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20.03.2019, 15:30 Uhr

Klasse für Naturwissenschaften und Medizin, 598. Sitzung

Vortrag 1: "Bohrkerne als Klimaarchive aus der Region des Toten Meeres in Bezug auf die Ausbreitungsgeschichte des modernen Menschen von Afrika nach Europa"; Prof. Dr. Thomas Litt, Bonn. Vortrag 2: "Skalierbare Gasphasensynthese funktionaler Nanopartikel: Von grundlegenden Experimenten bis zur Prozessentwicklung"; Prof. Dr. Christof Schulz, Duisburg-Essen

Vortrag 1

Das Gebiet des Toten Meeres (sog. südliche Levante) spielte eine entscheidende  Rolle während der Ausbreitungsgeschichte des modernen Menschen von  Afrika nach Asien bzw. Europa. Je nach vorherrschenden klimatischen Bedingungen  in den letzten zwei Jahrhunderttausenden war die Region Migrationskorridor,  aber auch Barriere. Um die Geschichte des Klimas der südlichen  Levante zu rekonstruieren, müssen zunächst Proben aus den Sedimenten des  Toten Meeres gewonnen werden. Mit großer Plattform und speziellen Geräten  gelang es, bei einer Wassertiefe von über 300 m Bohrkerne in einer Länge von  insgesamt 450 m zu bergen. Auf die Zeitspanne umgerechnet bedeutet das: Im  Toten Meer können wir bis zu 200.000 Jahre zurück auf die Klimageschichte  blicken. Aus den zeitlich zugeordneten Proben kann fossiler Blütenstaub extrahiert  werden. Pollen ist sehr resistent und lässt sich eindeutig den Pflanzen  zuordnen, die zu einer bestimmten Zeit in der näheren Umgebung gewachsen  sind. Über die Rekonstruktion der Vegetation können daraufhin recht genaue  Aussagen über das Klima der Vergangenheit getroffen werden, denn Pflanzen  reagieren sehr empfindlich auf Schwankungen der Temperatur oder des  Niederschlags. Die Paläodaten zeigen, dass das Klima im Nahen Osten auch  schon stark schwankte, als es vom Menschen und seinem Verhalten noch  unbeeinflusst war. In der Region des Toten Meeres gab es in der Vergangenheit  einschneidende Wechsel zwischen Feucht- und Trockenphasen, die sich  durch Veränderungen der Vegetation zwischen mediterranem Wald hin zu  Steppen- und Wüstenbildung nachweisen lassen. Welchen Einfluss die  Klimaschwankungen auf die Anwesenheit des modernen Menschen in der  südlichen Levante und seiner weiteren Ausbreitung nach Europa hatten, wird  im Vortrag diskutiert. 

Prof. Dr. Thomas Litt, geboren 1957 in Stendal, studierte Ur- und Frühgeschichte,  Geologie und Botanik in Halle (Saale). Vor und nach der Promotion1987  im Fach Quartärgeologie in Greifswald war er am Landesmuseum für  Vorgeschichte in Halle tätig. Von 1990 bis 1993 arbeitete er als wissenschaftlicher  Mitarbeiter am Geologischen Institut der Universität in Halle sowie bis  1994 am Institut für Geophysik und Geologie in Leipzig. 1993 erhielt er den  Credner-Preis der Deutschen Geologischen Gesellschaft. Nach Abschluss der  Habilitation im Fach Allgemeine Geologie nahm er 1994 einen Ruf auf eine  Professur für Paläontologie/Paläobotanik an der Universität Bonn an.  Thomas Litt forscht auf dem Gebiet der Klimageschichte des Eiszeitalters  mittels paläobotanischer Daten. Hierfür nutzt er Sedimentbohrkerne aus Seen  als Archive für die Paläoökologie und Palöoklimtologie. In den letzten Jahren  lag der Fokus seiner wissenschaftlichen Arbeiten auf der Untersuchung langer  kontinentaler Sedimentfolgen aus tiefen Seen im Nahen und Mittleren Osten,  welche die Klimageschichte der letzten Jahrhunderttausende lückenlos erfassen.  Er leitete ein wissenschaftliches Bohrprogramm in der Türkei (Lake  Van Drilling Project) mit Unterstützung vom International Continental  Scientific Drilling Program. An komplementären Forschungen im Toten Meer  in Israel ist er ebenfalls beteiligt. Diese Paläoklimaarchive werden im Sonderforschungsbereich  806 „Unser Weg nach Europa: Kultur-Umwelt Interaktion  und menschliche Mobilität im späten Quartär“, dessen stellvertretender  Sprecher Litt ist, detailliert untersucht. 2015 erhielt er eine Lady Davis Fellowship  verbunden mit einer mehrmonatigen Gastprofessur an der Hebräischen  Universität in Jerusalem.   

Vortrag 2

Die Gasphasensynthese von Nanopartikeln ermöglicht die Erzeugung von  hochreinen Materialien mit gut kontrollierten Eigenschaften in kontinuierlichen  Strömungsprozessen. Es ist eine etablierte Technologie für einige (meist  anorganische) Rohstoffe mit mehr oder weniger spezifischen Materialeigenschaften.  Die Verbesserung des Prozessverständnisses und der Prozesssteuerung  bietet jedoch die Möglichkeit, hochspezialisierte Technologien im Labormaßstab  für die Herstellung einzigartiger Materialien im industriellen Maßstab  zu entwickeln. Nanopartikel mit einstellbarer Zusammensetzung und  Größenverteilung sind für eine Vielzahl von Anwendungen von Interesse,  beispielsweise für die Energieumwandlung und -speicherung. Für die Synthese  von Materialien mit gewünschten Eigenschaften müssen die Reaktionsbedingungen  gut kontrolliert und die zugrundeliegenden Prozesse verstanden  werden. Die Zersetzungskinetik von verdampften Prekursoren sowie die Reaktionsmechanismen  von Zersetzung, Clusterbildung und Partikelkeimbildung  sowie die mögliche Wechselwirkung mit dem Trägergas und der Flammenchemie  sind Voraussetzung für eine gezielte Synthese von Materialien. Kinetik-  Experimente werden in Stoßwellenreaktoren mit optischer und massenspektrometrischer  Detektion von Zwischen- und Produktspezies durchgeführt.  Strömungsreaktoren, die mit laserbasierter Detektion von Temperatur- und  Spezieskonzentrationen sowie Molekularstrahl-Probenahmetechniken ausgestattet  sind, ermöglichen eine detaillierte Untersuchung der Partikelbildungsprozesse.  Die auf Simulation und Experimenten basierende Skalierung in den  Pilotmaßstab hilft schließlich, die Durchführbarkeit neuer Technologien und  ihre Anwendung auf Massenmärkten vorzubereiten. Ein Beispiel ist der  Einsatz in Silizium-haltigen Materialien für Lithium-Ionen-Batterien.    

Prof. Dr. rer. nat. Christof Schulz, 1988–94 Studium der Chemie (Karlsruhe),  1994–97 wissenschaftlicher Assistent im Physikalisch-Chemischen Institut  (PCI) an der Universität Heidelberg, Promotion 1997 mit dem Thema „Entwicklung  und Anwendung eines laserinduzierten Fluoreszenzverfahrens zur  quantitativen Bestimmung momentaner Stickoxidverteilungen in Verbrennungsmotoren“.  1997–2004 Leiter der Abteilung „Laserdiagnostik in Verbrennungsprozessen“  am PCI, Habilitation 2002. Währenddessen in Form zahlreicher  Forschungsaufenthalte: 2000–02 Visiting Scholar und 2002–04  Consulting Associate Professor, Stanford University. Seit Juli 2004: Leiter der  Arbeitsgruppe Reaktive Fluide am Institut für Verbrennung und Gasdynamik  (IVG) der Universität Duisburg-Essen mit etwa 45 wissenschaftlichen Mitarbeitern.  Christof Schulz war von 1991–94 Stipendiat der Studienstiftung des deutschen  Volkes, erhielt 2014 den Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft,  1999 den Freudenberg-Preis der Heidelberger Akademie der  Wissenschaften und den 1. Preis des BMW Scientific Award. Er ist Editor-in-  Chief der Zeitschrift Progress in Energy and Combustion Science, Co-Editor  von Applied Physics B, Mitglied der Editorial Boards von Proceedings of the  Combustion Institute und Powder Technology. Von 2007–10 war er stellvertretender  Sprecher und von 2010–15 wissenschaftlicher Direktor des Center  for Nano Integration Duisburg-Essen (CENIDE). Von 2008–2017 war er im  wissenschaftlichen Direktorium des IUTA (Institut für Energie und Umweltforschung,  Duisburg) und seit 2009 wissenschaftlicher Direktor des Nano  Energie Technik Zentrums (NETZ) in Duisburg. Er ist Fellow of the Combustion  Institute und seit 2007 im Vorstand der deutschen Sektion des Combustion  Institute. Von 2008–16 war er gewähltes Mitglied des DFG-Fachkollegiums  „Energieverfahrenstechnik“.  Sein Forschungsinteresse reicht von der Entwicklung und Anwendung von  Lasermessverfahren für die Untersuchung von Hochtemperaturprozessen in  der Gasphase über die Untersuchung der Kinetik ultraschneller Reaktionen in  Stoßwellenreaktoren bis hin zur Untersuchung von technischen Verbrennungsprozessen  und zur Gasphasensynthese und Integration funktionaler  Materialien.