Bericht des Juniorprofessors Nikolaus Nestle anläßlich der 3-Jahres-Evaluation

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1 Zur Organisation dieses Berichts: Der Bericht gliedert sich entsprechend der Vorschläge des Senats vom in einen Dokumentationsteil A, dessen Gliederung sind wiederum an der Ziffer 3 der Elemente und Verfahren der Berichterstattung von Professorinnen und Professoren orientiert. Daran schließt sich eine ohne Einhaltung spezifischer Gliederungsvorschläge verfaßte persönliche Stellungnahme B an. Inhaltsübersicht A Dokumentation A 1 Vorbemerkung 2 A.2 Allgemeines 2 A.2.1 Forschungs- und Lehrkonzeption 2 A.2.2 Ausstattung und aktuelle Zusammensetzung der Arbeitsgruppe 3, Anhang A.A.1 (S. 7) A.3 Lehre 3 A.3.1 Angebotene Lehrveranstaltungen 3, Anhang A.A.2 (S. 7) A.3.2 Lehrevaluationen und Konsequenzen aus den Ergebnissen 3, Anhänge A.A.3 (S. 8) A.A.4 (S. 10) A.3.3 Betreuung von Studien- und Abschlußarbeiten 3 A.3.4 Prüfungen 3, Anhang A.A.5 (S. 11) A.3.5 Innovationen für Lehre und Studium 3, Anhang A.A.6 (S. 11) A.3.6 Eigene didaktische Fort- und Weiterbildung 3 A.4 Forschung 4 A.4.1 Forschungsprojekte 4, Anhänge A.A.7 (S.12) A.A.8 (S.13) A.4.2 Art und Umfang der Drittmittel 4 A.4.3 Kooperationspartner 4 A.4.4 wissenschaftliche Veröffentlichungen, Tagungsbeiträge, Vorträge 4, Anhang A.A.9 (S.16) A.4.5 Erfindungen, Patente, Lizenzen 5 A.4.6 Beteiligung an Sonderforschungsbereichen 5 A.4.7 Kongresse, Wettbewerbe, Ehrungen 5 A.5 Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses 5 A.5.1 Promotionen und Habilitationen 5 A.5.2 Doktoranden- und Projektseminare 5 A.5.3 Beteiligung an Graduiertenkollegs 6 A.5.4 Besondere Betreuungsaktivitäten 6 A.6 Förderung und Betreuung des technisch-administrativen Personals 6 A.7 Frauenförderung 6 A.8 Aktivitäten zum Wissenstransfer 6 A.9 Sonstiges 6 A.A Anhänge zu A 7 B Stellungnahme B.1 Wissenschaftliche Entwicklung als Juniorprofessor 20 B.2 Lehre 22 B.3 Sonstiges 23 Sachstand des Berichts:

2 A 1 Vorbemerkung A Dokumentation Dieser Bericht ensteht ca. zweieinviertel Jahre nach Beginn der Juniorprofessur, ca. eineinhalb Jahre nach Besetzung der ersten Mitarbeiterstellen, ca. eineinviertel Jahre nach Beschaffung der ersten Meßgeräte, ca. ein Jahr nach Bewilligung eines ersten Drittmittelprojekts, ca. sieben Monate nach Besetzung der ersten Drittmittel-Stelle, ca. einen Monat vor Abschluß der Renovierung der für die Juniorprofessur zugesagten Räumlichkeiten. Dementsprechend kann nur über noch laufende oder eben erst begonnene Aktivitäten berichtet werden. A.2 Allgemeines A.2.1 Forschungs- und Lehrkonzeption Eine grobe Festlegung des Arbeitsgebiets in der Forschung ergibt sich aus der Funktionsbeschreibung Experimentelle Festkörperphysik (vgl. 3, Abs. 1 des Arbeitsvertrags vom ). Eine über diese Zuordnung hinausgehende Präzisierung des Arbeitsgebiets ist offziell nicht erfolgt. Eine inoffizielle Konkretisierung des Arbeitsgebiets ergibt sich aus der Bezeichnung auf den Webseiten des Fachbereichs und des Instituts. Dort firmiert meine Arbeitsgruppe unter dem Namen Weiche Materie und Umweltphysik. Dieses Forschungskonzept ordnet sich in das Profil des Instituts für Festkörperphysik ein, das sich in den vergangenen Jahren von der klassischen Festkörperphysik hin zur Physik weicher kondensierter Materie entwickelt hat. Ein besonderes Anliegen bei den von mir bearbeiteten Themengebieten ist dabei, die Untersuchung grundlegender physikalischer Phänomene mit Anwendungsfragen aus dem Energie- und Umweltbereich sowie aus medizinischen und humanitären Kontexten zu verbinden. Diesem Anliegen entspricht auch die Einbindung von Teilen meiner Arbeitsgruppe in die Interdisziplinäre Arbeitsgruppe Naturwissenschaft Technik und Sicherheit (IANUS). Eine geschlossene Konzeption in der Lehre (z.b. durch Entwicklung eines geschlossenen neuen Vorlesungsmoduls) hat sich bisher aufgrund der unklaren Lage mit der Einführung von neuen Studienabschlüssen und der langen Vorlaufzeiten bei der Übernahme von Lehrveranstaltungen noch nicht ergeben. Elemente meines derzeitigen Lehrprofils sind: Fachdidaktische Lehrveranstaltungen, Lehrerfortbildung, Ausbildung von Lehramtskandidaten für Berufsschule und Kontakte zur Schule (Beiträge zur Standgestaltung bei den HOBIT 2004 und 2005), Entwicklung elektronischer Lehrmaterialien (insbesondere auf der Basis freier Software wie z.b. OpenOffice.org), Interdisziplinäre Lehrangebote im Rahmen des Studienschwerpunkts Nachhaltige Gestaltung von Technik und Wissenschaft sowie Neue Wege zur Erarbeitung quantitativer Zusammenhänge unter Nutzung elektronischer Lehrmaterialien in der Nebenfachveranstaltung Physik für Bauingenieure (Dokumentation des Webangebots zur Vorlesung im Sommersemester 2004 unter A.2.2 Ausstattung und aktuelle Zusammensetzung der Arbeitsgruppe - 2 -

3 Siehe Anhang A.A.1. A.3 Lehre A.3.1 Angebotene Lehrveranstaltungen Siehe Anhang A.A.2. A.3.2 Lehrevaluationen und Konsequenzen aus den Ergebnissen A Ergebnisse der statistischen Evaluation In der Tabelle A.A.3.1 sind die Evaluationsergebnisse der Vorlesung Physik für Bauingenieure den Durchschnittswerten für alle Veranstaltungen des Fachbereichs gegenübergestellt und kommentiert. In der Tabelle A.A.3.2 sind entsprechend die Auswertungsergebnisse zum Seminar Kernwaffen sowie in Tabelle A.A.3.3 die für das Fachdidaktik-Seminar 2004/2005. A Studentische Kommentare und Konsequenzen aus diesen Siehe Anhang A.A.4 A.3.3 Betreuung von Studien- und Abschlußarbeiten Im Rahmen der verschiedenen Seminare wurden ca. 20 studentische Hausarbeiten betreut. Außerdem war ich als Zweitbetreuer an einer Diplom- und einer Staatsexamensarbeit beteiligt. A.3.4 Prüfungen Siehe Anhang A.A.5 A.3.5 Innovationen für Lehre und Studium Siehe Anhang A.A.6 A.3.6 Eigene didaktische Fort- und Weiterbildung Getreu dem lateinischen Motto docendo discimus stellt die Arbeit im Fachdidaktischen Seminar auch für die beteiligten Dozenten eine Weiterbildungsmaßnahme dar. Zur Vorbereitung der Vorlesung Physik für Bauingenieure habe ich mich in die Fachliteratur über Demonstrationsexperimente eingearbeitet. Zusätzliche Impulse ergaben sich durch Recherchen auf einschlägigen WWW-Servern. Der Besuch von Veranstaltungen des Fachverbands Didaktik der Physik diente neben der Präsentation von Ergebnissen auch der allgemeinen didaktischen Fort- und Weiterbildung

4 A.4 Forschung A.4.1 Forschungsprojekte Meine Forschungsaktivitäten in Darmstadt lassen sich in mehrere Bereiche unterteilen: A Fortsetzung von bereits in Ulm, Leipzig und München begonnenen Projekten. Siehe Anhang A.A.7 A Neue Projekte in Darmstadt Siehe Anhang A.A.8 A.4.2 Art und Umfang der Drittmittel Aktuell bereits verfügbar und seit ca. sieben Monaten mit einer Doktorandin besetzt ist ein Drittmittelprojekt im SFB 595 mit einer Finanzierung aus pauschalen Mitteln des SFB (vgl. Anhang A.A.8.3). Die Fördersumme dieses Projekts beträgt ca Ein weiteres Projekt mit dem Titel Quantifizierung der chemischen und physikalischen Wasserbindung von Zement im Verlauf der Hydratation mittels Kombination der zerstörungsfreien Messmethoden NMR und Ultraschall wurde gemeinsam mit Prof. Grübl und Dr. Kroggel (Institut für Massivbau) beantragt. Dieses Projekt umfaßt ein Gesamtvolumen von ca (davon ca für meine Arbeitsgruppe) und befindet sich zur Zeit unter den Geschäftszeichen NE-1209/01 bei der DFG unter Begutachtung. A.4.3 Kooperationspartner Kooperationspartner wurden in den vergangenen Abschnitten bereits genannt: Andere Arbeitsgruppen am Institut für Festkörperphysik (insbesondere die AG Fujara, deren Gerätschaften unsere Arbeitsgruppe mit benutzen kann), Arbeitsgruppen in den Fachbereichen Chemie, Maschinenbau Bauwesen und Materialwissenschaften der TUD sowie IANUS, Außerhalb der TUD: DKI Sustech Institut für Wasserchemie der TU München Abteilung diagnostische Radiologie der Universitätsklinik Ulm Abteilung Grenzflächenphysik (Universität Leipzig) Centre for Biomedical Imaging (University of Aberdeen, Schottland) Wageningen NMR-Centre (Landbouwuniversiteit Wageningen, NL). A.4.4 wissenschaftliche Veröffentlichungen, Tagungsbeiträge, Vorträge Im Zeitraum seit dem : 15 referierte Veröffentlichungen, 2 nichtreferierte Veröffentlichungen, 2 Beiträge in Sammelwerken, 19 Tagungsbeiträge, 9 eingeladene Vorträge außerhalb des FB Physik, 7 Einladungen zu Berufungsvorträgen, ein Listenplatz 3, Details siehe Anhang A.A

5 Insgesamt: 39 referierte Veröffentlichungen, 3 Übersichtsartikel (einer davon referiert), Mitarbeit an 4 Sammelwerken, 25 nicht referierte Veröffentlichungen, 86 Tagungsbeiträge, 51 auswärtige Vortäge, 12 Einladungen im Rahmen von Berufungsverfahren. A.4.5 Erfindungen, Patente, Lizenzen Vorprüfung verschiedener Ideen aus laufenden Forschungsvorhaben auf Patent- Würdigkeit und -Fähigkeit. Eventuell in Zukunft Chancen für Patente aus Entwicklungen im Rahmen der Projekte zur Mobilen NMR ; erste entsprechende Vorgespräche mit Firma Sustech. A.4.6 Beteiligung an Sonderforschungsbereichen Seit April 2004 Mitglied im Sonderforschungsbereich 595 mit Teilprojekt B6 Untersuchung von ermüdungsbedingten Veränderungen in elektrochemischen Funktionsmaterialien mittels Festkörper-NMR-Spektroskopie und Feldgradienten-NMR (vgl. Anhang A.A.8.3) Mitglied der Taskforce (gemeinsam mit Prof. Stühn und Prof. Drossel) zur Ausarbeitung des SFB-Antrags Strukturelle und dynamische Komplexität in weicher Materie, der vom Institut für Festkörperphysik gemeinsam mit dem DKI, der Chemie sowie einzelner Gruppen aus den Fachbereichen Maschinenbau und Materialwissenschaften getragen wird. Die Einreichung des Vorantrags für diesen SFB steht kurz bevor. A.4.7 Kongresse, Wettbewerbe, Ehrungen Organisation eines Nutzertreffens für Anwender von NMR-Spektrometern der Firma Tecmag (gemeinsam mit der Deutschland-Vertretung von Tecmag, geplant für Herbst 2005 in Darmstadt). Darüber hinaus keine Organisation von Kongressen, keine Teilnahme an Wettbewerben, keine Ehrungen. A.5 Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses A.5.1 Promotionen und Habilitationen Ein erfolgreicher Abschluß der laufenden Promotionsprojekte meiner Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ist frühestens Ende nächsten Jahres zu erwarten. Meine eigene Habilitation habe ich 2002 in Leipzig erfolgreich abgeschlossen, so daß ich trotz der mit der Juniorprofessur verbundenen Unsicherheit vom Bemühen um eine Habilitation in Darmstadt absehen kann. A.5.2 Doktoranden- und Projektseminare Wegen der fachlichen Nähe wird das Arbeitsseminar meiner Gruppe gemeinsam mit dem der AG Fujara durchgeführt. Darüberhinaus bin ich gemeinsam mit meiner Doktorandin in die Projektseminar-Veranstaltungen des SFB 595 integriert

6 A.5.3 Beteiligung an Graduiertenkollegs Derzeit nicht. A.5.4 Besondere Betreuungsaktivitäten Beteiligung an der Deutsch-Polnisch-Litauischen Physik-Sommerschule Polish-German- Lithuanian dialogue in Darmstadt im Sommer 2003, unter anderem durch Übernahme einer Vorlesung im wissenschaftlichen Programm der Sommerschule und durch Aufnahme einer Sommerschulteilnehmerin mit einem Forschungsprojekt in meine Arbeitsgruppe. Dieses Projekt bildete eine wesentliche Grundlage für eine mittlerweile in Journal of Magnetic Resonance erschienene Arbeit. Unter anderem durch die Sommerschule sind für die betreffende Studentin auch weitere Kontakte in die deutsche Wissenschaftslandschaft entstanden, die mittlerweile zu einem Promotionsprojekt an der FU Berlin geführt haben. Die zunächst geplante Weiterbeschäftigung als Doktorandin in meiner Arbeitsgruppe scheiterte an der durch eine Haushaltssperre im Sommer 2003 bedingten Unsicherheit der Stellenfreigabe. A.6 Förderung und Betreuung des technisch-administrativen Personals Kein eigenes technisch-administratives Personal vorhanden. A.7 Frauenförderung Aufnahme einer Doktorandin sowie einer Sommerschulteilnehmerin in meine Arbeitsgruppe, Eintreten für eine Atmosphäre gleicher Chancen für Frauen und Männer in der Wissenschaft. Bislang keine Situationen, die zu Interventionen zur Vermeidung frauenbiographischer Nachteile o.ä. Anlaß gegeben hätten. A.8 Aktivitäten zum Wissenstransfer Übernahme mehrerer Vorträge bei Lehrerfortbildungen (2003 in Dresden, 2004 in Regensburg) sowie bei Industrieunternehmen und Behörden (2003 bei Wacker Burghausen sowie am WIWEB in Swisttal-Heimerzheim), vgl. Liste der eingeladenen Vorträge im Anhang A.A.9). A.9 Sonstiges Entfällt

7 A.A Anhänge zu A A.A.1 Ausstattung und aktuelle Zusammensetzung der Arbeitsgruppe Die Arbeitsgruppe besteht zur Zeit aus drei Doktorandinnen bzw. Doktoranden: Achim Gädke, Sina Gumann, Holger Stork. Herr Stork und Herr Gädke werden aus der für die Juniorprofessur bereitgestellten, von der Hochschule finanzierten Mitarbeiterstelle bezahlt. Frau Gumann wird aus einem Drittmittelprojekt im Rahmen des SFB 595 finanziert. Der Arbeitsgruppe stehen bisher noch keine eigenständigen Messapparaturen zur Verfügung. Die laufenden Forschungsarbeiten haben unter anderem den Aufbau eines speziellen Spektrometersystems für die mobile NMR zum Ziel. An Komponenten für dieses Spektrometersystem wurden bislang ein Hochfrequenz-Sender für den Frequenzbereich 2-70 MHz sowie verschiedene Permanentmagneten aus FeNdB-Material beschafft. Geplant ist nach eingehenden Tests verschiedener möglicher PC-Einsteckkarten für NMR-Pulsprogrammsteuerung und Datenaufnahme die Beschaffung solcher Karten. Da es sich bei diesen Beschaffungsmaßnahmen um ein gemeinsames Spektrometer- Konzept mit der AG Fujara handelt, wurden die für die Tests genutzten Karten von dieser beschafft bzw. sind Leihgaben der entsprechenden Hersteller. Aus großen Teilen Erstausstattungsmitteln der Juniorprofessur und auch im Rahmen des Teilprojekts B6 des SFB 595 wurden Zusatzgeräte zu bestehenden Apparaturen der AG Fujara angeschafft, die für die Durchführung der entsprechenden Projekte leihweise zur Verfügung stehen. A.A.2 Angebotene Lehrveranstaltungen Es wurden folgende Lehrveranstaltungen angeboten: Sommersemester 2003: 1. Vorlesung Physik poröser Materialien (2+0) Wintersemester 2003/2004: 2. Vorlesung und Seminar Abbildende Verfahren im direkten und reziproken Raum (2+1, gemeinsam mit Prof. Fujara und Dr. Geil) 3. Fachdidaktisches Seminar (0+2, gemeinsam mit Prof. Feile und Herr Bönsel) Sommersemester 2004: 4. Vorlesung Physik für Bauingenieure mit begleitender freiwilliger Übungsveranstaltung (Sprechstunde) (3+0) und ausführlichem Internet-Angebot 5. Seminar Kernwaffen und ihre Verbreitung (0+2, gemeinsame interdisziplinäre Lehrveranstaltung im Rahmen des Studienschwerpunkts nachhaltige Gestaltung von Technik und Wissenschaft, Mitveranstalter: Dr. Liebert, Prof. (em.) Kankeleit, Herr Pistner und Herr Glaser) - 7 -

8 Wintersemester 2004/2005: 6. Fachdidaktisches Seminar (0+2, gemeinsam mit Prof. Feile und Herrn Bönsel) 7. Seminar Spektroskopische Analyseverfahren und nachhaltige Entwicklung (0+2, gemeinsame interdisziplinäre Lehrveranstaltung im Rahmen des Studienschwerpunkts nachhaltige Gestaltung von Technik und Wissenschaft, Mitveranstalter: Herr Finckh) Eine Lehrevaluation fand lediglich bei den Veranstaltungen 4, 5 und 6 statt, da die Teilnehmerzahlen der anderen Veranstaltungen zu gering waren, als daß eine aussagekräftige Evaluation hätte vorgenommen werden können. Für das Sommersemester 2005 sind folgende Veranstaltungen geplant: 8. Vorlesung Physik für Bauingenieure mit begleitender freiwilliger Übungsveranstaltung (Sprechstunde) (3+0) 9. Seminar Ausweg Wachstum (gemeinsame interdisziplinäre Lehrveranstaltung im Rahmen des Studienschwerpunkts nachhaltige Gestaltung von Technik und Wissenschaft, Mitveranstalter: Herr Finckh, Prof. (em.) Ipsen) (0+2) A.A.3 Ergebnisse der statistischen Evaluation Tabelle A.A.3.1: Ergebnisse der statistischen Evaluation der Vorlesung Physik für Bauingenieure im Sommersemester 2004 Physik 4BI 2K4 Durchschnitt FB Beim Vergleich der Evaluationsergebnisse einer Nebenfachpflichtvorlesung mit dem - 8 -

9 gesamten Lehrangebot des Fachbereichs sind für eine Reihe von Fragen andersartige Antworten zu erwarten. Diese Fragen habe ich in der Tabelle hellgelb unterlegt. Die grün unterlegten Fragen nehme ich als positive Rückmeldungen wahr, die rot unterlegten Fragen bedürfen noch einer Diskussion, ob noch deutlichere Kennzeichnungen wichtiger Lehrinhalte sowie zusätzliche Wiederholungen in der Vorlesung sinnvoll sind. Tabelle A.A.3.2 Gegenüberstellung der Evaluationsergebnisse für das Seminar Kernwaffen und ihre Verbreitung und den entsprechenden Durchschnittswerten für den Fachbereich. IANUS-Seminar Durchschnitt FB Da es sich um eine interdisziplinäre Lehrveranstaltung handelt und außerdem die Statistik infolge der Gesamtzahl von 9 befragten Teilnehmerinnen und Teilnehmern doch sehr grob ist, wird hier auf eine detaillierte Diskussion der einzelnen Fragen verzichtet. Tabelle A.A.3.3 Gegenüberstellung der Evaluationsergebnisse für das Seminar Fachdidaktik und den entsprechenden Durchschnittswerten für den Fachbereich. Seminar FD Alle Seminare Da es sich bei der Lehrveranstaltung um kein reines Seminar mit Vorträgen handelt und - 9 -

10 außerdem die Statistik infolge der Gesamtzahl von 8 befragten Teilnehmerinnen und Teilnehmern doch sehr grob ist, wird hier auf eine detaillierte Diskussion der einzelnen Fragen verzichtet. Anzumerken ist lediglich, daß die Studienleistung für das Seminar nicht mit einem großen Vortrag, sondern durch mehrere Impulsreferate erbracht wurde, die zu den verschiedenen Themenkomplexen gehörten, die im Laufe des Semesters behandelt wurden. A.A.4 Studentische Kommentare in der Lehrevaluation und Konsequenzen aus diesen Da bislang noch keine der evaluierten Lehrveranstaltungen wiederholt wurde, und die studentischen Kommentare und Verbesserungsvorschläge jeweils sehr spezifisch für einzelne Lehrveranstaltungen waren, kann diese Frage lediglich prospektiv für die Vorlesung Physik für Bauingenieure beantwortet werden, die ich im Sommersemester zum zweiten Mal lesen werde. Bei der Evaluation der Vorlesung im Sommersemester 2004 gab es viele studentische Rückmeldungen über die konsequente Nutzung von OpenOffice für die Materialien zur Vorlesung: Ein häufig geäußerter Kritikpunkt war die mangelnde Druckfreundlichkeit der Präsentationen. Diese Kritik dürfte vor allem daher rühren, daß viele Schirmbilder aus didaktischen Gründen stufenweise aufgebaut wurden, und damit aus sehr vielen Seiten bestehen. Eine Vorauswahl von druckwürdigen Seiten anstelle eines Komplettausdrucks scheinen die wenigsten Studierenden in Erwägung gezogen zu haben. Mögliche Auswege: Bereitstellung von Druckversionen mit nur voll aufgebauten Schirmbildern oder Hinweis auf die Möglichkeit der Vorbearbeitung der Materialien vor dem Ausdruck. Ein weiterer Kritikpunkt betraf die Nutzung von OpenOffice anstelle von Microsoft Office. Sowie die langen Donwload-Zeiten für OpenOffice auf dem heimischen Rechner mit Analogmodem. Kommentar: Die Nutzung von OpenOffice war im vergangenen Sommersemester ein integraler Teil des Lehrkonzepts. Warum diese Software und nicht Microsoft-Office genutzt wurde, war auf dem Vorlesungswebsite und in der Vorlesung klar erläutert. Der im Zusammenhang mit dem unüblichen OpenOffice-Format gemachte Vorschlag, zusätzlich PDF-Dateien von den Vorlesungsdokumenten bereitzustellen, wird für die Vorlesung 2005 dagegen aufgenommen. Die Klagen über lange Download-Zeiten für Openoffice sind insofern etwas befremdlich, da in einer der ersten Vorlesungen zehn CDs mit OpenOffice bereitgestellt wurden und darum gebeten wurde, diese nach Gebrauch an andere interessierte Kommilitoninnen und Kommilitonen weiterzugeben. Ein weiterer Kritikpunkt betraf den Bezug zwischen Vorlesung und Übungen. Offensichtlich hätten sich manche Vorlesungsteilnehmer gewünscht, daß auch in der Vorlesung Beispiele wie in den Übungen vorgerechnet werden sollten. Kommentar: Wegen der sehr heterogenen Physik-Kenntnisse wurde in den Übungen besonderer Weg auf die Sicherung elementarster Grundlagen gelegt, während in der Vorlesung durch die Experimente sowie durch eine Reihe von komplexeren Beispielen mit Baubezug auch etwas anspruchsvollere Zusammenhänge geboten wurden, um leistungsfähigeren Studierenden einen Anreiz zum Vorlesungsbesuch zu geben. Dieser wurde auch in einer Reihe von Feedbackbögen als solcher wahrgenommen. Kritik wurde an der Prüfungsform gemacht, bei der für falsch beantwortete Ja-Nein-Fragen Punkte abgezogen wurden. Kommentar: Das Ziel dieser Bewertungsmodalität war es, Raten bei Multiple-Choice- Aufgaben zu verhindern ( negative marking ). Außerdem ist eine realistische Einschätzung der Grenze zwischen Wissen und Halbwissen auch eine Fähigkeit, die bei verantwortlichen Entscheidungsträgern für Großprojekte generell zu fördern ist. Es wurde gewünscht, wichtige Formeln und Sachverhalte mehr hervorzuheben. Ein ähnlicher Kritikpunkt

11 betraf den Wunsch nach kapitelweisen Zusammenfassungen. Maßnahme: Bei der Überprüfung und Anpassung der Materialien für die nächste Vorlesung wird hierauf nochmals besonders Wert gelegt. Ob kapitelweise Zusammenfassungen angeboten werden, muß noch geprüft werden. Außerdem wurde nach der Evaluation bereits als Hilfsmittel für die Vorbereitung der Klausur eine Formelsammlung angeboten. Positive Rückmeldungen aus der Lehrevaluation betrafen die Herausarbeitung von Bezügen zum Studienziel Bauingenieurwesen, die Versuche und die gut vorbereiteten Präsentationen. Anhang A.A.5 Prüfungen 2003 Im Jahr 2003 war ich mangels entsprechender Lehrveranstaltungen nicht an der Durchführung von Prüfungen beteiligt Die schriftliche Prüfung (Studienleistung für das Vordiplom, Zwischenprüfungsklausur für Lehramtskandidaten) zur Vorlesung Physik für Bauingenieure wurde mit einem Haupttermin Anfang August 2004, einem Nachtermin im Oktober 2004 (für Lehramtskandidaten der erste Prüfungstermin wegen der speziellen Prüfungsfristen) sowie einem speziellen Nachtermin für Lehramtskandidaten im März 2005 abgehalten. Zum Haupttermin waren 177 Studierende angemeldet, von denen 129 zur Klausur antraten und 91 bestanden haben. Beim Nachtermin im Oktober lagen 93 Anmeldungen vor (davon 4 Lehramtsstudenten), 72 traten zur Klausur an, von denen 40 die Klausur bestanden haben. Für den März-Nachtermin ( ) der Studierenden des Lehramts werden 3 Teilnehmer erwartet. Im Zusammenhang mit dem Seminar Kernwaffen und ihre Verbreitung wurde eine mündliche Prüfung für eine Studierende der Elektrotechnik abgehalten. A.A.6 Innovationen für Lehre und Studium Die Veranstaltungen Nummer 3 und 4 sowie mein Anteil an der Veranstaltung 2 waren (neben einigen Veranstaltungen von Prof. Feile) Teil des Projekts Open Office als übergreifende Software-Basis für elektronischen Informationsaustausch in der naturwissenschaftlichen Lehre, das von der TU Darmstadt im Rahmen des TUD-Online- Programms mit 2500,- gefördert wurde. Eine Darstellung der Ziele ergibt sich aus dem Abstract des Projektantrags: Am Beispiel verschiedener Lehrveranstaltungen im Fach Physik soll die Eignung von Open-Office als betriebssystemübergreifende Lehr- und Arbeitsplattform erprobt werden und es sollen Konventionen entwickelt werden, mittels derer der volle Nutzen einer derartigen Arbeitsplattform erschlossen werden kann. Gegenüber HTML- oder PDF-basierten Lösungen bietet Open Office die Möglichkeit zur Weiterbearbeitung und Ergänzung von Lernunterlagen durch alle Teilnehmer, auch die Übernahme einzelner Elemente in eigene Arbeiten ist ohne Zeitverluste für Neuerfassung oder Konvertierung möglich. Außerdem kann durch den optimierten Einsatz der Tabellenkalkulationsfunktionalität der Office-Plattform eine Vielzahl quantitativer Aspekte der Lehrinhalte in einfacher und schnell durchschaubarer Weise demonstriert werden. In diesem

12 Bereich erstellte Ressourcen sollen auch außerhalb der TUD verfügbar gemacht werden (z.b. für Nutzer aus dem Bereich Schule). Als Open-Source-Plattform bietet OpenOffice gegenüber kommerziellen Office- Programmen Kosten- und Verfügbarkeitsvorteile. Die im Rahmen der Veranstaltung Nummer 4 entstandenen Materialien sind über den web-site als Archivseiten verfügbar. Ein größerer Teil der Materialien wird vermutlich für den vorlesungsbegleitenden Neuaufbau des eigentlichen Vorlesungs-Websites während des Sommersemesters wiederverwendet. Aus den Arbeiten im Rahmen des TUD-Online-Projekts sind auch physikdidaktische Beiträge zu den Frühjahrstagungen (Beitrag DD bei Tagung Düsseldorf 2004, DD bei DPG-Tagung Berlin 2005) des Fachverbands Didaktik der Physik in der Deutschen Physikalischen Gesellschaft sowie ein eingeladener Beitrag zu einer Sitzung des Arbeitskreises Information in der DPG entstanden. A.A.7 Fortsetzung von bereits in Ulm, Leipzig und München begonnenen Projekten Dies betrifft vor allem vier Themenkomplexe MRT-Untersuchungen zu Schadstofftransportprozessen in Sedimentmaterialien sowie den Hintergründen der dabei beobachteten NMR- Kontraste auf der Mikrostrukturebene. Diese Arbeiten werden in Kooperation mit dem Institut für Wasserchemie der TU München sowie der Abteilung Diagnostische Radiologie an der Universität Ulm durchgeführt. Außerdem ist ein Antrag zu ergänzenden Synchrotron-Mikrotomographie-Untersuchungen an der SLS in Vorbereitung. Weiterhin waren entsprechende Untersuchungen auch der Gegenstand eines Forschungsaufenthalts am Centre for Biomedical Imaging der Universität Aberdeen in Schottland während der Monate Juli und August Ein weiterer Forschungsaufenthalt an der University of New Brunswick in Fredericton, Kanada (bei Bruce Balcom) im Sommer 2004 kam leider durch eine Verkettung ungünstiger Umstände nicht zustande. Untersuchungen über manganhaltige Komplexe aus pflanzlichen Materialien als mögliche MRT-Kontrastmittel. Diese Untersuchungen finden in Zusammenarbeit mit der Abteilung Diagnostische Radiologie an der Universität Ulm statt. Zusätzliche Kontakte wegen dieses Projekts bestehen auch zur AG Denninger am zweiten Physikalischen Institut der Universität Stuttgart sowie zur Dr. R. Meusinger von der NMR-Abteilung des FB Chemie der TU Darmstadt. Untersuchungen zur Rolle von nichtexponentiellen Relaxationsprozessen und lokalen Suszeptibilitätsvariationen für das Kontrastverhalten von Sedimentmaterialien, Lebensmitteln und biologischem Gewebe in der MRT sowie in NMR-Diffusometriemessungen. Auch für diesen Themenbereich bestehen vor allem Kontakte zur Abteilung Diagnostische Radiologie in Ulm sowie zur NMR-Abteilung der TUD. Ein Ausbau der entsprechenden Aktivitäten im Zusammenhang mit dem Projekt mobile NMR ist mittelfristig vorgesehen. NMR-Untersuchungen an hydratisierenden mineralischen Bindermaterialien. Nach weitgehendem Abschluß der alten Arbeiten zu diesem Bereich in Ulm und Leipzig ist jetzt ein neues Projekt gemeinsam mit dem Institut für Massivbau an der TU Darmstadt in Vorbereitung. Ein entsprechender Antrag mit einer Gesamtsumme von ca , von denen ca auf das

13 Institut für Festkörperphysik entfallen würden, liegt der DFG zur Begutachtung vor. Vor allem bei den medizin- und MRT-orientierten Projekten ist die fachliche Umgebung in Darmstadt selbst nicht oder nur mit Einschränkungen vorhanden. Der größte Teil der entsprechenden Arbeiten wurde deshalb an Wochenenden auf Apparaturen der Abteilung diagnostische Radiologie der Universität Ulm durchgeführt. Ergänzende chemische Analysen fanden am Institut für Wasserchemie der TU München statt. A.A.8 Neue Projekte in Darmstadt Neu in Darmstadt begonnen habe ich zum einen das Projekt mobile NMR, das zur Zeit von zwei Doktoranden bearbeitet wird, zum anderen ein Projekt zur Wechselwirkung von Diffusion und NMR-Anregungsvorgängen in sehr dünnen Schichten, das zunächst von einer Sommerstudentin bearbeitet wurde, und dessen Fortsetzung zur Zeit wegen apparativer Probleme ins Stocken geraten ist. Außerdem wurde ein Projekt zur Charakterisierung von elektrischen Funktionsmaterialien für Lithium-Ionenleiter mittels NMR im Rahmen des SFB 595 Elektrische Ermüdung von Funktionsmaterialien begonnen. Diese Projekte und ihr aktueller Stand sollen im Folgenden kurz vorgestellt werden. A.A.8.1 Mobile NMR: Konventionelle NMR-Geräte wie Kernspintomographen und NMR-Spektrometer sind große, empfindliche, teilweise raumfüllende high-tech -Geräte. Die Proben, die mit ihnen untersucht werden sollen, müssen jeweils in den Magneten und eine in den Magneten integrierte Hochfrequenzspule hineinpassen. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von umschließender NMR. Im Gegensatz dazu steht der Ansatz bei der mobilen oder einseitigen NMR. Hier wird ein Sensor verwendet, bei dem Magnetfeld und Hochfrequenzfeld von außen in das zu untersuchende Objekt eingekoppelt werden. Die prinzipielle Machbarkeit solcher Sensoren wurden bereits von verschiedenen Arbeitsgruppen in den vergangenen Jahren demonstriert. Am bekanntesten ist die NMR- Mouse der Arbeitsgruppe Blümich an der RWTH Aaachen. Wegen der für derartige einseitige NMR-Sensoren üblichen, sehr inhomogenen Magnetund Hochfrequenzfelder sind die mittels solcher Sensoren zugänglichen NMR-Daten oft nicht besonders spezifisch. Unser Ansatz ist es deshalb, durch teilhomogenisierte Felder sowie durch die Einführung von Feldvariationen die mögliche Spezifizität von Messungen mittels einseitiger NMR-Sensoren zu steigern. Dabei bilden die Ansätze mittels teilhomogenisierter Felder ein Promotionsprojekt (bearbeitet durch Dipl. Phys. Holger Stork), die Ansätze mittels Magnetfeldvariation ein weiteres Promotionsprojekt (bearbeitet durch Dipl. Phys. Achim Gädke). Der Hauptanwendungsbereich für die einseitige NMR mit teilhomogenisierten Feldern ist die zerstörungsfreie Untersuchung der Mikrostruktur von hoch wasserhaltigen Materialien, wie z.b. biologischer Gewebe (Anwendungen in Medizin und Lebensmittelforschung denkbar), Sedimenten, Gelen und Baustoffen. Zur Evaluation der aktuell mittels Simulationsrechnungen und Vorversuchen in umschließenden Feldbedingungen

14 entwickelten NMR-Sensoren sind vor allem Lebensmittel- und medizinische Anwendungen vorgesehen. Die Steigerung der Selektivität von NMR-Sensoren mittels Magnetfeldvariationen beruht vor allem auf Kreuzrelaxationsprozessen, wie sie in Materialien beobachtet werden, in denen sich Kernspins mit einem sogenannten Kernquadrupolmoment befinden. Erreicht die Resonanzfrequenz der Kernspins im äußeren Magnetfeld die Frequenz der Kernquadrupolresonanz der anderen Kernspins, kommt es zu einer schnelleren Abnahme der Kernspinmagnetisisierung von Kernspins, in deren Umgebung sich ein Quadrupolkern befindet, als bei anderen Feldwerten. Dieser Kreuzrelaxationseffekt wurde in den vergangenen Jahren intensiv in der AG Fujara untersucht. Im Zuge der Aufnahme meiner Aktivitäten in diesem Gebiet hatte ich die Möglichkeit, mit Herrn Gädke einen zuvor bereits in der AG Fujara in diesem Bereich tätig gewesenen Diplomanden für dieses Projekt übernehmen zu können. Eine bereits bei den Aktivitäten der AG Fujara in diesem Bereich besonders engagiert verfolgte Option ist die Möglichkeit zur Detektion von Sprengstoffen mit dem Fernziel der Entwicklung einer neuen Methode zur sicheren Detektion metallarmer Landminen. Der Hintergrund dieser Idee ist die Tatsache, daß die meisten militärisch genutzten Sprengstoffe Stickstoffkerne (überwiegend das Isotop 14 N mit einem Quadrupolmoment) enthalten, deren Kernquadrupolresonanz entweder direkt oder aber über eine Modulation des NMR-Verhaltes der ebenfalls in den Sprengstoffen enthaltenen Protonen (Wasserstoffkerne) detektiert werden kann. Der aktuelle Stand der Arbeiten bestätigt die prinzipielle Anwendbarkeit der Methode unter günstigeren Bedingungen (z. B. Kontrolle von Briefen und Gepäck), läßt jedoch große Schwierigkeiten bei der Detektion von TNT (typischerweise der Hauptbestandteil von Landminen) in kleinen Mengen der Größenordnung von 30 g (typische Größe von Antipersonenlandminen) und relativ großen Entfernungen von der Mine erwarten. Aktuelle Forschungen am Institut für Festkörperphysik versuchen, den Kreuzrelaxationseffekt in einseitigen, feldvariablen Magnetfeldsystemen nutzbar zu machen. Neben diesem sehr anspruchvollen Ziel wird als Nebenziel die Entwicklung einfacher Magnetresonanzgeräte für die Untersuchung von Farbschichten, denen paramagnetische Zusätze zugegeben wurden, mittels des FMR- Effekts verfolgt. Diese Aktivitäten finden in enger Zusammenarbeit mit Kollegen der Firma Sustech sowie des Instituts für Drucktechnik statt. A.A.8.2 Diffusion und NMR-Anregungsvorgänge in sehr dünnen Schichten NMR-Methoden stellen einen der flexibelsten Ansätze zur Untersuchung von Diffusionsprozessen in komplexen Materialien dar. Die Arbeitsgruppe Fujara hat in der Feldgradienten-NMR bereits seit vielen Jahren wesentliche Beiträge geleistet und besitzt mit zwei dedizierten Gradienten-Magneten auch eine einzigartige experimentelle Ausstattung für diese Methode. Feldgradienten-NMR Techniken spielten auch im Rahmen meiner Habilitationsarbeit an der Universität Leipzig eine wesentliche Rolle. Bei den üblichen Experimenten zur Feldgradienten-NMR wird davon ausgegangen, daß das Relaxationsverhalten der Kernspins und die Wechselwirkung der diffundierenden Kernspins mit den Magnetfeldgradienten voneinander unabhängig sind. Dies ist dann in guter Näherung gegeben, wenn die bei der Diffusionsmessung angeregten Schichtdicken wesentlich größer sind als die mittleren Diffusionsverschiebungen der Kernspins während des NMR-Experiments. Sowohl in der konventionellen NMR-Mikrobildgebung als auch im Zusammenhang mit

15 mechanisch detektierter NMR werden zunehmend NMR-Anregungssituationen interessant, bei denen die Dicke der angeregten Schicht in der Größenordnung der Diffusionsverschiebungen oder sogar darunter liegt. In diesem Fall dominieren Diffusions- Bilanzeffekte zunehmend das Verhalten der angeregten Kernspinmagnetisierung. Ein einfacher Fall, nämlich der Ablauf eines Saturation-Recovery-Experiments bei selektiver Anregung dünner Schichten, wurde in einem von mir betreuten Laborprojekt während der Deutsch-Polnisch-Litauischen Physik-Sommerschule 2003 von Frau Walaszek untersucht. Die entsprechenden Experimente fanden in den Gradienten- Magneten der AG Fujara statt. Die Ergebnisse und eine theoretische Interpretation der Daten wurden 2004 in Journal of Magnetic Resonance veröffentlicht. Die bisher veröffentlichten Resultate wurden an dünnen Schichten in freien Flüssigkeiten gemessen. Außerdem wurden die Bedingungen so gewählt, daß jeweils nur der Effekt zweier Anregungspulse auf die Probe gemessen wurde. Die Situation in NMR-Mikrobildgebungsexperimenten oder bei der mechanisch detektierten magnetischen Resonanz ist jedoch komplexer: Zum einen werden normalerweise keine einfachen Flüssigkeiten, sondern Materialien untersucht, bei denen sich die flüssige Phase in einer komplexen Mikrostruktur befindet. Zum anderen wird die untersuchte Schicht zyklisch angeregt, so daß nicht nur der Effekt von zwei Pulsen sondern eines ganzen Pulskammes berücksichtigt werden muß. Für das Zusammenwirken der NMR-Anregung mit der Diffusion unter solchen Bedingungen wurden bereits eine Reihe von Simulationsrechnungen durchgeführt. Diese zeigen, daß unter derartigen Anregungsbedingungen neuartige Beziehungen zwischen NMR-Antwort und Mikrostruktur auftreten, die eventuell in Zukunft als Kontrastmechanismen für abbildende NMR-Experimente in dünnsten Schichten genutzt werden können. Eine experimentelle Verifikation der entsprechenden Simulationsergebnisse steht noch aus. Bisher sind entsprechende Messungen an apparativen Problemen gescheitert, die noch nicht vollständig gelöst werden konnten. A.A.8.3 Charaktisierung von Funktionsmaterialien für Lithiumbatterien mittels NMR, Identifikation von degradationsbedingten Strukturveränderungen. Das Projekt wird im Abschnitt Zusammenfassung des zugehörigen Teilprojektantrags folgendermaßen beschrieben: Das Projekt erweitert das für den SFB verfügbare Methodenspektrum und soll vor allem folgenden Teilzielen dienen: Erfassung von Veränderungen der chemischen Nahordnung in elektrischen/elektrochemischen Funktionsmaterialien aus den Teilprojekten A4, A5 und B4 durch elektrische Beanspruchung. Die Festkörper-NMR-Spektroskopie ist dabei komplementär zu den vor allem im Teilprojekt B4 genutzten Streumethoden, da sie die chemische Nahordnung erfasst und somit auch Strukturinformationen über amorphe und nanokristalline Bereiche vermittelt. Charakterisierung neu synthetisierter amorpher Materialien vor allem aus dem Teilprojekt B4 hinsichtlich ihrer chemischen Struktur (insbesondere auch der Umgebung der Li-Ionen). Kontaktlose Untersuchungen zur Li-Mobilität in Ionenleitern und Elektrodenmaterialien für

16 wiederaufladbare Lithiumbatterien (aus den Projekten A4 und B4) mittels NMR-Austausch- Spektroskopie und Feldgradienten-NMR. In der Austauschspektroskopie werden Elementarsprünge der Li-Ionen zwischen verschiedenen chemischen Umgebungen erfasst, in der Feldgradienten-NMR können Selbstdiffusionskoeffizienten für variable Beobachtungszeiten erfasst werden; aus solchen Informationen können Rückschlüsse auf die Längenskalen von Transportbarrieren für Li-Ionen gezogen werden, die bei der elektrischen Ermüdung entstehen. Die Korrelation der NMR-Ergebnisse mit den Resultaten aus den elektrochemischen sowie den weiteren bereits im Methodenspektrum des SFB verfügbaren Messtechniken soll dazu dienen, weitere Anhaltspunkte für die wesentlichen mikroskopischen Mechanismen der elektrischen Ermüdung zu gewinnen sowie bei der Synthese neuer Materialien schneller solche mit interessanten Potentialen als elektrische Funktionswerkstoffe zu identifizieren. Außer für die Teilprojekte A4 und B4 besteht im Rahmen des SFB 595 auch ein Bedarf für Festkörper-NMR aus dem Teilprojekt A5 heraus. Hierbei geht es darum, Informationen über die chemische Struktur von bei der elektrischen Ermüdung polymerer Leuchtdioden entstehenden nicht löslichen Polymeraggregaten zu gewinnen. Bei den in der Projektzusammenfassung genannten Teilprojekten handelt es sich im einzelnen um die folgenden Themen: A4: Neue Funktionskeramiken durch Anionensubstitution in oxidischen Systemen (Projektleiter: Prof. Dr. R. Riedel, FG Disperse Feststoffe) A5: Synthese halbleitender Modellpolymere und deren Charakterisierung vor und nach zyklischer elektrischer Alterung (Projektleiter: Prof. Dr. M. Rehan, DKI) B4: In-situ-Untersuchung der Degradation von Interkalationsbatterien und deren Modellierung (Projektleiter Dr. H. Ehrenberg und Dr. U. Buhrmester, FG Strukturforschung) Die experimentellen Arbeiten zum Projekt konnten erst im Oktober 2004 aufgenommen werden. Seitdem wurden der für die PFG-Diffusionsmessungen benötigte Probenkopf aufgebaut und getestet und der im Rahmen des Projekts beantragte MAS-Festkörper-NMR-Probenkopf samt Raumtemperaturshimsystem beschafft und in ein bereits in der Ausstattung der AG Fujara vorhandenes NMR-System integriert. Sowohl mit dem Shimsystem als auch mit dem MAS-System traten eine Reihe von apparativen Problemen auf, die von uns inzwischen gemeinsam mit dem Lieferanten teilweise behoben werden konnten. Trotz der immer noch bestehenden Einschränkungen in der Nutzbarkeit des MAS-Systems konnten mittlerweile eine Reihe von aussagekräftigen Testmessungen an verschiedenen für das Projekt relevanten Materialien aus den SFB-Teilprojekten A4 und B4 durchgeführt werden. Aus diesen Messungen läßt sich erkennen, daß der Schwerpunkt der weiteren Arbeiten im Projekt vermutlich auf die Festkörper-NMR gelegt werden wird, da keines der bisher untersuchten Funktionsmaterialien ausreichend lange transversale Relaxationszeiten für die PFG-NMR aufweist. A.A.9 Wissenschaftliche Veröffentlichungen, Tagungsbeiträge, Vorträge seit Veröffentlichungen in referierten Zeitschriften 1. Nestle N, Baumann T, Wunderlich A, Niessner R 2003 MRI observation of heavy metal transport in aquifer matrices down to sub-mg quantities Magnetic Resonance Imaging Nestle N, Baumann T, Wunderlich A, Niessner R 2003 MRI observation of oxygen-supersaturated water transport in a geological matrix Magnetic Resonance Imaging Lackhoff M, Prieto X, Nestle N, Dehn F, Niessner R 2003 Photocatalytic activity of semiconductormodified cement. Influence of semiconductor type and cement ageing Applied Catalysis B: Environmental

17 Klein R, Nestle N, Baumann T, Niessner R 2003 Risikomanagement von Monodeponien aus Rückständen der Hausmüllverbrennung Müll und Abfall Klein R, Nestle N, Baumann T, Niessner R 2003 Numerical Modelling of the Generation and Transport of Heat in a Bottom Ash Monofill Journal of Hazardous Materials B Nestle N, Baumann T, Niessner R 2003 Oxygen determination in oxygen-supersaturated drinking waters by NMR relaxometry Water Research Nestle N, Wunderlich A, Niessner R, Baumann T 2003 Spatial and temporal observations of adsorption and remobilization of heavy metal ions in a sandy aquifer matrix using Magnetic Resonance Imaging Environmental Science Technology Nestle N 2004 NMR relaxometry study of cement hydration in the presence of different oxidic fine fraction materials Solid State Nuclear Magnetic Resonance Nestle N 2004 A simple semi-empiric model for NMR relaxometry data of hydrating cement pastes Cement and Concrete Research Nestle N, Galvosas P, Zimmermann C, Stallmach F, Kärger J 2004 Direct investigation of the fate of NAPL contaminations in a hydrating cement matrix by means of magnetic resonance techniques Environmental Science Technology, Nestle N, Walaszek B, Nolte M 2004 Reduced apparent longitudinal relaxation times in slice-selective experiments in strong magnetic field gradients Journal of Magnetic Resonance Nestle N, Wunderlich A, Nüssle-Kügele K 2004 In vivo observation of oxygen-supersaturated water in the human mouth and stomach Magnetic Resonance Imaging Nestle N, Dakkouri M, Rauscher H 2004 Superoxygenated water as a demonstration sample for NMR relaxometry Journal of Chemical Education, Fagan AJ, Nestle N, Lurie DJ 2005 Continous wave MRI diffusion study of water in bentonite clay Magnetic Resonance Imaging im Druck 15.Nestle N, Shet K, Lurie DJ 2005 PEDRI imaging of free radical distribution in environmental science applications first results and perspectives Magnetic Resonance Imgaging, im Druck Sonstige Fachveröffentlichungen 1. Friedemann K, Nestle N, Dehn F, Ma J, Tue NV, Galvosas P, Stallmach F, Kärger J 2003 Nachhaltige Zugabestoffe für die innere Nachbehandlung von Hochleistungsbetonen verbesserte Wasserbilanz und ihre zerstörungsfreie Prüfung. 15. IBAUSIL Tagungsband, Band Nestle N, Bönsel F 2004 Simulation des Funsportgeräts Pogo-Stick mittels Tabellenkalkulation DPG- Frühjahrstagung Didaktik der Physik Düsseldorf 2004 (Tagungsband auf CD, Berlin: Lehmanns) Beiträge zu Sammelwerken 1. Bammel, K (Herausg.) Faszination Physik (Elsevier-Spektrum, Heidelberg 2004) 2. Nestle N 2005 NMR studies of transport and remediation processes in soil and sediments in Soil and Sediment Remediation (Herausg: P. Lens, T Grotenhuis und H. Tabak, IWAP Publishing, London), im Druck Tagungsbeiträge 1. Nestle N 2003 Kernspintomographie: dreidimensionale (Sub)millimeterauflösung mit Meterwellen Lehrertage zur DPG-Frühjahrstagung Festkörperphysik, Dresden, (Vortrag, eingeladen) 2. Nestle N, Baumann T, Wunderlich A, Niessner R 2003 Direct observation of alcohol flooding processes in sandy sediment by MRI EGS-AGU General Assembly, Nizza, (Poster) 3. Baumann T, Nestle N, Niessner R 2003 Quantifizierung dynamischer Prozesse in porösen Medien mit Hilfe der Kernspintomographie Jahrestagung der Wasserchemischen Gesellschaft, Stade (Vortrag T. Baumann) 4. Nestle N, Baumann T, Wunderlich A, Niessner R 2003 MRI as an innovative tool for studying subsurface transport processes in environmental science XI AMPERE NMR Summer School, Zakopane, Polen, (Vortrag, eingeladen) 5. Nestle N, Wunderlich A, Niessner R, Baumann T 2003 MRI studies on subsurface transport processes in environmental science: results, agenda and needs for studies at higher spatial resolution EUCHEM CONFERENCE Structure and Molecular Mobility in Heterogeneous Systems, Fiskebäckskil, Schweden, (Vortrag)

18 6. Lurie DJ, Hutchison JMS, Foster MA, Davies GR, Shet K, Khramtsov VV, Grigorev IA, Nestle N 2003 Free Radical Imaging by PEDRI and LODESR International Symposium on the Instrumentation of EPR Spectroscopy, Yonezawa, Japan (Vortrag D. Lurie) 7. Nestle N, Nowak C 2004 Chancen der Weitergabe bearbeitbarer Dateien auf einer gemeinsamen offenen Software-Plattform in der Lehre Startverzögerungen und Überzeugungsarbeit 2.Darmstädter E- Learning-Symposium, (Vortrag) 8. Nestle N, Walaszek B, Nolte M, Canet D 2004 Der Einfluß von Diffusionsprozessen auf die longitudinale Magnetisierung in schichtselektiven NMR-Experimenten DPG-Frühjahrstagung Festkörperphysik, Regensburg, (Vortrag) 9. Nestle N 2004 Magnetresonanztomographie -Abbildung dreidimensionaler Details in (Sub) millimeterauflösung mit Meterwellen Lehrertage zur DPG-Frühjahrstagung Festkörperphysik, Regensburg, (Vortrag, eingeladen) 10.Nestle N, Wunderlich A, Baumann T 2004 MRT-Langzeituntersuchungen zur Ausbreitung von Kolloiden und Schwermetallionen in statischen Lockersedimenten Jahrestagung der Fachsektion Hydrogeologie in der DGG, Darmstadt, (Vortrag) 11.Nestle N 2004 Observation of water and pollutant transport as well as remediation processes in soils and sediments by NMR Euro Summer School Trends in remediation of soils and sediments, Wageningen/NL (Vortrag, eingeladen) 12.Nestle N, Fagan AJ, Shet KV, Stallmach F, Lurie DJ 2004 Application of NMR diffusometry and advanced MR imaging techniques to environmental science problems 7th International Meeting on Recent Advances in MR Application to Porous Media, Palaiseau/Frankreich (Vortrag, eingeladen) 13.Fagan AJ, Lurie DJ, Davies GR, Huchison JMS, Nestle N 2004 Application of NMR diffusometry and advanced MR imaging techniques to environmental science problems 7th International Meeting on Recent Advances in MR Application to Porous Media, Palaiseau/Frankreich (Poster und Kurzvortrag) 14.Lurie DJ, Hutchison JMS, Foster MA, Davies GR, Shet KV, Nestle N 2004 Techniques and applications of field cycling Overhauser MRI 7th International Meeting on Recent Advances in MR Application to Porous Media, Palaiseau/Frankreich (Vortrag D. Lurie, eingeladen) 15.Nestle N, Wunderlich A, Meusinger R 2004 MRI and NMR spectroscopy study of post-harvest maturing coconut 7th International Conference on Applications of Magnetic Resonance in Food Science, Kopenhagen, Dänemark (Vortrag) 16.Stork H, Gädke A, Nestle N 2004 Mobile NMR in homogeneous magnetic fields: present stage and plans in Darmstadt 4 th colloquium on Mobile NMR , Aachen (Poster) 17.Nestle N, Gädke A, Privalov A 2004 Spotting explosives by single-sided NMR? 4 th colloquium on Mobile NMR , Aachen (Vortrag, eingeladen) 18.Nestle N, Gädke A, Nolte M 2004 NMR/NQR: options and limitations for spotting explosives Symposium on Countering Improvided Explosive Devices , Madrid (Vortrag, eingeladen) 19. Nestle N 2004 OpenOffice-Dateien als Arbeitsmaterialien in der physikalischen Lehre AKI/KFP Herbsttagung elearning in der physikalischen Hochschulbildung Bad Honnef (Vortrag) Eingeladene Vorträge an Forschungsinstitutionen o.ä NMR = Neue Materialwissenschaftliche Resultate? (Materialwissenschaftliches Kolloquium der TU Darmstadt) NMR-Techniken zur Untersuchung der Hydratation von Zementbindermaterialien Ergebnisse und Perspektiven für in-situ-messungen (Wacker Chemie, Burghausen) MRI studies on patient earth : challenges and some results in applying MRI to environmental science (University of Aberdeen, Centre for Biomedical Imaging) Nanotechnologie Physik und Menschenbild ( Life science lab Akademie des DKFZ und der EA Pfalz, Klingenmünster) NMR = Neue Materialwissenschaftliche Resultate? (Kolloquium des Wissenschaftlichen Instituts für Werk-, Explosiv- und Betriebsstoffe, Swisttal-Heimerzheim) Zement ein harter Brocken weicher Materie (Kolloquium des Graduiertenkollegs Struktur- Dynamik-Beziehungen in mikrostrukturierten Systemen, Universität Dortmund) Anwendungen der Magnetresonanztomographie und anderer NMR-Methoden in den Umweltwissenschaften, Umweltforschungszentrum Halle-Leipzig) NMR studies on cement hydration (Danish Technical University, Lyngby, Dänemark) Nanotechnologie Physik und Menschenbild (Lions-Club Darmstadt-Mathildenhöhe)

19 Einladungen zur Vorstellung im Rahmen von Berufungsverfahren 1. Juni 2003, Universität Hohenheim, C3-Professur Prozessanalytik (Listenplatz 3) 2. Juni 2003, TU Dresden, C3-Professur für Didaktik der Physik 3. November 2003, Universität Erlangen-Nürnberg, C3-Professur für Didaktik der Physik 4. Juli 2004, Universität Halle, C3-Professur für Experimentalphysik/Hochfrequenzspektroskopie 5. November 2004, University of Guelph/Ontario, Canada Research Chair Tier I (Soft condensed matter) 6. Dezember 2004, Fachhochschule Offenburg, C2-Professur am Fachbereich Medien- und Informationswesen 7. Januar 2005, Universität Jena, W2-Professur Medizinische Physik

20 B Stellungnahme B.1 Wissenschaftliche Entwicklung als Juniorprofessor Die TU Darmstadt war für mich die siebte berufliche Station in sieben Jahren. In dieser Zeit habe ich unter anderem an meiner Habilitation gearbeitet, die ich während des laufenden Berufungsverfahrens in Darmstadt an der Universität Leipzig abgeschlossen habe. Die letzten beiden Jahre vor meinem Arbeitsbeginn in Darmstadt war ich an der TU München im Bereich Umweltwissenschaften tätig. Vor allem aus meinen Arbeiten in Leipzig und München, aber auch aus meiner Zeit in Ulm habe ich eine Reihe von unterbrochenen Forschungsprojekten und Ideen mitgebracht, die ich gerne hier weiter bearbeitet hätte. Durch die in Darmstadt gegebenen andersartigen apparativen Möglichkeiten und die Struktur des Fachbereichs konnten viele dieser Arbeiten bisher noch nicht aufgenommen werden bzw. schreiten nur langsam voran, da sie unter Nutzung externer Arbeitsmöglichkeiten und deshalb größtenteils in der vorlesungsfreien Zeit durchgeführt werden müssen (vgl. Abschnitt A bzw. Anhang A.A.7). Um auch in Darmstadt selbst sinnvoll arbeiten zu können, mußte ich deshalb zunächst Projekte identifizieren, die sich in die Möglichkeiten und Arbeitsgebiete des Instituts für Festkörperphysik und anderer Einrichtungen der TU Darmstadt sinnvoll eingliedern. In diesem Zusammenhang haben sich bislang folgende Arbeitsfelder herauskristallisiert: Zusammenarbeit mit dem Fachbereich Materialwissenschaften. Zunächst war diese in Form eines gemeinsamen HBFG-Antrags mit Arbeitsgruppen aus Materialwissenschaft, Physik, DKI, Chemie und Bauwesen vorgesehen, der die Beschaffung eines Hochfeld-NMR-Systems für Festkörperspektroskopie und NMR- Mikrobildgebung zum Ziel hatte. Die Arbeit an diesem Antrag bildete einen wesentlichen Teil meiner Aktivitäten während der ersten beiden Monate in Darmstadt. Im Laufe verschiedener Besprechungen mit den beteiligten Fachbereichen zeigte dann jedoch, daß die Einschätzungen des Fachbereichs Materialwissenschaften bezüglich der TU-internen Finanzierungsbasis eines HBFG-Antrags unter falschen Voraussetzungen zustande gekommen waren. Nach einer Neubewertung der Finanzierungsperspektiven wurde das Projekt HBFG-Antrag dann aufgegeben. Trotz des Scheiterns der HBFG-Initiative hat sich aus den entstandenen Kontakten schließlich ein konkretes Projekt ergeben, das als Teilprojekt B6 mit pauschalen Mitteln des SFB 595 seit Frühjahrs 2004 gefördert wird. Wegen der relativ geringen in diesem Rahmen verfügbaren Mittel konnte jedoch kein eigenes Festkörper-Spektrometer beschafft werden, sondern lediglich ein Probenkopf, der mit einem bestehenden Spektrometer-Aufbau der AG Fujara genutzt werden soll. Wegen der dadurch zustande gekommenden ungewöhnlichen Hardware-Kombination (keine vergleichbare Installation in Europa) wurde der Start des Projekts durch apparative Schwierigkeiten stark verzögert, die teilweise immer noch nicht befriedigend gelöst sind. Mobile NMR