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Nachwuchsforschung im Bereich der Lasertechnik

Der Chemnitzer Abiturient Christopher Probst stellt im Regionalwettbewerb von „Jugend forscht“ seine Forschungsarbeit vor, die an der Professur Mikrofertigungstechnik entstanden ist

  • Schüler Christopher Probst (Mitte) konnte im Zuge seiner Forschungsarbeit stets auf die Technik an der Professur und die Unterstützung seiner beiden Betreuer Philipp Steinert (links) und Dr. Mike Zinecker zählen. Foto: Andy Schäfer

Als Veranstaltung zur Förderung junger Nachwuchsforscher gehört der Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ mittlerweile fest in den Kalender der Stadt Chemnitz. Die Stiftung schreibt jedes Jahr deutschlandweit einen gestaffelten Wettbewerb für Schüler jeder Altersklasse aus, um junge Talente entdecken und gezielt fördern zu können. In Bereichen wie Arbeitswelt, Informatik, Geo- und Raumwissenschaft sowie den Naturwissenschaften können die Schüler einer Fachjury ihre eigenen Forschungsprojekte präsentieren. Auch der Chemnitzer Christopher Probst wird vom 4. bis zum 5. März 2016 am Regionalausscheid teilnehmen. Regelmäßig hat sich der 18-Jährige, der gerade am Gymnasium Einsiedel für sein Abitur lernt, an der Professur Mikrofertigungstechnik der TU Chemnitz eingefunden, um hier unter optimalen Bedingungen forschen zu können.

Sein Forschungsbeitrag zum Thema „Laserbearbeitung zur Oberflächenstrukturierung – Verbesserung der thermodynamischen Eigenschaften von Oberflächen durch Laserstrukturierung“ entstand von September 2014 bis Dezember 2015 im Rahmen einer Besonderen Lernleistung. In seiner Arbeit beschäftigte sich der Schüler mit dem vielseitigen Verfahren der Laserbearbeitung, das häufig zur Veränderung von technischen Oberflächen und deren Eigenschaften eingesetzt wird. Besonders interessierten ihn dabei Verdampferoberflächen für die Siedekühlung, da hier ein möglichst großer Wärmetransport von der Wärmequelle in die Kühlflüssigkeit gewährleistet werden muss. „Mein Ziel war es, den Wärmeübergangskoeffizienten um 40 Prozent zu steigern“, erläutert der 18-Jährige seine Motivation. Dafür waren mehrere Teilschritte notwendig. Neben der Analyse der Prozessparameter mussten die zu untersuchenden Oberflächen hergestellt sowie messtechnisch erfasst und charakterisiert werden. Schlussendlich stand ein experimenteller Nachweis an einem Versuchsstand zur Siedekühlung an. „Die Experimente mit Verdampferplatten aus Aluminium haben schließlich gezeigt, dass sich die Wärmeübertragung mit lasertechnisch hergestellten Oberflächenstrukturen um das 2,5-fache steigern lässt“, freut sich der Schüler über das Ergebnis seines Projekts.

Der an der Professur Mikrofertigungstechnik betreute Nachwuchswissenschaftler nimmt zum ersten Mal bei „Jugend forscht“ teil. Hierzu will er in den Räumlichkeiten der Industrie- und Handelskammer Chemnitz, in denen der Regionalwettbewerb stattfinden wird, einen Demonstrator aufbauen, der die Wirkung von Oberflächenstrukturen auf die thermodynamischen Eigenschaften präsentieren soll. Für die Öffentlichkeit werden die einzelnen Arbeiten an beiden Wettbewerbstagen zu ausgeschriebenen Zeiten präsentiert. Mit Bekanntgabe der Preisträger zum Abschluss der Veranstaltung steht außerdem fest, wer zum Landesausscheid im April in Chemnitz antreten darf. Die wissenschaftlichen Mitarbeiter und Betreuer der Arbeit, Dr. Mike Zinecker und Philipp Steinert, sind auf jeden Fall stolz auf die entstandene Leistung. „Wir freuen uns, dass wir unsere Technik und unser Know-how anbieten konnten, um vor allem das selbständige Arbeiten von Herr Probst zu unterstützen“, führt Philipp Steinert aus. Für Christopher Probst, der sich schon zuvor in Praktika mit der Fertigungstechnik auseinandergesetzt hat, soll es nicht der letzte Ausflug in die Forschung gewesen sein. „Zunächst möchte ich aber die Erfahrungen im Wettbewerb mitnehmen, auch um mich auf die Verteidigung meiner Besonderen Lernleistung vorzubereiten“, so der Abiturient.

Homepage des Sächsischen Landeswettbewerbs „Jugend forscht 2016“: https://jugend-forscht-sachsen.de/2016

(Autor: Andy Schäfer)

Katharina Thehos
29.02.2016

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