Mit dem DGM-Nachwuchspreis 2023 werden ausgezeichnet:

• Dr.-Ing. Christopher Arnold (Interview)
• Dr.-Ing. Marion Höfling (Interview)
• Dr. rer. nat. Kristina Kutukova (Interview)
• Dr.-Ing. Christian Lauhoff (Interview)

von Prof. Dr. Carolin Körner

Herr Dr. Arnold hat von 2011-2017 Materialwissenschaften und Werkstofftechnik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg studiert. Schon während seines Studiums wurde Herr Arnold mit dem SEMIKRON-Förderpreis und dem Brose-Bachelor-Preis für seine außergewöhnlichen Leistungen ausgezeichnet und schließlich während seiner Promotion in die Studienstiftung des deutschen Volkes aufgenommen, wo er nun auch selbst als Gutachter ehrenamtlich tätig ist. 

Wissenschaftlich hat sich Herr Arnold mit der elektronenstrahlbasierten additiven Fertigung befasst. Schon als Student hat er sich als wissenschaftliche Hilfskraft in der Arbeitsgruppe engagiert und schließlich dann 2017 seine Doktorarbeit mit einer Thematik begonnen, die völlig neue Möglichkeiten in der in situ und operando Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle bei der additiven Fertigung mit dem Elektronenstrahl führt. Der hochinnovative Ansatz seines Projektes besteht in der Nutzung des Elektronenstrahls bei der Additiven Fertigung sowohl als Werkzeug, d.h. zum Materialaufbau und als Energiequelle zum Heizen, als auch als Analysesystem, d.h. zur Bildgebung analog zum Elektronenmikroskop. Das Potenzial der additiven Fertigung wird hierdurch mit der analytischen Stärke der Elektronenmikroskopie verknüpft. Herr Arnold hat hier Pionierarbeit geleistet, die nur durch die Verknüpfung von Wissen und Methoden aus verschiedenen Fächern zu bewerkstelligen ist. Neben der Werkstofftechnologie müssen Methoden aus der Elektrotechnik, Regelungstechnik und Datenverarbeitung angewandt werden, um diese komplexe Aufgabenstellung zu bewältigen. Das dazu unbedingt notwendige Fachwissen, was typischerweise nicht in der Werkstoffkunde gelehrt wird, hat er sich völlig selbständig und zielgerichtet angeeignet und schließlich erfolgreich umgesetzt. Damit hat er den Weg für ganz neue Möglichkeiten zur Prozessbeobachtung und Materialcharakterisierung bei der additiven Fertigung aufgezeigt. In seiner eigenen Doktorarbeit, die er 2022 abgeschlossen hat, hat er sich dann auf das Potenzial der Methodik zur in situ Detektion von Fehlern, insbesondere Anbindungsfehler, konzentriert. Ein von ihm selbst eingeworbenes Projekt mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), Noordwijk, Niederlande hat es ihm schließlich erlaubt, einige Monate bei der ESA selbst zu verbringen, um dort hunderte von Computertomographieaufnahmen zu erstellen, auf deren Grundlage erstmals ein systematischer Vergleich zwischen Fehlerdetektion im Prozess und resultierende Fehler im aufgebauten Bauteil möglich ist. Diese Ergebnisse sind sowohl in Qualität als auch in der statistischen Absicherung einzigartig. Er hat damit die Basis für die zukünftige Qualitätssicherung in der elektronenstrahlbasierten additiven Fertigung von Hochleistungswerkstoffen gelegt. Hierbei ist zu betonen, dass die Fehlerdetektion hier nur am Anfang steht. Die Entstehung von Fehlern kann nun schon im Vorfeld erkannt werden und schließlich durch Prozessanpassung verhindert werden. Zudem eröffnen sich nun ungeahnte Möglichkeiten schon bei der Herstellung eines Bauteils dieses zu vermessen, die Rauheit zu bestimmen, Verunreinigungen im Pulver zu detektieren oder Abdampfungseffekte zu ermitteln. 

Dr. Arnold hat durch seinen Enthusiasmus gekoppelt mit allerhöchster Sorgfalt und Qualität schon jetzt einen extrem wichtigen Beitrag im Bereich der additiven Fertigung von Hochleistungslegierungen geleistet. Herr Arnold ist aber nicht nur ein exzellenter Wissenschaftler, sondern auch eine starke Führungspersönlichkeit. Er hat eine Vielzahl an Studenten und jüngeren Doktoranden beispielhaft und professionell geführt. Durch seine überragende Kompetenz und stets freundliche Art wird er in natürlicher Weise als führender Kopf wahrgenommen. Sein Wissen und seine Erfahrung gibt er in vorbildlicher Weise an jüngere Kollegen weiter und unterstützt diese in uneigennütziger Weise. 

Ich freue mich außerordentlich über den DGM-Nachwuchspreis für Herrn Arnold. Damit wird die Leistung dieses hochtalentierten und engagierten Nachwuchswissenschaftlers gewürdigt und seine wissenschaftliche Karriere unterstützt. Für seine Zukunft wünsche ich Ihm alles Gute und weiterhin so viel Erfolg. 

von Prof. Dr. Jürgen Rödel

Als Studentin fiel mir Marion Höfling bereits früh als sehr neugierige, hinterfragende und fleißige Teilnehmerin der Vorlesungen auf. Gleichzeitig war sie ebenso vielfältig engagiert, belegte zusätzliche Kurse und nahm am hessischen Mentorenprogramm für Frauen teil. Sie studierte im Bachelor und dann im Master Materialwissenschaften an der TU Darmstadt im Zeitraum zwischen 2011 und 2016, außerdem studierte sie in 2016 ein Semester in Finnland. Sie beendete ihre Promotion im Jahre 2021.

Marion wurde bereits als Studentin im M.Sc. Programm der TU Darmstadt im Jahre 2015 Mitglied der DGM. Sie betrachtete die DGM immer als ihre Heimgesellschaft, obwohl sie in späteren Jahren auch Mitglied in drei anderen wissenschaftlichen Gesellschaften wurde. Es wurde früh klar, dass Marion damit weniger eine Optimierung ihres Lebenslaufes im Auge hatte, sondern sich bemühte, gesellschaftliche Abläufe zu verstehen und um sich für andere Studierende und später auch Wissenschaftler an der Universität einsetzen zu können. Im Nachhinein erscheint sie fast als die natürliche Person, die als Mitgründerin der Jung-DGM wirkte, deren Sprecherin sie in 2018/2019 wurde und damit Mitglied des DGM Vorstandes. Dabei engagierte sie sich wiederum sehr stark und ebnete den Weg für die Jung-DGM und deren Beiträge in der DGM für die weiteren Jahre. Ich war gelegentlich besorgt, dass dieses Engagement auf Kosten ihrer wissenschaftlichen Tätigkeiten bei uns gehen könnte, das war aber nicht der Fall. 

Marion promovierte über die Wechselwirkungen von Versetzungen und Domänenwänden in Ferroelektrika. Dies ist ein international vollkommen neues Thema, ist aber bei der DGM gut verankert, weil es analog zur Wechselwirkung von Versetzungen mit Versetzungen die lokale Verformung steuert. 

Marion entwarf zielorientiert eine Reihe von Experimenten und entwickelte verschiedene Versetzungs- / Domänen Topologien. Ihr ausgesprochenes Talent zur Kollaboration half ihr ungemein. Damit entwickelte sie ein Verständnis unter Kollaboration mehrerer Arbeitsgruppen in Darmstadt, in den Niederlanden, den USA und der Schweiz und beschrieb das Pinning von Domänenwänden durch Versetzungen und die sich manifestierenden elastischen Rückstellkräfte. Daraus wurde dann die erste Veröffentlichung in Science der Darmstädter Materialwissenschaften. Dieses Papier ist jetzt als „highly cited paper“ gelistet. Marion schrieb aber auch eine Veröffentlichung für „Physik in unserer Zeit“, für die cfi und für andere internationale materialwissenschaftliche Journale. 

Ihre wissenschaftlichen Durchbrüche stellte Marion auf mehreren internationalen Tagungen vor, bei der ISAF in Lausanne auch als eingeladene Sprecherin (sie war noch Doktorandin!). Marion war nicht nur Deutschlandstipendiatin, sondern gewann für ihre wissenschaftlichen Arbeiten auch mehrere Preise der DKG und der American Ceramic Society. 

Bereits während der Promotion erhielt sie mehrere Stellenangebote aus dem In- und Ausland und entschied sich für eine Postdocstelle an der DTU in Kopenhagen. Sie kehrte im Frühjahr als Associate Scientist bei Schott in Mainz nach Deutschland zurück und wird sicherlich eine ideale Botschafterin der Wissenschaften zwischen Industrie und wissenschaftlichen Institutionen für das In- und Ausland werden.

Marion Höfling ist sicherlich eine würdige Trägerin des DGM-Nachwuchspreises und ich bedanke mich bei dem Preiskomitee für die Verleihung dieser hohen Ehre an sie. 

von Prof. Dr. Ehrenfried Zschech

Im September 1991 in Kokshetau in Kasachstan geboren, ahnte die junge Kristina sicher noch nichts von einer internationalen Karriere als Wissenschaftlerin. Ihre Schulzeit und ihr Ingenieurstudium bis zum erfolgreichem Bachelor-Abschluss verbrachte sie in Kasachstan. Danach entschied sie sich für ein Doppeldiplom an der Technischen Universität Tomsk und der Dresden International University auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. In meiner Vorlesung an der DIU Dresden war mir Kristina Kutukova als kluge und wissbegierige Studentin aufgefallen, und ich habe ihr 2016 angeboten, ihre Masterarbeit am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme Dresden anzufertigen. Danach habe ich ihre Dissertation „In-situ study of crack propagation in patterned structures of microchips using X-ray microscopy” betreut, die sie in diesem Jahr mit „magna cum laude“ abgeschlossen hat. In dieser Zeit habe ich Kristina Kutukova als kreative, engagierte Wissenschaftlerin kennengelernt, die mit großem experimentellem Geschick die in-situ und operando Röntgenmikroskopie weiterentwickelt und auf aktuelle werkstoffwissenschaftliche und industrielle Fragestellungen angewendet hat. Mit der Anwendung der Röntgen­mikroskopie in Werkstoffwissenschaft und Mikroelektronik hat sie einen wichtigen Beitrag zur hochaufgelösten Charakterisierung von Materialien und Nanosystemen geliefert. Erstmalig konnte die kontrollierte Ausbreitung von Mikrorissen in Bereiche von 3D-Nanostrukturen mit hoher Bruchzähigkeit demonstriert sowie die Energiefreisetzungsrate in Nanobereichen quantitativ bestimmt werden. Kristina Kutukova hat die Ergebnisse in regelmäßigen Projektmeetings einem global agierenden Halbleiterunternehmen präsentiert und dafür eine überdurchschnittlich gute Einschätzung erhalten. Sie war eine meiner besten Doktorandinnen.

Kristina Kutukova ist eine junge Wissenschaftlerin mit sehr hohem Leistungspotential, die über ein fundiertes Fachwissen auf den Gebieten Werkstoffwissenschaft, zerstörungsfreie Prüfverfahren und Nanoanalytik verfügt und mit Leidenschaft an der Lösung technischer Fragestellungen arbeitet. Mit der Entwicklung von zerstörungsfreien, hochauflösenden 3D-Charakterisierungstechniken und deren Anwendung auf neue Werkstoffe – vor allem für Energiespeicherung und -wandlung sowie Mikroelektronik - widmet sie sich einem sehr anspruchsvollen, aktuellen Gebiet der Forschung und Innovation. Seit Januar 2022 ist Kristina Kutukova als X-ray Application Specialist bei der deepXscan GmbH, Dresden, tätig und leitet das Entwicklungs- und Applikationslabor.

Kristina Kutukova gibt gern ihr Wissen und ihre Erfahrungen weiter. So hat sie mit Vorträgen zu 4 DGM-Fortbildungsveranstaltungen „Labor-Röntgentechniken für Werkstoffentwicklung und Prozesskontrolle“ aktiv und engagiert beigetragen.

Ich freue mich sehr, dass die DGM Frau Dr. Kristina Kutukova mit dem DGM-Nachwuchspreis auszeichnet und damit die Leistung einer engagierten Nachwuchswissenschaftlerin würdigt. Es war mir eine große Freude, ihre Entwicklung über fast ein Jahrzehnt begleiten zu dürfen. 

Liebe Kristina, ich gratuliere dir herzlich zu der ehrenvollen Auszeichnung und wünsche dir für deine Zukunft alles Gute.

von Prof. Dr. Thomas Niendorf

Christian Lauhoff legte sein Abitur im Jahr 2008 ab und begann mit dem Studium des Maschinenbaus an der Universität Paderborn im Jahr 2009. Frühzeitig legte er einen Schwerpunkt auf die Werkstofftechnik und begann als studentische Hilfskraft in der zu dem Zeitpunkt dort durch mich geleiteten Arbeitsgruppe Materialermüdung am Lehrstuhl für Werkstoffkunde praktische Erfahrungen zu sammeln. Dabei konnte Herr Lauhoff frühzeitig durch sehr überzeugende Arbeitsergebnisse auffallen. 

Im Jahr 2016 konnte ich Herrn Lauhoff für die Mitarbeit in einem seitens der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) am Standort Kassel geförderten Teilprojekt der Forschungsgruppe „Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen“ (FOR 1766) gewinnen. Seit diesem Zeitpunkt beschäftigte sich Herr Lauhoff mit der Heusler-Legierung Co-Ni-Ga. Dabei konnte er im Zuge der umfassenden Arbeiten mit Projektpartnern in Hannover, Bochum und München herausragende Ergebnisse erarbeiten. So ist es Herrn Lauhoff gelungen, auch im äußerst komplexen Forschungsfeld der Formgedächtnistechnik sofort zu Beginn seiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter wesentliche wissenschaftliche Impulse zu setzen und zusammen mit den Forschungspartnern äußerst komplexe Versuche zu planen und umzusetzen. Zu nennen sind in diesem Zusammenhang vor allem die Messkampagnen an der Neutronenquelle (ISIS) in Großbritannien, aber auch die zielführende Kopplung der Neutronenbeugungsexperimente mit den Möglichkeiten der Laborversuchsaufbauten in Kassel. 

Die Breite der wissenschaftlichen Erkenntnisse zeigt eindrucksvoll, dass es Herrn Lauhoff in der Forschungsgruppe immer wieder gelungen ist, die Projektbearbeiter:innen an den weiteren Standorten zur Mitwirkung in seinen Versuchsreihen zu gewinnen. Hierüber zeigen sich die exzellente Eignung und das weitreichende Potential für seine weitergehende wissenschaftliche Karriere. Ferner konnte Herr Lauhoff an vielen Stellen durch einen Transfer seiner bisherigen Erkenntnisse auf ähnliche Fragestellungen absolut überzeugende Ergebnisse erarbeiten. Nachdem er sich im Zuge seiner Dissertation in erster Linie mit konventionell prozessierten Co-Ni-Ga Proben (inklusive Einkristallen) beschäftigt hat, gelang es ihm darauf aufbauend, über die additive Fertigung Probenzustände mit weltweit einzigartigen Eigenschaftsprofilen zu realisieren. Im Rahmen seiner Tätigkeiten hat er studentische Hilfskräfte und Abschlussarbeiter:innen betreut und so die Begeisterung für das wissenschaftliche Arbeiten beim Nachwuchs geweckt. Einige der von ihm betreuten Studierenden sind mittlerweile in eine weitergehende wissenschaftliche Laufbahn eingeschwenkt.

Herr Lauhoff hat sich in allen bisherigen Stadien seiner wissenschaftlichen Karriere als eine Persönlichkeit der absoluten Spitzengruppe herauskristallisiert. Die Zahl der Publikationen von Herrn Lauhoff sowie sein zielstrebiges Vorgehen bei der Verfassung entsprechender Arbeiten sind vorbildlich und beeindruckend. In Summe hatte Herr Lauhoff zum Zeitpunkt der Nominierung Ende 2022 eine Zahl von 24 Publikationen (Quelle: SCOPUS) veröffentlicht. Gerade das außergewöhnliche Talent, Erkenntnisse wissenschaftlich fundiert auszuarbeiten und auf den Punkt formuliert einem wissenschaftlichen Publikum zu präsentieren, ist ein zentrales Eigenschaftsmerkmal von Herrn Lauhoff. Die Qualität der wissenschaftlichen Arbeiten sowie der für die jeweiligen Publikationen gewählten Zeitschriften legt aus meiner Sicht ein eindeutiges Zeichen ab. 

Als einen konsequenten nächsten Karriereschritt hat Herr Lauhoff ein Feodor Lynen-Forschungsstipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung eingeworben. Zum Ende des Jahres 2022 hat er hierüber einen einjährigen Forschungsaufenthalt am Centre for Additive Manufacturing der RMIT University (Melbourne, Australien) angetreten, um ein ambitioniertes, eigens initiiertes Forschungsprogramm zur additiven Verarbeitung von Titan-basierten Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen umzusetzen. 

Zusammenfassend bin ich überzeugt, dass Herr Lauhoff aufgrund seiner bisherigen Leistungen, seines außerordentlich hohen Engagements in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik sowie der in Zukunft von ihm zu erwartenden Leistungen ein würdiger Träger des DGM-Nachwuchspreises ist. Ich bedanke mich bei dem Preiskomitee für die Verleihung dieser Auszeichnung an ihn.