Dritter Platz beim Hamburg Aviation Nachwuchspreis 2023 für ProMat Absolvent Jan Yorrick Dietrich

Wieder ein großer Erfolg für einen ehemaligen ProMat Studierenden!

Jan Yorrick Dietrich vom Masterstudiengang Prozessorientierte Materialforschung hat mit seiner Masterabschlussarbeit „Zum Ultraschallschweißen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen – Explizite dynamische Analyse der Erwärmungsmechanismen” den 3. Platz des Hamburg Aviation Nachwuchspreises 2023 gewonnen. Wir beglückwünschen unseren ProMat Alumnus und nutzen die Gelegenheit mit ihm über seine Auszeichnung zu sprechen:

Lieber Jan, herzlichen Glückwunsch zur Auszeichnung mit dem 3. Platz beim Hamburg Aviation Nachwuchspreis! Um was ging es eigentlich bei Deiner Abschlussarbeit für die Du diese Auszeichnung erhalten hast?

Ich habe mich in meiner Arbeit mit dem Ultraschallschweissen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen beschäftigt. In der Luftfahrt geht es ja immer darum möglichst leicht zu sein, denn die meisten Emissionen eines Flugzeuges entstehen während der Nutzungsphase, und je schwerer so ein Flugzeug ist, desto höher sind auch die Emissionen. Eine Materialgruppe, die sowohl besonders leicht ist, als auch besonders fest und steif, sind die Faserverbundwerkstoffe, allen voran die Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe (CFK) — im Volksmund häufig „Carbon“. Neue Flugzeuggenerationen bestehen jetzt schon zu mehr als 50% aus diesem Material, allerdings haben die aktuell verwendeten Werkstoffe auch einige Probleme: Unter anderem muss man sie meist mit speziellen Nieten aus Titan fügen, was sowohl teuer ist, viel Zeit benötigt, Zusatzgewicht in das Flugzeug einbringt, als auch nicht wirklich kompatibel ist mit den Produktionsratenanforderungen von heute. Eine der vielversprechenderen Lösungen für dieses Problem sind thermoplastische Faserverbundwerkstoffe, also quasi eine neue Form von „Carbon“, welche den Vorteil mitbringen, dass man sie, ähnlich wie Metalle, schweißen kann. Das spart potentiell Gewicht, reduziert Fertigungszeiten und -kosten und ermöglicht so wohlmöglich den Ratenanforderungen von morgen gerecht zu werden, durch den Verzicht von Nieten. Eine der vielversprechenden Technologien für dieses Vorhaben ist das Ultraschallschweissen, welches den CFK lokal aufheizt und so das Verschweißen ermöglicht. In meiner Arbeit habe ich ein mathematisches Modell erstellt, eine sogenannte explizite Finite-Elemente-Simulation, welche die verschiedenen physikalischen Effekte im Material und des Prozesses modelliert und daraus die Erwärmung im Schweißprozess auf Basis von Highspeed-Kameraaufnahmen berechnet. 

Welche Rolle spielte dabei der ProMat Studiengang, z.B. bei der Findung Deiner Fragestellung und der Realisierung Deines Forschungsprojektes? 

Durch ProMat habe ich meinen Mentor, Prof. Axel S. Herrmann kennengelernt. Durch sein erstklassiges Netzwerk in der industrienahen Luftfahrtforschung, konnte ich beim Composite Technology Center, einer Airbus-Tochter, meine Masterarbeit anfertigen. Ich habe frühzeitig mit meinem Mentor über meine Interessen gesprochen, und da mich das Schweißen von Kunststoffen schon jahrelang beschäftigt, war es für mich irgendwann einleuchtend alle Interessen miteinander zu verbinden - Das Schweißen von Kunststoffen, die Simulation sowie Faserverbundwerkstoffe. Durch meinen persönlichen Mentor in ProMat und sein Netzwerk habe ich so die Möglichkeit erhalten mich unter Beweis zu stellen - die Inhalte in ProMat waren dafür die Grundlage. Ich habe mich beispielsweise mit der Mechanik von Faserverbundwerkstoffen, mit Thermodynamik sowie mit der makroskopischen Modellierung bzw. der Numerik von partiellen Differentialgleichungen im Studium beschäftigt - alles Themen, welche mir sehr bei der Bearbeitung meiner Masterarbeit geholfen haben.

Und wie geht es nach Deinem erfolgreichen Masterstudium nun beruflich bzw. wissenschaftlich bei Dir weiter?

Ich habe sehr früh ein Job-Angebot als Wissenschaftlicher Mitarbeiten erhalten und dieses im Anschluss an meine Masterarbeit dankend angenommen. Ich habe bereits als studentische Hilfskraft am Faserinstitut Bremen gearbeitet und forsche nun Vollzeit an spannenden Luftfahrtthemen - unter anderem auch dem Schweißen von thermoplastischem CFK mit dem Ziel zur Promotion.

Welche Tipps hast Du für junge Menschen, die sich für den ProMat-Studiengang interessieren, bzw. auch für neu mit dem Studiengang anfangende Studierende?     

ProMat ist wirklich etwas ganz Besonderes - ich habe gewissermaßen einen Quereinstieg gewagt, da ich zuvor internationales Wirtschaftsingenieurwesen (FH) studiert hatte, und wenig Berührungspunkte mit den Naturwissenschaften hatte. Ich habe während meiner Bachelorarbeit gemerkt, wieviel Spaß mir wissenschaftliches Arbeiten macht, und wie sehr mich ein Thema fasziniert: Faserverbundwerkstoffe. Ich habe damals nach einem geeigneten Studiengang gesucht und ProMat hatte das perfekte Rundum-Packet für mich: Einen persönlichen Mentor, der einem das Tor zur Wissenschaft eröffnet, maßgeschneiderte Inhalte (kuratiert durch den Mentor) sowie interdisziplinäres Arbeiten, und das zuletzt ohne zwingend einen Bachelor in den Materialwissenschaften vorweisen zu müssen. Für mich war es genau das Richtige, und ich kann nur Jeder und Jedem empfehlen, sich mehr Informationen über ProMat einzuholen, wenn Interesse an der Forschung rund um Materialien, Werkstoffe oder an deren Prozessen besteht! Es gibt nicht viele Studienangebote, die einen so zielgerichteten und disziplinenübergreifenden Blick auf ein spezifisches Forschungsfeld erlauben. 

Zum Schluss, was machst Du mit dem Preisgeld? Was gönnst du Dir? 

Das ist eine gute Frage - ein bisschen was für mich, ein bisschen was für die Liebsten, vielleicht eine Party, da fällt mir bestimmt was ein…

Danke ganz herzlich für Deine Antworten. Wir vom Studiengang ProMat wünschen Dir weiterhin viel Erfolg beim Erreichen Deiner Ziele und Vorhaben!