014/2015, die in direktem Auftrag der Industrie bearbeitet werden. Damit möchten wir uns auf diesem Weg gern als kompetenter Forschungspartner in Erinnerung rufen. Ein wesentliches Merkmal des Instituts ist auch die starke internationale Vernetzung, für die wieder einige Beispiele vorgestellt werden. Inhalt: DFI ist Gründungsmitglied der Zuse-Gemeinschaft 3. Stiftungstag des DFI Dr.-Ing. Mathias Galetz habilitiert sich Aus der Forschung Der im Dezember 2014 nunmehr zum dritten Mal abgehaltene Stiftungstag erweist sich als wachsende und immer wichtiger werdende Komponente des Ergebnistransfers und der Networking-Aktivitäten des Instituts. Die Forschungscluster des Instituts und unsere Forschungspartner aus Industrie und Hochschule haben wieder die neuesten Forschungsergebnisse vorgestellt und diskutiert, und auch hierrüber soll wieder kurz berichtet werden. Wir hoffen, dass wir Ihnen mit diesem Newsletter wieder eine anregende und interessante Lektüre bieten können und würden uns wie immer über einen persönlichen Kontakt mit Ihnen sehr freuen. - KEStro 4 - Mikrobielle Zellfabriken zur Synthese von Monoterpenen 4 - Untersuchung alitierter austenitischer Stähle 5 - Neue Geräte für die Forschung 5 - StrucMat-Initiative 6 Internationale Forschungskooperation - MTI-Atlas II 6 - Werkstoffexperten zu Besuch bei der BASF in Tarragona 7 - Mitwirkung bei der Evaluierung des IMR in Shenyang 8 - Wissenschaftl. Austausch mit BIOPOLIS in Singapur 8 - Vertiefung der Beziehungen des DFI auf dem Gebiet der Werkstoffforschung zum Iran 9 Ihr Michael Schütze Das DFI in den Medien Geburtstag von Prof. Wilhelm Keim 10 Termine/Weiterbildung 10 Stifter und Förderer des DFI 12 DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni

2 DFI ist Gründungsmitglied der Zuse-Gemeinschaft Das DECHEMA-Forschungsinstitut (DFI) gehört zu den 68 Gründungsmitgliedern der Deutschen Industrieforschungsgemeinschaft Konrad Zuse e.v., kurz Zuse-Gemeinschaft. Zudem wurde Prof. Schütze als Vorsitzender des Stiftungsvorstands des DFI auf der ersten Mitgliederversammlung, die am 23. März 2015 in Berlin stattfand, in den Innovationsrat der Zuse-Gemeinschaft gewählt. Das Ziel der Zuse-Gemeinschaft ist die Stärkung der privaten institutionellen Industrieforschung, der dritten Säule des deutschen Wissenschaftssystems neben den Universitäten und den Großforschungseinrichtungen des Bundes und der Länder. Die Zuse-Gemeinschaft versteht sich insbesondere auch als unmittelbarer Partner der mittelständischen Wirtschaft. Ihre Mitglieder zeichnen sich, dem Mittelstand vergleichbar, durch Flexibilität, Schnelligkeit, Kosteneffizienz und Forschungseffektivität aus. Von den insgesamt ca. 130 privaten Forschungsinstituten in Deutschland mit industrieorientierter Forschung gehören bereits ca. 70 Institute der Zuse- Gemeinschaft an. Diese Institute umfassen ca Wissenschaftler und Techniker und bewegen ein jährliches Gesamteinnahmevolumen von 750 Mio, das zu mehr als einem Drittel aus der Industrie gespeist wird. (Weitere Informationen: PM Zuse-Gemeinschaft : Herr Staatsekretär Rainer Sontowski (BMWi) betont in seiner Ansprache auf der Mitgliederversammlung am die hohe Bedeutung der privaten industrieorientierten Forschungsinstitute für den Wirtschaftsstandort Deutschland; Foto: Bea Marquardt 3. Stiftungstag des DFI Wenn das DFI an einem Tag im Dezember nahezu sämtliche Vortragsräume reserviert, kann das nur Eines bedeuten es ist Stiftungstag. Am 10. Dezember 2014 war es wieder so weit. Etwa 100 externe Besucher und dazu die gut 50 Wissenschaftler des DFI strömten in den Max-Buchner Hörsaal. Interessierte Teilnehmer bei der Eröffnung des 3. Stiftungstages Nach einer kurzen Einführung durch Prof. Schütze begann das eigentliche Programm des Tages in den fünf parallel laufenden Cluster-Sessions. Dabei wurde es in den kleineren Vortragsräumen manchmal etwas eng. Das neue Konzept, bei dem neben den Institutsmitarbeitern auch Projektpartner und Vortragende aus der Industrie oder thematisch verwandten Forschungseinrichtungen über die aktuellen Forschungsthemen in den Clustern berichten, hat zu stetig wachsenden Teilnehmerzahlen geführt. Kurzbericht Cluster Elektrochemische Energiewandler und -speicher Die Vortragsreihe wurde dieses Jahr um einige in der Fachcommunity oft kontrovers diskutierte Themen wie z.b. Photosynthese für Energiespeichersysteme, ionische Flüssigkeiten als Elektrolyte sowie Li-Luft-Batterie erweitert. Gerade hier fanden zwischen den Referenten und Experten aus dem Publikum sehr lebhafte Diskussionen statt. Unten den eher konventionellen Technologien wurden die Hochtemperaturbrennstoffzelle sowie die Redox-Flow- Batterie von den eingeladenen Referenten als vielversprechend für dezentrale Anwendungen eingestuft. Es 2 DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni 2015

3 scheint, als ob einige Systeme wie z.b. SOFC/BHKWs und Elektrolyseure den Marktdurchbruch sogar sehr bald schaffen würden. Hierfür wären allerdings noch weitere Preissenkungen sowie längere Betriebsdauern erforderlich. Ergänzend wurden Ergebnisse aus eigenen Forschungsarbeiten zur Direktmethanol-Brennstoffzelle und Direktmethan-SOFC präsentiert. In lockerer Atmosphäre wurden in den Pausen sowie an den Postern Kontakte mit ehemaligen Projektpartnern gepflegt und neue Kontakte geknüpft. Das Konzept wurde von vielen Teilnehmern gelobt und soll in dieser Form weiter fortgesetzt werden. Kurzbericht Cluster Integrierte chemisch-biotechnologische Produktion In der Session Integrierte chemisch-biotechnologische Produktion wurden in sieben Vorträgen Zukunftsthemen im Bereich der nachhaltigen Bio-Produktion vorgestellt. Die Themen der Vorträge reichten dabei von der mikrobielle Synthese und Konversion von Monoterpenen, über die Nutzung von Methanol als neuartiges Substrat in biotechnologischen Prozessen bis zu den elektrobiotechnologischen Syntheseverfahren. Neben den Vorträgen der DFI-Mitarbeiter waren die Gastvorträge von Herrn Prof. Blank (RWTH Aachen) und Herrn Dr. Harnisch (UFZ Leipzig) besondere Highlights der Session. Besonders hervorzuheben waren weiterhin die intensiven Diskussionen nach den Vorträgen und in den Pausen. Kurzbericht Cluster Innovative Korrosionsschutzkonzepte Im Bereich der wässrigen Korrosion wurden in sieben Vorträgen sowohl grundlagenorientierte als auch anwendungsnahe Forschungsergebnisse dargestellt. Mit drei internen sowie vier externen Vortragenden konnte dabei ein breites Spektrum an Themen abgedeckt werden. Dieses reichte von der nanopartikulären Modifizierung von Anodisierschichten über den Oberflächenschutz von Stählen mittels EPS Analoga bis hin zum Einfluss des mikrostrukturellen Designs auf die Korrosionseigenschaften von Magnesiumlegierungen. Neben den DFI Mitarbeitern waren unter den Gastvortragenden Herr Dr. Rozumek von der Firma Haldenwanger aus Waldkraiburg, Herr Wiesener von der Universität Paderborn, Herr Thyssen von der Universität Duisburg-Essen sowie Frau Prof. Zander von der RWTH Aachen. Die Vorträge im Bereich der Hochtemperatur-Schutzschichten befassten sich sowohl mit Aspekten des Werkstoffs, der Lebensdauervorhersage von Schutzschichten aber auch mit gezielten Lösungen für Hochtemperaturkorrosionsprobleme wie beispielsweise dem Metal Dusting. Die experimentellen Vorträge wurden durch einen Vortrag über die Modellierung des Pack-Zementierungsprozesses, eines typischen Beschichtungsprozesses für Hochtemperaturwerkstoffe, abgerundet. Als externer Vortragender stellte Herr Dr. Chyrkin vom Forschungszentrum Jülich ein Konzept zur Lebensdauervorhersage von Alitierschichten unter Verwendung eines mechanischchemischen Modells vor, das in einer Kooperation mit dem DFI entwickelt wurde. Während der Kaffeepausen und bei einem gemeinsamen Mittagessen wurden in entspannter Atmosphäre vertiefte Diskussionen über die verschiedenen Vorträge zwischen allen Beteiligten geführt. Kurzbericht Cluster Rückgewinnung anorganischer Wertstoffe Auch beim 3. Stiftungstag war die Session des Clusters Rückgewinnung anorganischer Wertstoffe wieder gut besucht. Von der Aufbereitung von Prozesswässern und Produktionsabfällen bis hin zu verschiedene Trenntechniken zur Wertstoffrückgewinnung wurde ein breites Spektrum zum Thema Recycling präsentiert. Neben den Forschungsarbeiten aus den verschiedenen Arbeitsgruppen des DFI haben Wissenschaftler des IWKS (Herr Dr. Gellermann), der Bayer MaterialScience AG (Herr Dr. Weber), der TU Bergakademie Freiberg (Herr Dr. Fröhlich) sowie des IME an der RWTH Aachen (Herr Spiess) ihre aktuellen Arbeiten vorgestellt. Auch der in ProcessNet neu gegründete temporäre Arbeitskreis Rohstoffe und Kreislaufwirtschaft wurde vorgestellt (s. DFI-Newsletter, Ausgabe 6) und aus dem interessierten Publikum neue Mitglieder gewonnen. Der temporäre Arbeitskreis versteht sich als Akteur auf den Handlungsfeldern Primär- und Sekundärrohstoffe sowie Substitution und dient als Forum zum Erfahrungsaustausch zwischen der betroffenen Industrie, Wissenschaft, Verbänden und Politik. In der an die Vorträge anschließenden angeregten Diskussion wurden neue Netzwerke gebildet, eine Masterarbeit vermittelt und ein neues Forschungsvorhaben angeregt. Es laufen bereits die Planungen für den Stiftungstag 2015, der am 9. Dezember 2015 stattfinden wird. Das detaillierte Programm wird im September 2015 zur Verfügung stehen, und alle Interessenten sind schon jetzt sehr herzlich zu einer Teilnahme eingeladen. Dr.-Ing. Mathias Galetz habilitiert sich Kraft des Beschlusses des Fakultätsrats der Fakultät für Ingenieurwissenschaften an der Universität Bayreuth vom 22. April 2015 erhält Herr Dr.-Ing. Galetz, Leiter der Arbeitsgruppe Hochtemperaturwerkstoffe im DFI, die Verleihung der Lehrberechtigung im Bereich Korrosion und Korrosionsschutz und konnte damit sein Habilitationsverfahren erfolgreich abschließen. Bereits im Januar dieses Jahres hatte er hierzu seine Habilitationsschrift mit dem Titel "Diffusionsbeschichtungen für aggressive Umgebungen" als zusammenfassende Darstellung ausgewählter Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe eingereicht und am 20. Januar 2015 in einem Übersichtsvortrag zu diesem Thema auch seine Lehrbefähigung an der Fakultät in Bayreuth überzeugend nachgewiesen. Dieser erfolgreiche Abschluss der höchsten wissenschaftlichen Qualifizierung wurde am DFI durch die Berufung von Herrn Dr.-Ing. Galetz in das Wissenschaftliche Direktorium gewürdigt. DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni

4 Aus der Forschung KEStro Im Rahmen der Energiewende wächst der Anteil regenerativer Energien, z. B. Windkraft und Photovoltaik. Aufgrund der ständig wechselnden Wind- und Lichtverhältnisse unterliegen diese Energiequellen großen Schwankungen. Dies führt zu großen Unterschieden zwischen der angebotenen Energie und der Nachfrage. Um dies auszugleichen, werden Energie-Puffer-Systeme, beispielsweise Pumpspeicherkraftwerke, benötigt. Allerdings erfordert dies den Neubau entsprechender Anlagen, was bei Speicherseen häufig auf den Widerstand der ansässigen Bevölkerung stößt. Eine interessante Alternative ist die Nutzung bereits bestehender Anlagen. In einem neuen BMBF-Verbundprojekt, das von der AG Elektrochemie koordiniert wird, sollen Kläranlagen zusätzlich zu ihrer Hauptaufgabe, der Abwasserreinigung, erstmals auch als Energie-Puffer genutzt werden. Zur Energie-Pufferung werden zwei Komponenten benötigt: eine Energiequelle, die bei zu großer Nachfrage nach Energie zum Einsatz kommt, und ein Energieverbraucher, der bei einem Überangebot an Energie aktiviert wird. Eine mit Abwasser betriebene Biobrennstoffzelle (1) dient als regenerative und stetig verfügbare Energiequelle. Ein neuartiges Verfahren zur elektrochemischen Beseitigung von Spurenstoffen (2) dient als Energiesenke, die nur dann zum Einsatz kommt, wenn ein Überangebot im Stromnetz vorliegt. Die Umsetzung dieses Konzepts erfolgt wie nachfolgend dargestellt. Abwasser ist eine Ressource, die für eine nachhaltige Energiegewinnung wesentlich intensiver genutzt werden könnte. Im Gegensatz zu Windkraft und Solarenergie ist die Energiegewinnung aus Abwasser weder von Witterungsbedingungen noch von Tageszeiten abhängig. In der Biobrennstoffzelle (1) werden an einer Elektrode Abwasserbestandteile unter Mitwirkung von Bakterien durch Oxidation abgebaut. Dadurch verringert sich auch die Menge des entstehenden Klärschlamms. An der anderen Elektrode wird Luftsauerstoff zu Wasser umgesetzt. Die Beseitigung anthropogener Spurenstoffe ist eine neue Herausforderung für Kläranlagen, die mit etablierten Reinigungsverfahren nicht bewältigt werden kann. Zahlreiche chemische Verbindungen, z. B. Flamm- und Korrosionsschutzmittel, Weichmacher, und Arzneimittel werden in die Umwelt eingebracht und sind in geringen Mengen in Gewässern nachweisbar. Für die Beseitigung dieser Versuchsanlage zur elektrochemischen Wasserbehandlung (Desinfektion von Prozesswasser) Spurenstoffe wird ein neuartiges, zweistufiges Verfahren (2) entwickelt. Im ersten Schritt erfolgt die Sorption der Spurenstoffe an Aktivkohle. Im zweiten Schritt, dem elektrochemischen Abbau, finden die elektrochemisch unterstützte Ablösung der Spurenstoffe von der Aktivkohle und der Abbau statt. Auf diese Weise werden die Spurenstoffe in einem kleinen Volumen angereichert und durch Oxidation abgebaut. Für diesen Schritt wird elektrische Energie verbraucht. Die Aktivkohle wird dadurch regeneriert und kann anschließend wieder genutzt werden. (Weitere Informationen finden Sie unter dem Link: Mikrobielle Zellfabriken für die Synthese von Monoterpenen Mit über bekannten Strukturen stellen die Monoterpene eine der größten Naturstoffklassen dar. Die hydrophoben Moleküle mit einem C 10 -Kohlenwasserstoffgerüst kommen in der Natur beispielsweise in etherischen Ölen von Pflanzen vor und besitzen vielfältige, für den Menschen sehr nützliche Eigenschaften. Viele Monoterpene werden aufgrund ihres angenehmen Geruchs beispielsweise in Aromakompositionen und Parfüms eingesetzt, andere aufgrund ihrer antimikrobiellen oder pharmazeutischen Wirkungen in kosmetischen und Arzneiprodukten. Neueste Arbeiten zielen auf die Nutzung der hohen Energiedichte der Monoterpene in Form von Advanced Biofuels. Um die Versorgung mit Monoterpenen auf eine nachhaltige Basis zu stellen, werden verstärkt biotechnologische Produktionswege ausgehend von nachwachsenden Rohstoffen in Betracht gezogen. Am DECHEMA-Forschungsinstitut (DFI) wird im Rahmen eines von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe, FNR, mit Mitteln des BMEL geförderten Vorhabens untersucht, inwieweit das Bakterium Pseudomonas putida für die Produktion der Monoterpene geeignet ist. Im Gegensatz zu den meisten biotechnologisch eingesetzten Mikroben besitzt P. putida eine ausgeprägte Toleranz gegenüber hydrophoben, toxischen organischen Lösungsmitteln. Diese Eigenschaft, gepaart mit der sehr guten genetischen Zugänglichkeit und bewiesenen Bioprozesstauglichkeit, macht P. putida zu einem vielversprechenden Kandidaten für die geplante Monoterpensynthese. Im FNR- Vorhaben wird mit Hilfe des Metabolic Engineering der Stoffwechsel des Bakteriums dahingehend umgestaltet, dass ausgehend von der Kohlenstoffquelle Glycerin das Monoterpen Geraniumsäure als Modellprodukt synthetisiert wird. Geraniumsäure ist ein potenzieller natürlicher Wirkstoff für den Pflanzenschutz. Mit Glycerin als Abfallstoff der vorwiegend auf Rapsöl basierenden Biodieselproduktion würde somit eine neue, nachhaltige Wertschöpfungskette für die heimische Landwirtschaft entstehen. 4 DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni 2015

5 Ein erster Machbarkeitsnachweis konnte bereits erbracht werden. Dazu wurden einem P. putida-stamm sechs Gene des Bakteriums Myxococcus xanthus eingebracht, um die Versorgung der Terpen- Biosynthese mit Stoffwechselvorstufen zu verbessern. Zusätzlich wurde eine pflanzliche Monoterpen- Synthase integriert, wodurch intrazellulär Geraniol gebildet wird. Dieser Monoterpenalkohol wird durch P. putida-eigene Enzyme zum Endprodukt Geraniumsäure oxidiert und ins Medium ausgeschieden. In den nun folgenden Arbeiten sollen der Stofffluss in Richtung der Terpene und damit der Ausbeutekoeffizient weiter optimiert werden. Das DFI arbeitet parallel zu dieser de novo Biosynthese an der Nutzung von P. putida als Ganzzell-Biokatalysator für die Veredelung von Monoterpenen, die in der Natur in großen Mengen vorkommen und somit als günstiger Rohstoff zur Verfügung stehen. Beispiele hierfür sind Limonen aus Schematische Darstellung der Ganzzell-Biokatalyse unter Verwendung von P. putida Zitrusschalenölen, α-pinen aus Kiefern-Terpentinöl und 1,8-Cineol aus Eukalyptusöl. Die anvisierten Produkte sind wiederum als Aroma- und Riechstoffe oder chirale Synthone von industriellem Interesse. Zu diesem Zweck werden in P. putida u.a. Gene eingebracht, die für selektiv Monoterpen-hydroxylierende Enzyme wie Cytochrom P450 Monooxygenasen kodieren, um effiziente Biokonversionsprozesse zu etablieren. Im Rahmen dieser Arbeiten sollen auch die molekularen Mechanismen des zellulären Im- und Exports der Monoterpene näher untersucht werden. Untersuchung des Kriechverhaltens alitierter austenitischer Stähle für den Ofenbau Metallische Bauteile in Industrieöfen und Ölbrennern sind hohen thermischen und korrosiven Belastungen ausgesetzt. Für mechanisch niedrig belastete Bleche werden konventionell kostengünstige, hitzebeständige Stähle für Temperaturen bis 900 C eingesetzt. Aufgrund des korrosiven Angriffs müssen darüber bisher wesentlich teurere Ni-Basis-Werkstoffe eingesetzt werden. In einem neuen IGF-Projekt werden kostengünstige, hitzebeständige Stähle ( und ) mit einer neuartigen, am DFI entwickelten Al-Diffusionsschicht versehen, welche die Hochtemperaturkorrosionsbeständigkeit wesentlich erhöht. Vor einem industriellen Einsatz muss der Einfluss dieser Schichten auf die mechanischen Eigenschaften erforscht werden, da bei dünnwandigen Blechen (1-3mm) die Interdiffusion und damit einhergehend die Veränderung der Metallrandzone unter anderem das Kriechverhalten stark beeinflusst. Ziel dieses Projektes ist es, den Einsatz günstiger Werkstoffe zu ermöglichen und diese der Industrie zur Verfügung zu stellen. Das Projekt wird gemeinsam mit dem Oel-Wärme-Institut (OWI) in Aachen (www.owi-aachen.de) durchgeführt. Neue Geräte für die Forschung Das Triple-Quadrupol-Massenspektrometer und das Raman-Mikroskop Eine zweckgebundene Zuwendung der DECHEMA e.v. hat dem DFI Ende 2014 die Anschaffung neuer Großgeräte ermöglicht. So konnte in der Gruppe Bioverfahrenstechnik ein mit Flüssigchromatographie gekoppeltes Triple-Quadrupol-Massenspektrometer angeschafft werden. Dieses wird in Zukunft die analytischen Methoden am DFI ergänzen. Mit dem Triple-Quadrupol-Massenspektrometer kann das Molekulargewicht von unbekannten Substanzen ermittelt werden. Durch Betrachtung von Fragmentierungsmustern und Isotopenverhältnissen können so in vielen Fällen unbekannte Stoffe oder Metaboliten identifiziert und dadurch Stoffwechselwege erforscht und aufgeklärt werden. Außerdem ist das Massenspektrometer ein wichtiges Instrument im Bereich der Spurenanalytik. Die große Empfindlichkeit erlaubt den Nachweis und die Quantifizierung von kleinsten Stoffmengen, und aufgrund der hohen Selektivität ist die exakte Trennung und Bestimmung von strukturell ähnlichen Analyten zweifelsfrei möglich. Das Triple-Quadrupol-Massenspektrometer wird zukünftig in vielen Projekten am DFI eine wichtige Rolle spielen und bei unterschiedlichsten analytischen Fragestellungen zum Einsatz kommen. DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni 2015 Einführung der DFI-Mitarbeiter in die Bedienung des Triple-Quadrupol- Massenspektrometers 5

6 Die zweite Neuanschaffung, die erst kürzlich installiert werden konnte, stellt ein Raman- Mikroskop dar. Bereits der Auswahlprozess durch ein interdisziplinäres Team aus Vertretern aller Arbeitsgruppen hat gezeigt, dass es sich hier um ein Gerät handelt, welches in zahlreichen Forschungsgebieten des DFI eine wesentliche Erweiterung der analytischen Möglichkeiten mit sich bringt. Raman-Spektroskopie bedeutet die spektroskopische Untersuchung der inelastischen Streuung von Licht an Molekülen oder Festkörpern, wodurch Materialeigenschaften ohne eine aufwändige Probenpräparation zerstörungsfrei untersucht werden können. Durch die Kopplung mit einem Mikroskop können die Ramanspektren von Materialien mit lichtoptischen Bildern kombiniert und lokalisiert aufgenommen werden, so dass auch ein chemisches Imaging mit hoher Das neue invia Reflex Raman-Mikroskop am DFI örtlicher Auflösung möglich ist. Die Hauptanwendungen am DFI dürften zunächst im Werkstoffbereich und in der Materialentwicklung für Energiespeicher liegen. So haben erste Messungen bereits gezeigt, dass eine ortsaufgelöste Bestimmung von Korrosionsprodukten eine wesentliche Information bei der mechanistischen Korrosionsuntersuchung bieten kann. Auch neue Elektrodenmaterialien für Batteriesysteme oder andere elektrochemische Anwendungen können nun besser am DFI analysiert werden. StrucMat-Initiative An der RWTH Aachen hat sich ein Forschungsschwerpunkt im Bereich der Strukturwerkstoffe herauskristallisiert. Zwischen Professorinnen und Professoren der RWTH und über Lehrverpflichtungen an die RWTH angebundene externe Kolleginnen und Kollegen gibt es bereits eine beträchtliche Anzahl von Forschungsaktivitäten in diesem Bereich, deren Synergien aber in vielen Fällen noch nicht voll genutzt erscheinen. Um das Potential dieser Gruppe zu heben, soll daher ein Wissenschaftliches Zentrum für Strukturwerkstoffe, kurz StrucMat, eingerichtet werden. Ziel dieses Zusammenschlusses ist die gemeinschaftliche Forschung und darauf aufbauend insbesondere auch die Bildung von Initiativen zu einer themenspezifischen Forschungsförderung in diesem Gebiet. Zur Vorbereitung wurde am 10. und 11. Februar 2015 im Gästehaus der RWTH Aachen ein Workshop abgehalten, an dem Herr Priv.-Doz. Fürbeth und Herr Prof. Schütze vom DFI teilnahmen, die beide dem Lehrkörper der RWTH angehören und Aspekte der Korrosionsforschung und deren Bedeutung für die Lebensdauer von Strukturwerkstoffen in das StrucMat-Konzept einbrachten. Die gesamte Kompetenzbreite dieser Initiative wird durch die Beteiligung von fast 30 Professorinnen und Professoren sowie Privatdozentinnen und Privatdozenten aus Aachen (RWTH), Düsseldorf (MPIE), Köln (DLR), Jülich (Forschungszentrum) und Frankfurt (DECHEMA-Forschungsinstitut) deutlich. Die nächsten Schritte zur Weiterentwicklung der StrucMat-Initiative sind für den Frühsommer 2015 vorgesehen. Promotionen Dr. Jan Christopher Guder Beschreibung neuer Enzymvarianten zur selektiven Oxidation von Fettsäuren - Synthese von Prostaglandinen in Ganzzell-Biotransformationen, Universität Frankfurt Internationale Forschungskooperationen Erstellung eines weiteren Gefügeatlas für das amerikanische MTI Im Rahmen eines vom amerikanischen Materials Technology Institute (MTI), St. Louis beauftragten Forschungsprojektes wurde am DFI ein weiterer Gefügeatlas erstellt, der Ende 2014 publiziert wurde. Das MTI ist eine wissenschaftlich-technische Organisation, deren Mitglieder Unternehmen der Chemie und Petrochemie sowie des Apparate- und Anlagenbaus sind und deren Geschäftsaktivitäten auf dem nordamerikanischen Markt liegen. Ziel des MTI ist es, über Studien, Weiterbildung, Gremienarbeit und Forschungsprojekte auf den Gebieten Werkstofftechnik und Korrosion einen wesentlichen Beitrag zur Sicherheit der nordamerikanischen Chemieanlagen zu liefern. Die Arbeiten zu dem neuen Atlas starteten Anfang 2010 und umfassten eine detaillierte Charakterisierung der Mikrostrukturen von in der Petrochemie in Form von Reformerrohren und Komponenten wie Armaturen und Befestigungen außerhalb des Feuerungsraums in großem Stil eingesetzten niedrig kohlenstoffhaltigen hitzebeständigen Schleudergusswerkstoffen der Typen HPLC, 20Cr32Ni1Nb und 35Cr/45NiLC und des Schmiedewerkstoffs Alloy 230 mit den im DFI zur Verfügung stehenden Erfahrungen und Untersuchungsmethoden. Letztere 6 DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni 2015

7 sind u.a. die klassische und die Interferenzschichten Metallographie, die quantitative Bildanalyse, Rasterelektronenmikroskopie, Elektronenstrahlmikroanalyse, Röntgendiffraktometrie sowie die Funkenemissionsspektroskopie. Die so erhaltenen Rohdaten wurden federführend von Frau Berghof Hasselbächer ausgewertet und detailliert in Schrift und Bild in ein druckfertiges 417 Seiten starkes Layout umgesetzt. Die Ergebnisse in diesem Atlas beziehen sich auf 70 Proben, die von bekannten Stahlherstellern wie Duraloy, Haynes Int., Kubota Metal Corp., Manoir Industries, MetalTek Int. und Anwendern wie Air Products & Chemicals, Inc., Dow und ExxonMobil im Ausgangs zustand und nach Werkstoffeinsatzzeiten von bis zu 16 Entwicklung der Werkstoffe für Kesselrohre und Komponenten außerhalb des Jahre ohne und mit mecha- Feuerungsraums unter Kennzeichnung der Werkstoffe, die in den beiden MTI-Atlanten nischer Belastung im Tempe- erfasst sind. raturbereich von 650 bis 1100 C zur Verfügung gestellt wurden. Insgesamt konnten sechs verschiedene Karbidtypen und vier intermetallische Phasen identifiziert und deren Flächenanteile bestimmt werden. Aus diesen Daten wurden 3 dimensionale Balkendiagramme erstellt, die die Kinetik der Phasenausscheidung für jeden Werkstoff quantitativ beschreiben. Die zeit und temperaturabhängigen Mikrostrukturen sind in einem katalogisierten Bildanhang ausführlich mit verschiedenen Abbildungstechniken dargestellt, wobei die Karbidtypen und Phasen in den Bildern jeweils gekennzeichnet sind. Der MTI Atlas of Microstructures II (ISBN ) setzt die Arbeit des ersten MTI Atlas of Microstructures (2008) auf dem gleichen materialwissenschaftlichen Niveau für neue in der petrochemischen Industrie verwendete Werkstoffe fort und stellt ein wertvolles und unverzichtbares Werkzeug in der Fachwelt der Stahlhersteller, Anlagenbauer, Prüflaboratorien und Forschungseinrichtungen zur Beurteilung des Alterungszustands von geschädigten Bauteilen und zur Abschätzung von deren Restlebensdauer dar. Werkstoffexperten zu Besuch bei der BASF im Chemiepark in Tarragona Im Rahmen einer aktuellen Zusammenarbeit mit der BASF im Bereich der Auftragsforschung weilten Frau Madloch und Herr Dr. Galetz in Tarragona in Spanien, das ca. 80 km südlich von Barcelona liegt. Dieser Standort der BASF ist Bestandteil des fünftgrößten europäischen Chemieparks und damit der Größte in Südeuropa. Während einer Revision führte Herr Gabarra-Girones von BASF SONATRACH PropanChem, S.A. die Ingenieure vom DFI über das Gelände. Während dieses Stillstands sind viele Anlagenteile zugänglich und sichtbar, die sonst während des Betriebs hohen Temperaturen und aggressiven Gasen ausgesetzt sind, typische Bedingungen, die im Fokus der Werkstoffforschung am DFI liegen. Frau Madloch, Herr Gabarra-Girones (BASF) und Herr Dr. Galetz vor einer Anlage DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni

8 Mitwirkung bei der Evaluierung des Institute of Metal Research (IMR) in Shenyang Die Chinese Academy of Sciences/CAS (ehemals Academia Sinica) hat beschlossen, zukünftig ihre Institute alle 5 Jahre einer Evaluierung durch internationale Experten zu unterziehen. Das 1953 gegründete Institute of Metal Research (IMR) in Shenyang war eines der ersten dieser Institute, an dem eine Evaluierung entlang der neuen Forschungsstrategie der CAS durchgeführt wurde. Die Arbeitsschwerpunkte des Instituts mit 129 Forschungsprofessuren, 890 Festangestellten und ca. 680 befristeten Mitarbeitern liegen im Bereich Korrosion und Korrosionsschutz sowie Engineering of Advanced Materials. Herr Prof. Schütze wurde als deutscher Vertreter in das sechsköpfige internationale Evaluation Panel berufen zusammen mit Kollegen aus Frankreich, Großbritannien, Korea und den USA. Die Evaluierung fand an einem Wochenende im Januar in Shenyang statt. Begründung der Institutsleitung des IMR: Unter der Woche müssten die Führungskräfte des IMR für die Forschung arbeiten und hätten dann nicht die Zeit für die Präsentationen und Diskussionen des Evaluierungsprozesses. Die engen Kontakte des DFI zum IMR reichen bereits in die 80er Jahre des letzten Jahrhunderts zurück, als die damaligen Leiter der Bereiche Korrosion und Hochtemperaturkorrosion am Karl-Winnacker-Institut, Prof. Heitz und Prof. Rahmel, begleitet von einer Reihe von Institutsmitarbeitern den DECHEMA-Korrosionskurs nach Shenyang exportierten und dort in Form von Vorlesungen und Experimenten aufbauten. Das IMR hat sich mittlerweile zur weltweit größten Forschungseinrichtung auf dem Gebiet der Korrosion und des Korrosionsschutzes entwickelt. Evaluation Panel at Work (links); Prof. Li Jinghai, CAS Vice President (Leiter der Evaluierung) und Prof. Schütze in einer Sitzungspause (rechts) Wissenschaftlicher Austausch mit dem F&E Zentrum BIOPOLIS in Singapur Auf Einladung der Agency for Science, Technology and Research, A*STAR, reiste Prof. Schrader vom März zum Forschungscampus BIOPOLIS nach Singapur. Das im Bereich Biomedical Sciences international sehr renommierte Zentrum ist bestrebt, einen weiteren Forschungsschwerpunkt im Bereich Food, Nutrition & Consumer Care aufzubauen. Singapur will auf diesem Gebiet zum wichtigsten F&E Standort für den asiatischen Markt werden. Aus diesem Grund wurde am 19. März ein Biotransformation Symposium: Applications for Food and Consumer Care ausgerichtet, zu dem neben Prof. Schrader drei weitere international ausgewiesene Wissenschaftler eingeladen wurden, um ihre Forschungsarbeiten vor über 100 Wissenschaftlern des BIOPOLIS vorzustellen. Das Programm wurde ergänzt durch eine von Dr. Kenneth Lee, Director Food, Nutrition and Consumer Care Cluster, A*STAR, moderierte Podiumsdiskussion mit Vertretern der Unternehmen Symrise, Evolva und DuPont. Die Wissenschaftler von A*STAR, National University of Singapore und Temasek Life Sciences Laboratory rundeten das gelungene Programm durch eine umfassende Postershow ab. Am Folgetag waren die wissenschaftlichen Gäste zu internen Workshops und Diskussionsrunden in verschiedenen Konstellationen geladen, um intensiv über aktuelle Trends, die künftige Ausrichtung einzelner Forschungseinheiten und des gesamten Food, Nutrition & Consumer Care Clusters sowie über mögliche Kooperationen zu V.l.n.r.: Prof. Jens Schrader, DECHEMA-Forschungsinstitut, Prof. Holger Zorn, Universität Gießen, Prof. Seo Jin-Ho, Seoul National University, Dr. Kenneth Lee, A*STAR, Prof. Pierre Monsan, Toulouse White Biotechnology, Dr. Murali Muthiswamy Panchapagesa, Evolva, Dr. Norbert A. Braun, Symrise, und Dr. Jan-Carlos Hufnagel, Symrise. Nicht im Bild: Dr. Ranjan Patnaik, DuPont. diskutieren. Im September werden Vertreter der A*STAR in Frankfurt zum Gegenbesuch erwartet. Sie werden ihren Besuch mit der Teilnahme an der Tagung BIOFLAVOUR 2015 International Conference on Flavour and Fragrance Biotechnology verbinden. Diese Tagung wird gemeinsam von DECHEMA e.v. (Organisation) und DFI (Prof. Schrader als Conference Chair) veranstaltet. 8 DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni 2015

9 Vertiefung der Beziehungen des DFI auf dem Gebiet der Werkstoffforschung zum Iran Bereits seit einer Reihe von Jahren existierten Forschungskontakte des DFI zu Wissenschaftlern der Iranian Research Organisation for Science and Technology (IROST) auf dem Gebiet der Hochtemperaturwerkstoffe, die sich auf Grund der politischen Situation nicht immer als einfach gestalteten und i.d.r. über den Austausch im Rahmen internationaler Tagungen liefen. Die neuere politische Entwicklung erlaubte es nun, diese Beziehungen über einen direkten Besuch von Prof Schütze im Iran zu vertiefen. Anlass des Besuchs war die Verleihung des Khwarizmi International Awards an Prof. Schütze in Teheran am 3. März 2015 zusammen mit 6 weiteren Preisträgern aus Chile, Frankreich, Japan, Kanada, der Schweiz und Taiwan. Prof. Schütze erhielt den Preis für innovative Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Werkstoffwissenschaften. Die anderen Preisträger wurden für ihre Arbeiten auf den Gebieten Life-Science und Der iranische Wissenschaftsminister Dr. Farhadi (rechts), in Begleitung seines Staatssekretärs, studiert interessiert die Imagebroschüre des DFI Informationstechnik geehrt. Die Übergabe der Preise erfolgte durch den iranischen Wissenschaftsminister Dr. Farhadi im Auftrag des iranischen Staatspräsidenten Dr. Rohani im großen Plenarsaal der Regierung. Darüber hinaus wurde Herrn Prof. Schütze bei diesem Iranbesuch auf einer Veranstaltung der United Nations Industrial Development Organisation (UNIDO) in Teheran auch der UNIDO-Innovation Award für seine Arbeiten im Bereich des industriellen Hochtemperaturkorrosionsschutzes verliehen. Dieser Veranstaltung ging ein internationales Forum zum Thema Sustainable Technology Development voraus, bei dem Prof. Schütze Mitglied des Plenums der Podiumsdiskussion Climate Change, Health, Bioeconomy and Sustainable Development war. Im Rahmen der Reise besuchte er auch das IROST-Forschungszentrum in Teheran sowie die beiden Technischen Universitäten in Isfahan und Teheran. Die dortigen Besuche waren jeweils von Vorlesungen seinerseits zum Thema Hochtemperaturwerkstoffe und intensiven Diskussionen mit den iranischen Kollegen und Nachwuchswissenschaftlern geprägt, die diese Gelegenheit nutzten, um sich umfassend über die neuesten Entwicklungen auf diesem Gebiet am DFI zu informieren. Prof. Schütze erhält den Khwarizmi International Award aus den Händen von Dr. Farhadi (links); Dr. Samimi als Vertreter der UNIDO überreicht Prof. Schütze den UNIDO-Innovation Award (rechts) Das DFI in den Medien Aktualisierte Auflage der Institutsbroschüre Rechtzeitig vor der ACHEMA 2015 erscheint auch die druckfrische, aktualisierte Auflage der Imagebroschüre des DFI. Die Broschüre ist sowohl in Deutsch als auch in Englisch erhältlich und kann entweder direkt über das Institutssekretariat bezogen oder über das Internet abgerufen werden. DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni

10 DFI-Hochtemperaturwerkstoffspezialist gefragter Fernsehexperte Anfang Februar verunglückte ein LKW, der Aluminium- und Magnesium-haltige Thermospeicher für die Gussindustrie geladen hatte, auf der A 45 zwischen Hanau und Haiger und geriet in Brand. Aufgrund seiner Ladung brannte der LKW über mehrere Stunden und konnte nur sehr schwer gelöscht werden. Reporter des hessischen Rundfunks wandten sich deshalb an das DECHEMA-Forschungsinstitut, um die chemischen Hintergründe dieses Brands erklärt zu bekommen. Besonders Magnesium brennt an Luft sehr stark exotherm und entwickelt dadurch sehr viel Hitze. Zusätzlich besteht neben der direkten Verbrennung zu Magnesiumoxid bei Löschwasserzutritt die Gefahr einer Knallgasexplosion, da das Wasser mit dem brennenden Magnesiumhydroxid reagiert und dabei Wasserstoff frei setzt. Diese Reaktionen erschwerten die Löscharbeiten erheblich. In der Ausgabe der Sendung Maintower des Hessischen Rundfunks vom erklärte Herr Dr. Galetz vom DFI als Fernsehexperte den Zuschauern diese Hintergründe des Unfalls, der für eine mehr als zehnstündige Totalsperrung der Autobahn sorgte. Verletzt wurde zum Glück niemand. Sonstiges 80. Geburtstag von Prof. Wilhelm Keim Im Dezember des vergangenen Jahres feierte der Vorsitzende des Stiftungsrats des DECHEMA-Forschungsinstituts Prof. Keim seinen 80. Geburtstag. Aus diesem Anlass wurde von Prof. Leitner, seinem Nachfolger am Lehrstuhl der RWTH Aachen, ein Festkolloquium am im Hauptgebäude der RWTH organisiert, bei dem auch Herr Prof. Wagemann, DECHEMA e.v. Geburtstagsgrüße überbrachte. Viele Weggefährten und Schüler von Herrn Prof. Keim waren zu dieser sehr gelungenen Veranstaltung erschienen, die mit einem geselligen Beisammensein am Abend in der Couvenhalle endete. In seiner Dankesrede ließ Prof. Keim erkennen, wie sehr sich doch der Charakter der Forschung im Laufe der fünf Jahrzente verändert hat, in denen er in das Forschungsgeschehen involviert war Prof. Schütze überbringt die Glückwünsche und das Geschenk des DFI (und noch ist). Für viele jüngere Teilnehmer wurde die eine oder andere unbekannte Facette des Forscherlebens sichtbar, manch älterer hat sich vielleicht auch wehmütig an die guten alten Zeiten erinnert. Das DFI wünscht Herrn Prof. Keim weiterhin viel Gesundheit und Schaffenskraft. Gerade von letzterer hat er nichts eingebüßt, wie man sich auf der Veranstaltung und auch bei anderen Gelegenheiten immer wieder überzeugen kann. Termine Stiftungstag 2015 Am 9. Dezember 2015 findet der 4. Stiftungstag statt. Das Programm wird ab September 2015 auf der Instituts- Homepage zur Verfügung stehen. Alle Interessenten sind herzlich zu einer Teilnahme eingeladen. Zur besseren Planung ist eine vorherige Anmeldung erwünscht. Die Teilnahme ist kostenfrei. Weitere Informationen unter: 10 DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni 2015

11 Ausgewählte Kurstermine im zweiten Halbjahr 2015 Juli: Produktentwicklung - Von der Idee zum chemiebasierten Produkt September: Grundlagen der Rheologie Korrosion - Grundlagen und Untersuchungsmethoden Thermodynamische Stoffdaten für die Synthese, Auslegung und Simulation chemischer Prozesse Oldenburg Oktober: Prozesschromatographie Clausthal-Zellerfeld Experimentalkurs Angewandte Heterogene Katalyse Rostock Patentmanagement Misch- und Rührtechnik in Theorie und Praxis Grundoperationen der Verfahrenstechnik Leipzig November: Gentechnikrecht Staatlich anerkannte Fortbildungsveranstaltung für Projektleiter und BBS gemäß 15 GenTSV **NEU** Praxisleitfaden für Projektleiter und Beauftragte für Biologische Sicherheit Grundlagen und rechtliche Anforderungen des Explosionsschutzes **NEU** Statistische Datenanalyse: Eine Einführung Alle Kurstermine und weitere Informationen finden Sie unter DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni

12 Stifter und Förderer des DFI (Stand ) Derzeit verzeichnet das DFI folgende Stifter und Förderer: Gold Prof. Dr. Ewald Heitz, Kelkheim Chemetall GmbH, Frankfurt DECHEMA e.v., Frankfurt SGL Carbon SE, Wiesbaden Lurgi GmbH, Frankfurt Silber Dr. Katharina Seitz, Frankfurt Clariant Produkte (Deutschland) GmbH, Frankfurt Siemens AG, München Linde AG, München Aluminium Dr. Andreas Blaeser-Benfer, Hilchenbach Dr. Ingo Küppenbender, Welver Dipl.-Kfm. Heinz-Joachim Wagner, Bad Nauheim Bronze CONDIAS GmbH, Itzehoe GfE Gesellschaft für Elektrometallurgie mbh mit GfE Fremat GmbH, Freiberg Sika Technology AG, Baar (CH) Symrise AG, Holzminden Prof. Dr. Manfred Baerns, Berlin Dr. Georg Breidenbach, Rösrath Dr. Dr. Gerd Collin, Duisburg ALTANA AG, Wesel Edelstahlwerke Schmees GmbH, Pirna Dr. Hans J. Wernicke, Wolfratshausen Gamry Instruments, Warminster (USA) Prof. Dr. Adolf Neumann, Offenbach Wir freuen uns über den neuen Stifter Linde AG. Impressum DECHEMA-Forschungsinstitut DECHEMA-Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts Theodor-Heuss-Allee 25 Vorstand: Prof. Dr.-Ing. Michael Schütze (Vors.) Prof. Dr. Jens Schrader Germany Sitz der Stiftung: Tel: Anerkannt durch das Regierungspräsidium Darmstadt unter Fax: Az. I13-25d04/11-(12) Redaktion: Dr. Sigrid Benfer, Prof. Dr. Michael Schütze (V.i.S.d.P.) Sollten Sie an einer zukünftigen Zusendung des DFI-Newsletters nicht interessiert sein, können Sie ihn durch Zusendung einer mit dem Betreff Abmeldung DFI-Newsletter an abbestellen. 12 DFI-Newsletter, 7. Ausgabe, Juni 2015

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