Erfolgreiche Verteidigung der Doktorarbeit für Dirk Grommes

Plastikverpackungen sollen ausreichend stabil sein, dabei aber möglichst wenig Material verbrauchen.

Am 29. August verteidigte Dirk Grommes erfolgreich seine Doktorarbeit in computergestützter Chemie an der Universität Koblenz. Er simulierte für seine Promotion das Verhalten von Kunststoffen auf Molekülebene. Durch computergestützte Modelle können Eigenschaften von Kunststoffen vorhergesagt werden, die experimentell nur schwierig oder gar nicht erfassbar sind. So wird es möglich, das komplexe Verhalten von Kunststoffen besser zu beschreiben und Kunststoffprodukte ressourcenschonender zu produzieren.

Betreuer bzw. Gutachter waren Prof. Dr. Dirk Reith von der H-BRS und Prof. Dr. Wolfgang Imhof von der Universität Koblenz. Zusätzlich war Prof. Dr. Christian Fischer (ebenfalls Uni Koblenz) Mitglied der Prüfungskommission der mündlichen Abschlussprüfung. Die Arbeit wurde unterstützt durch ein Promotionsstipendium der Dr. Reinold Hagen Stiftung.

Wenn Sie es einem Fachfremden in 3-5 Sätzen erklären sollten: Was waren die Hauptergebnisse Ihrer Promotion?

"Die spannende Frage meiner Untersuchungen war, wie es gelingen kann zumindest Teile eines komplexen Kunststoffverarbeitungsprozesses – konkret hier: das Extrusionsblasformen zur Herstellung von Flaschen und Kanistern aller Art – auf mikroskopischer Ebene am Rechner nachzubilden. Hierzu wurde die Methode der Molekulardynamik (MD) Simulation angewendet, um den Kunststoff Polyethylen in seiner (nahezu) atomistischen Struktur in Simulationsrechnungen abzubilden.

Die Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist, Materialkennwerte, die sich sonst ausschließlich experimentell ermitteln lassen, durch Nutzung von MD Simulationen bestimmt werden können. Hierzu gehören die in der Ingenieursanwendung wichtigen Größen wie z.B. der Elastizitätsmodul, die Streckspannung oder der thermische Ausdehnungskoeffizient. Gleichzeitig konnte dargestellt werden, wie sich die Polymerketten während der Verarbeitung mikromechanisch verhalten. Das beobachtet Zusammenspiel aus Orientierungen von Polymerketten sowie deren Verschlaufungen untereinander erklärt die Bildung von Mikrostrukturen, insbesondere kristalliner Bereiche. Die Resultate ermöglichen ein tieferes Verständnis bei der Interpretation von lokal auftretenden Effekten bei der Kunststoffverarbeitung."

Wie sind Ihre beruflichen Pläne für die nähere Zukunft?

"Auch in Zukunft möchte der Wissenschaft treu bleiben und mich weiter aktiv in Forschungsprojekten, aber auch der Lehre engagieren. Dies bedeutet konkret, dass ich der Hochschule über den Abschluss der Promotion hinaus erhalten bleibe. Seit dem 1.9. habe ich bei Prof. Christian Dresbach am Standort in Rheinbach meine Post-Doc Stelle im Forschungsprojekt „AdTTSWes“ angetreten. Dort werde ich mich experimentell und via Finite-Elemente-Simulation mit dem Adhäsions- und Delaminationsverhalten von transdermalen therapeutischen Systemen beschäftigen dürfen. Aber auch die Molekulardynamik-Simulation wird mit Tuchfühlung zu Dirk Reith weiter eine tägliche Rolle für mich spielen."

Dirk Grommes mit seinen Betreuern und Mitgliedern der Arbeitsgruppe

Gibt es einen Tipp, den Sie unseren aktuellen Promovierenden mit auf den Weg geben möchten?

"Aktuell Promovierenden kann ich empfehlen, generell einen (sehr) langen Atem zu haben. Die unweigerlich immer wieder auftretenden Rückschläge gehören auf dem Weg zum großen Ziel schlicht dazu. Es lohnt sich, diese zu überwinden und die Meilensteine, wie beispielsweise die Veröffentlichungen eigener Fachbeiträge, mittendrin einfach einmal zu feiern.

Gerade aber auch die letzten Meter – wenn es „nur noch um das Zusammenschreiben geht“ – können extrem zeitintensiv und nervenzehrend sein. Diese finale Phase ist hinsichtlich des zeitlichen Aufwands definitiv nicht zu unterschätzen. Ein persönliches Umfeld, das gerade dann noch einmal stärkenden Rückhalt gibt, ist Gold wert."