Alexander Kauffmann ist aus Karlsruhe an die Ruhr-Universität Bochum gewechselt.
Materialforschung Alexander Kauffmann will Superlegierungen übertreffen
Dabei geht es zum Beispiel um Energieeffizienz und Recyclingfähigkeit.
In manchen Anwendungen müssen Materialien extremen Bedingungen standhalten, etwa beim Einsatz in Flugzeugturbinen. Werkstoffe für solche Zwecke weiter zu verbessern oder neue Kandidaten zu finden, die die Eigenschaften bisher eingesetzter Werkstoffe noch übertreffen, ist das Ziel von Prof. Dr. Alexander Kauffmann. Er wurde zum 1. Mai 2025 auf den Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaft an der Fakultät für Maschinenbau der Ruhr-Universität Bochum berufen.
Extremer Hitze und Kälte standhalten
Schon an seinem bisherigen Arbeitsplatz am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) standen Werkstoffe im Mittelpunkt, die extremen Belastungen standhalten konnten. „Ein besonderer Fokus lag dabei auf metallischen und intermetallischen Werkstoffen mit verbesserter Hochtemperaturfestigkeit und erhöhter Kriechbeständigkeit“, sagt der Forscher. Daneben erforschte er auch das Verhalten von Werkstoffen bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt und nutzte mit seinen Kooperationspartnern jeweils skalenübergreifende Charakterisierungs- und Simulationsmethoden, um Materialien zu optimieren. Grundlegende Untersuchungen zu Phasenumwandlungen und plastischen Verformungen trugen dazu bei, die zugrundeliegenden materialwissenschaftlichen Prozesse besser zu verstehen.
Wirkungsgrad der Energieumwandlung verbessern
An diese Arbeiten kann Kauffmann an der Ruhr-Universität Bochum nahtlos anknüpfen. Auch hier geht es um Superlegierungen für höchste Einsatztemperaturen und die Entwicklung neuer Werkstoffe mit besonderen Eigenschaften. „Damit wollen wir zur weiterhin notwendigen Verbesserung der Wirkungsgrade von Energiewandlungssystemen beitragen“, erläutert Kauffmann. „Flugzeugturbinen sind dafür ein wichtiges Beispiel. Diese Antriebstechnologie wird absehbar auch in den nächsten Jahrzehnten nicht durch vollelektrische Varianten ersetzt werden können.“
Ein besonderer Fokus liegt auch auf der Eignung dieser Materialien für den Einsatz in Wasserstoff-, wasserstoffhaltiger und wasserhaltiger Atmosphäre, ihrer Recyclingfähigkeit sowie einer ressourcenschonenden Nutzung. Zudem wird ihre Beständigkeit gegenüber einer hohen Anzahl thermomechanischer Belastungszyklen untersucht, wie sie beispielsweise in Reservekraftwerken zur Unterstützung erneuerbarer Energien auftreten. Parallel dazu will Kauffmann die Entwicklung von Formgedächtniswerkstoffen und von Werkstoffen für die Medizintechnik fortführen und ausbauen.
Ein exzellentes Forschungsumfeld
„Ich habe mich für die Ruhr-Universität entschieden, weil der Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaft eine national bedeutende Rolle spielt“, berichtet Alexander Kauffmann. „Herausragend ist die Verknüpfung von Werkstoffsynthese, -verarbeitung und -charakterisierung. Die Möglichkeit, neue Werkstoffe oder spezielle Werkstoffzustände unter relevanten Bedingungen herzustellen sowie deren unmittelbare Charakterisierung erlaubt ein tiefgreifendes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Herstellungsparametern und Werkstoffeigenschaften.“ Außerdem war das exzellente Forschungsumfeld an der RUB ein Argument für seine Wahl. Hier führt er die enge Verbindung von experimenteller Materialkombinatorik, skalenübergreifender Werkstoffcharakterisierung und Werkstoffsimulation an.
