91²Ö¿â

• Frau Mareike Thea Fritze, M.Sc.
• Montag, 14. September 2026, 13:30 Uhr
• Hörsaal LES-1001 (Aula), Lessingstraße 45, 1. OG

Die Dissertation befasst sich mit der Entwicklung von Biolaugungsprozessen zur Rückgewinnung wertvoller Metalle aus sekundären Abfallströmen im Labormaßstab. Biolaugungsstrategien wurden erfolgreich für einen Metallhydroxidschlamm (aus der GaAs-Waferproduktion) und LFP-Batterie-Schwarzmasse entwickelt. Für den Schlamm wurde At. thiooxidans zur Ga-Extraktion und gleichzeitigen Reduktion von Fe³⁺ eingesetzt. Bei 5 % (w/v) Feststoffgehalt konnte eine Fe³⁺-Reduktion von 70 % und 83 % Ga-Extraktion erreicht werden. Für die LFP-Schwarzmasse wurden die Spent-Medium- und One-Step-Biolaugung untersucht, wobei die Möglichkeit der selektiven Laugung durch FePO₄-Fällung bei gleichzeitiger Auslaugung von Lithium bestätigt wurde. Der Spent-Medium-Ansatz erreichte 85 % Li-Extraktion bei 7 % (w/v) Feststoffgehalt, während der One-Step-Ansatz 82% Li bei 5 % (w/v) Feststoffgehalt erzielte. Diese Arbeit trägt zur Entwicklung von Biolaugungsprozessen für die Rückgewinnung wertvoller Metalle aus sekundären Abfallströmen bei.

• Herr Florian Gattnar, M.Sc.
• Freitag, 18. September 2026, 13:30 Uhr
• Hörsaal LES-1001 (Aula), Lessingstraße 45, 1. OG

Die Arbeit untersuchte die Fragestellung, ob das Kathodenmaterial LiCoO₂ aus wässriger Lösung durch Hydrothermalumsetzung von Ammincobalt(III)-Komplexverbindungen in LiOH-Lösung direkt herstellbar ist. Hierzu wurden 12 verschiedene Ammincobalt(III)-Komplex-verbindungen hergestellt, um thermoanalytische und strukturelle Referenzdaten zur Identifizierung zu erzeugen. Für fünf dieser Verbindungen lieferten Einkristallstrukturanalysen detaillierte Strukturdaten. Hydrothermale Umsetzungen chlorid- und sulfat-haltiger Ammincobalt(III)-Komplexverbindungen führten oberhalb 1.8 molal LiOH zur Bildung der hydroxidischen Mischphase Li_xCo(III)O_1+x(OH)_1-x·n H2O, deren Zusammensetzung durch gezielte Einstellung der Reaktionsparameter gesteuert werden kann. Die Art der eingesetzten Komplexverbindungen sowie die Reaktionszeit hatten keinen merklichen Einfluss auf die Phasenbildung. Eine Erhöhung der LiOH-Konzentration in der Lösung führte nur zu einer geringfügigen Steigerung de Li-Gehaltes der Festphase, während durch eine Erhöhung der Reaktionstemperatur auf 200 °C Li-Gehalte bis 0.95 in der Festphase erzielt werden konnten. Die Phase weist eine zu dem LiCoO₂ verwandte, geschichtete Struktur auf. Aufgrund des Vorhandenseins von Hydroxidgruppen und Kristallwasser ist sie, abhängig von der Zusammensetzung, durch eine geringe Kristallinität sowie amorphe Phasenanteile geprägt.

• Herr Dipl.-Ing. Mykyta Levchenko
• Montag, 21. September 2026, 12:00 Uhr
• Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4, EG

The growing interest of the iron and steelmaking industry in Open-Loop Recycling during the fundamental transition toward more sustainable and evironmentally friendly metallurgy is shifting the perception of metallurgical slag – previously viewed merely as waste – into that of a valuable resource. This shift requires the pyrometallurgical treatment of liquid slag to generate products suitable for further utilization. Thermophysical properties such as viscosity, density, and surface tension are of upmost importance regarding processes in the liquid state. There-fore, the thermophysical properties of liquid industrial slags with varying compositions were studied and analysed alongside thermodynamic calculations. Subsequently, the industrial slag was subjected to reduction at 1600 °C using carbon and hydrogen as reductants to evaluate both the feasibility of this treatment and the resulting products. 

• Herr Matheus Roberto Bellé, M.Sc.
• Montag, 21. September 2026, 15:00 Uhr
• Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4, EG

Im GRK 2802 wurden kohlenstoffgebundene Magnesia-Feuerfestmaterialien mit Rezyklaten und umweltfreundlichen Bindemitteln entwickelt, um CO₂-Fußabdruck und Toxizität zu reduzieren. Deren physikalische und chemische Wechselwirkung mit flüssigem Stahl ist entscheidend für den Reinheitsgrad hinsichtlich Verunreinigungen und nichtmetallischer Einschlüsse. Zur Prüfung der Kompatibilität mit dem in der Automobilindustrie bedeutenden Al-killed 
Mn-B-Stahl wurden Hochtemperaturversuche durchgeführt. Die thermophysikalischen Eigenschaften des Stahls (Dichte, Oberflächenspannung, dynamische Viskosität) wurden in Abhängigkeit von B- und S-Gehalten und Temperatur mittels Maximum-Bubble-Pressure- und Schwingtiegel-Methode bestimmt. Eintauchversuche unter verschiedenen Bedingungen untersuchten die Wechselwirkung von Feuerfestmaterialien mit Stahl und flüssiger Schlacke. Die Charakterisierung erfolgte mittels chemischer Analyse sowie mikroskopischer und spektroskopischer Verfahren.

• Herr Dipl.-Ing. Alexander Adamczyk
• Dienstag, 22. September 2026, 10:00 Uhr
• Seminarraum EG.133, Zentrum für effiziente Hochtemperatur-Stoffwandlung (ZeHS), Winklerstraße 5

A recyclate-based MgO–316L cermet was investigated as a carbon-free anode candidate for primary aluminum production. Current-free degradation resulted primarily from MgO fluorina-tion and molten salt infiltration. Oxidation formed oxide and spinel phases that could mitigate corrosion of the Mg-containing fraction. Under anodic polarization during electrolysis, the relative contribution of steel-phase degradation increased. Compared with the as-sintered anode, pre-oxidation at 900 °C reduced material degradation under both chemical and electrochemical conditions, but impaired metallic connectivity and increased cell voltage. Although both anodes enabled aluminum formation, continued degradation prevented stable operation under the investigated conventional aluminum production conditions in Na-cryolite. Alternative Mg-containing phases, molten salt compositions and lower temperatures reduced Mg loss and highlighted promising directions for future research.

• Herr Eric Simo, M.Sc.
• Freitag, 25. September 2026, 11:30 Uhr
• Seminarraum EG.133, Zentrum für effiziente Hochtemperatur-Stoffwandlung (ZeHS), Winklerstraße 5

Deep geological repositories for radioactive waste rely on barrier systems governed by coupled thermo–hydro–mechanical (THM) processes. In clay formations, these processes control the behaviour of both bentonite used as engineered barrier and the clay host rock forming the geological barrier. This thesis addresses the verification and validation of numerical THM models for such systems. A central focus is the systematic verification of the ThermoRichardsMechanics (TRM) process in OpenGeoSys. Analytical benchmarks and cross-code comparisons demonstrate the correctness of the governing equations. The process class is subsequently combined with advanced constitutive models for bentonite (VIBE) and claystone (AHW). For the VIBE model a wrapper-based strategy using MFront was developed in this thesis whereas the implementation of the AHW model was realised directly using MFront in a complementary project. The models are validated against laboratory experiments and large-scale in-situ tests. The Josef experiment confirms the capability to reproduce bentonite swelling and hydraulic evolution. The ALC1605 heating experiment highlights the role of the excavation-damaged zone (EDZ) computed using the AHW model in the THM evolution of the rock. Overall, the developed framework provides a robust and validated basis for repository safety and performance assessment.

• Herr Denis Werner, M.Sc.
• Freitag, 2. Oktober 2026, 14:00 Uhr
• Großer Hörsaal Karl-Kegel-Bau, KKB-2030, Agricolastraße 1, 2. OG

The disposal of Lithium-ion battery waste is challenging due to their complexity and heterogeneity of its composition, structure and dimensions, as well as the different generation sites, hazards and value. This dissertation provides a comprehensive overview of management and recycling routes for Lithium-ion battery wastes. Three different process routes are derived from the adapted recycling chain. The process groups in processing are divided according to strategies, material flows and output fractions. The influences and interactions of different pre-treatment methods and strategies on subsequent cell opening and mateial separation are analysed considering the choice of the process medium. Systematic experiments investigated material liberation and decoating by different cell opening with electrical or thermal depollution as well as organic solvent separation. Based on the findings, recommendations for improved LIB waste management and future research are derived to contribute to a sustainable use of metal resources and minimise environmental impacts.

• Herr Johannes Paul Vogt, M.Sc.
• Montag, 5. Oktober 2026, 09:00 Uhr
• Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4, EG

Die vorliegende Arbeit beschreibt das Konzept und die technische Realisierung eines induktiven Ladesystems für den Einsatz in autonomen Lastenpedelec-Verleihstationen im Rahmen des SteigtUM-Projektes. Auf Basis einer Systemspezifikation erfolgt die FEM-gestützte Berechnung der magnetisch gekoppelten Spulensysteme. In einem zweckmäßigen Schaltungssimulationsmodel wird das elektrische Systemverhalten der gesamten Energieübertragungsstrecke abgebildet. Mit den Ergebnissen der Auslegung erfolgt der Aufbau eines Prototypensystems und dessen messtechnische Validierung. Hierbei positioniert ein Roboter das Sekundärspulensystem, um den Einfluss von Position und Orientierung (Pose) auf die magnetischen und elektrischen Kenngrößen unter reproduzierbaren Bedingungen untersuchen zu können. Auf Grundlage dieser Ergebnisse wird ein indirektes Verfahren mittels neuronaler Netze vorgestellt, um die Sekundärspulenpose anhand der elektrischen Messgrößen des Primärsystems zu identifizieren.

• Frau Gerda Techert, M.Sc.
• Montag, 5. Oktober 2026, 09:30 Uhr
• Hörsaal LES-1001 (Aula), Lessingstraße 45, 1. OG

Die Dissertation zeigt die Erarbeitung eines Konzepts für die Entwicklung eines Peptid-basierten Biomaterials, welches die biosorptive Rückgewinnung von Lanthanoiden aus belastetem Bergbauabwasser ermöglicht. Die Selektion und Identifizierung Europium-Ion-bindender Peptide erfolgte durch gerichtete Evolution in Form des Phagen-Oberflächen-Displays unter verschiedenen Versuchsbedingungen. Eine Auswahl an Peptiden wurde in optimierungs- und anwendungsorientierten Experimenten umfassend hinsichtlich ihres Bindungsverhaltens und Selektivität charakterisiert. Anhand zweier vielversprechender Peptide, wovon eines (GC22) Seltene Erd-Ionen direkt präzipitieren und das andere (GC12-Q/D) in seiner Matrix-immobilisierten, funktionalen Form als biosorptives Material dienen kann, wurden zwei Wege gezeigt, um derzeit unzureichend genutzte Sekundärressourcen wie komplexe, stark verdünnte wässrige Lösungen potentiell für die Extraktion kritischer Rohstoffe wie Lanthanoide im Sinne der angestrebten Kreislaufwirtschaft zu verwenden.