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26.09.2019, 14:30 Uhr

Klasse für Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften, 119. Sitzung

Vortrag 1: "Renaissance als Querschnittsdisziplin – Elektrochemie für die Energiewende, Ressourceneffizienz und Sensorik" Prof.’ in Dr. Kristina Tschulik, Bochum; Vortrag 2: "Akustische und elastische Metamaterialien: Grundkonzepte und Anwendungen" Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Chuanzeng Zhang, Siegen; Vortrag 3: "Experimentelle Einsichten zu (un)moralischem Verhalten in Organisationen" Prof. Dr. Bernd Irlenbusch, Köln

Vortrag 1

In den letzten zwei Jahrzenten hat die Elektrochemie in der Wahrnehmung vieler Wissenschaftler einen bemerkenswerten Wandel vollzogen. Von einer vermeintlich erschöpfend erforschten Disziplin wurde sie zu einem modernen und vielseitigen Werkzeugkoffer für physiko-chemische Grundlagenstudien, smarte Bio-und Nanopartikelsensoren, umweltfreundliche Syntheseansätze und erneuerbare Energietechnologien. Dieser Wandel wurde vor allem getrieben durch das Ziel der nachhaltigen Umwandlung und Speicherung von Energie aus erneuerbaren Energieträgern und nicht-fossilen Brennstoffen, da fast alle dafür diskutierten Technologien auf elektrochemischen Prozessen beruhen: Batterien, Superkondensatoren, photovoltaische Zellen, Wasserelektrolyseure, Brennstoffzellen usw. Da elektrochemische Reaktionen stets an einer Elektrode erfolgen, spielen neben der Reaktionskinetik auch der Transport von Reaktanden und Produkten zur und von der Elektrode eine wesentliche Rolle, was das quantitative Verständnis erschwert. Um große Oberflächen und damit hohe Reaktionsraten zu erzielen, kommen oft Nanomaterialien zum Einsatz. Deren Reaktivität und Degradation wird durch etablierte elektrochemische Konzepte nur unzureichend beschrieben. Dies hemmt die Charakterisierung – und somit die gezielte Weiterentwicklung von Nanokatalysatoren sowie Aktivmaterialien und erfordert die Entwicklung neuartiger elektrochemischer Methoden. Solche neuen elektrochemischen Methoden zur Bestimmung von intrinsischen Nanopartikeleigenschaften und Reaktivitäten werden im Vortrag ebenso diskutiert wie deren Anwendung in Sensoren und in der Entwicklung umweltfreundlicher Korrosionsinhibitoren.


Prof.’ in Dr. Kristina Tschulik
hat an der Technischen Universität Dresden zunächst ihr Studium als Diplomchemikerin abgeschlossen und danach im Jahr 2012 zum Dr. rer. nat. promoviert. Ihre Dissertation fertige sie, unterstützt durch ein Stipendium der Studienstiftung des deutschen Volkes, am Institut für Metallische Werkstoffe des Leibniz Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) Dresden an. Nach einem Postdoktorat am Institut für komplexe Materialien des IFW Dresden, war sie von 2012 bis 2015 als Postdoktorandin am Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Oxford tätig, gefördert durch ein Marie-Curie Intra-European Fellowship der Europäischen Kommission. Ein „NRW Rückkehrerprogramm zur Förderung der Rückkehr des hochqualifizierten Forschungsnachwuchses aus dem Ausland“ des Landes NRW, ermöglichte es ihr ab 2015 als Juniorprofessorin ihre Forschungsgruppe an der Ruhr-Universität Bochum zu etablieren. Seit 2018 leitet sie dort als Inhaberin den Lehrstuhl für Analytische Chemie II und forscht im Bereich „Elektrochemie und nanoskalige Materialien“. Zusätzlich zu ihrer Forschungstätigkeit in Oxford (UK), hat Kristina Tschulik an der University of Virginia (Charlottesville, USA) sowie dem Nationalen Mineralieninstitut Südafrikas MINTEK (Johannesburg, ZA) internationale Forschungserfahrung gemacht und war Gastprofessorin an der Université Paris Diderot (Paris, Fr). Sie publizierte mehr als einhundert Artikel in referierten, internationalen Fachzeitschriften. Die Originalität und Qualität dieser wissenschaftlichen Arbeiten wurde in vielfältiger Weise gewürdigt. Kristina Tschulik erhielt unter anderem den „Nachwuchspreis der Leibniz-Gemeinschaft“ in der Kategorie Natur- und Technikwissenschaften (2013), die „Hellmuth- Fischer-Medaille“ der DECHEMA (2018), den „Early Career Analytical Electrochemistry Prize“ der International Society of Electrochemisty (ISE, 2017), den „Joachim Walter Schultze-Preis“ der Arbeitsgemeinschaft Elektrochemischer Forschungsinstitutionen e.V. (AGEF, 2016) und den Förderpreis auf dem Gebiet der Angewandten Elektrochemie“ der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh, 2012).

Vortrag 2

Akustische und elastische Metamaterialien stellen eine neue Klasse von multifunktionalen Materialien dar. Sie werden aus gewöhnlichen Materialien künstlich hergestellt, weisen jedoch außergewöhnliche und verblüffende Effekte auf, welche bei natürlichen und konventionellen Materialien nicht vorhanden sind und damit viele bekannte physikalische Grundgesetze brechen können. Solche Metamaterialien bestehen normalerweise aus einer speziellen Anordnung von unterschiedlichen Materialkomponenten oder den sogenannten lokalen Resonatoren. Auf der Sub-Wellenlängenskala können Metamaterialien durch effektive homogene Materialien approximiert werden (siehe Abbildung). Als überraschende und verblüffende Effekte solcher Metamaterialien sind zu nennen: negative Massendichte, negative Steifigkeit, negative Brechungsindizes, Frequenz-Bandlücken usw. Da akustische und elastische Metamaterialien durch ein gezieltes Design künstlich herstellbar und kontrollierbar sind, beispielsweise durch spezielle Materialkombination, Periodizität, Form und Größe der Materialkomponente sowie Einführung von lokalen Defekten und Resonatoren, können sich gänzlich neue erwünschte Materialeigenschaften maßschneidern lassen. In diesem Vortrag werden die Grundkonzepte bzw. die Erfolgsrezepte akustischer und elastischer Metamaterialien dargestellt und erläutert. Neue eigene Arbeiten in den letzten Jahren auf dem Forschungsgebiet werden vorgestellt. Dabei werden insbesondere einige revolutionäre und innovative Anwendungsmöglichkeiten von akustischen und elastischen Metamaterialien gezeigt und diskutiert, wie z. B. Manipulation akustischer und elastischer Wellenausbreitungen, Wellenfokussierung und Wellenlokalisierung, Wellenleiter und Wellensplitter, neuartige akustische Geräte, Schalldämmung und Lärmreduzierung, Schwingungs- und Erschütterungsisolierung, aktive Schwingungskontrolle, neuartige Erdbeben-Schutzmaßnahmen, akustische und elastische Tarnkappen, akustische und elastische Energie-Harvester, topologische akustische und  elastische Isolatoren, Zerstörung von Tumorgewebe durch stark fokussierte Ultraschallwellen etc.


Prof. Dr.-Ing. habil. Chuanzeng Zhang ist seit 2004 Professor und Inhaber des Lehrstuhls für Baustatik am Department Bauingenieurwesen, Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät, Universität Siegen. Er studierte von 1980 bis 1983 Bauingenieurwesen und Mechanik an der TH Darmstadt mit dem Abschluss „Dipl.-Ing.“ 1983. Von 1983 bis 1986 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter, und 1986 promovierte er mit dem akademischen Grad „Dr.-Ing.“ am Institut für Mechanik der TH Darmstadt. Von 1986 bis 1988 war er Postdoktor am Department of Civil Engineering an der Northwestern University (USA) und von 1988 bis 1990 Associate Professor und Professor am Department of Engineering Mechanics an der Tongji University in Shanghai (China). Im Jahr 1993 habilitierte er am Institut für Mechanik an der TH Darmstadt. Von 1995 bis 2004 war er Professor am Fachbereich Bauwesen der Hochschule Zittau/ Görlitz. Seine Forschungsgebiete beinhalten Wellenausbreitungen und -beeinflussungen in phononischen Kristallen und akustischen/elastischen Metamaterialien, Numerische Mechanik, Mechanik intelligenter Materialien und Strukturen, dynamische Analyse von Funktionsgradientenwerkstoffen und -strukturen mit Rissen, Mechanik multifunktionaler Materialien und Strukturen, Oberflächen- und Grenzflächeneffekte in Nanomaterialien und Nanostrukturen, Elastodynamik und Baudynamik, Mikromechanik und Nanomechanik, Bruchmechanik und Schädigungsmechanik, Ermüdungs- und Lebensdaueranalyse von Ingenieurmaterialien und -strukturen. Er hat über 750 Publikationen in Fachzeitschriften und Tagungsbänden. Er ist Co-Chief Editor der Buchreihe „Advances in Materials and Mechanics“, Associate Editor von „International Journal of Mechanics and Materials in Design“, Editorial Member der Buchreihe „Computational and Experimental Methods in Structures“, Managing Guest Editor von „Engineering Fracture Mechanics“ (2009–2010), Guest Editor von „Advances in Mechanical Engineering“, Guest Editorial Member von „Chinese Quarterly of Mechanics“, und Editorial Member von „International Journal of Computational Methods“, „Structural Durability and Health Monitoring“, „Computer Modeling in Engineering & Sciences“ (2004– 2007), „Electronic Journal for Boundary Elements“, „Mathematical Methods and Physicomechanical Fields“, „Engineering Analysis with Boundary Elements“, „Acta Mechanica Solida Sinica“ und „Theoretical and Applied Mechanics Letters“. Er ist bzw. war Gastprofessur von Tongji University, Harbin Engineering University, Harbin Institute of Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics und China Building Materials Academy, Consulting Professor von Northwestern Polytechnical University, Ehrenprofessur von Beijing Jiaotong University und Qingdao University, Fellow vom Wessex Institute of Technology (UK), und Distinguished Visiting Scholar (2011–2012) der Faculty of Science and Technology, University of Macau. Er ist Ehrendoktor (Dr. h. c.) der Slovak University of Technology in Bratislava und Ehrendoktor (Dr. h. c.) der Aristotle University of Thessaloniki. Er ist Mitglied der European Academy of Sciences, European Academy of Sciences and Arts und von Academia Europaea.

Vortrag 3

Die Vielzahl von Unternehmensskandalen – wie zum Beispiel bei VW oder Wells Fargo – weisen darauf hin, dass Erklärungen nicht einfach bei einzelnen Übeltätern, sogenannten „faulen Äpfeln“, zu suchen sind, sondern die Ursachen für unmoralisches Verhalten in Organisationen wahrscheinlich tiefer liegen. Zu diesen Ursachen zählen sogenannte moralische Verhaltensfallen, in die Menschen systematisch hineingeraten. Beispiele für solche Verhaltensfallen sind: die Nutzung von Feigenblättern, das Hinabgleiten auf moralisch schiefen Ebenen, die Generierung moralischer Selbst-Lizenzen, strategische Ignoranz oder moralische Überblendungen. Um Ursachen für Skandale besser zu verstehen, müssen solche Verhaltensfallen systematisch untersucht werden. Da unmoralisches Verhalten in Organisationen nur schwer durch Beobachtungen oder Befragungen gemessen werden kann, bieten sich ökonomische Laborexperimente als Methode an, um kausale Mechanismen empirisch zu beleuchten. So untersuchen wir zum Beispiel unter welchen Umständen Menschen versuchen, anderen gegenüber moralisch zu erscheinen, ohne es tatsächlich zu sein. Hierzu führen wir eine Reihe von einfachen Diktatorspiel-Experimenten durch, bei denen der Diktator drei Möglichkeiten hat: Er kann direkt ein faires oder unfaires Ergebnis umsetzen oder eine private Münze werfen, um eines 23 der beiden Ergebnisse zu bestimmen. Wir stellen fest, dass Diktatoren entweder vorgeben, die Münze geworfen zu haben, oder, wenn sie die Münze tatsächlich benutzt haben, das Ergebnis des Münzwurfs zu ihren Gunsten verfälschen. Dies gilt insbesondere bei erhöhter öffentlicher Sichtbarkeit. Die Verfügbarkeit der Münze scheint eine korrumpierende Wirkung zu haben. Sie reduziert die Umsetzung fairer Ergebnisse, auch wenn diese effizient sind. Wenn die heuchlerische Natur der Verwendung der Münze jedoch explizit offenbart wird, wird sie seltener verwendet.

Prof. Dr. Bernd Irlenbusch, geboren 1966, schloss nach einer Ausbildung zum Kaufmann im Einzelhandel seine Studien zum Diplom-Informatiker, Diplom- Volkswirt und Diplom-Kaufmann an den Universitäten Bonn und Hagen ab. Während seiner Studienzeit erhielt er ein Stipendium des Cusanuswerks. Von 1994–1999 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Reinhard Selten an der Universität in Bonn. Dort promovierte er im Jahr 2000 zum Dr. rer. pol. mit einer Arbeit „Behaviour governed by non-binding contracts: theory and experimental observations“, für die er mit dem Heinz-Sauermann-Preis ausgezeichnet wurde. Im Anschluss wechselte er an die neugegründete, interdisziplinäre Staatswissenschaftliche Fakultät der Universität Erfurt. Dort erfolgte 2004 seine Habilitation mit der Arbeit „Incentives in organisations: economic and behavioural perspectives“ und er erhielt die venia legendi für Volkswirtschaftslehre. Im Jahr 2004 wechselte Bernd Irlenbusch an die London School of Economics and Political Science (LSE), an der er zunächst als Lecturer im Interdisciplinary Institute of Management und ab 2006 als (tenured) Reader im Department of Management lehrte. Nach Rufen auf W3-Professuren an die Universitäten Jena, Würzburg, Wien und Frankfurt wechselte er im Jahr 2010 an die Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Fakultät der Universität zu Köln auf eine W3-Professur für Betriebswirtschaftslehre, Unternehmensentwicklung und Wirtschaftsethik. In Köln ist er Principal Investigator im Center for Social and Economic Behavior (C-SEB) sowie im Exzellenzcluster ECONtribute mit seinen Forschungsschwerpunkten in Experimenteller Wirtschaftsforschung und Verhaltensökonomischer Forschung in Unternehmens- und Wirtschaftsethik, Organisations- und Personalökonomie. Bernd Irlenbusch ist Research Fellow am Institut zur Zukunft der Arbeit sowie Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Berufsverbandes der Compliance Manager (BCM).