Ladies Night for Women in Engineering Sciences

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Die reproduzierbare Erzeugung heißer Wasserstoffplasmen (Ionen- und Elektronentemperatur einige 10 keV) ist die Voraussetzung für die Nutzung der Kernfusion als zukünftige Energiequelle. Der bisher erfolgreichste Weg basiert auf der Verwendung starker, toroidaler, verscherter Magnetfelder, die die geladenen Teilchen einschließen und so den Energieverlust durch Wandkontakt weitgehend vermeiden. Die beiden Konfigurationen, die sich über die lange Entwicklung durchgesetzt haben sind (a) der Tokamak und (b) der Stellarator. Beim Stellarator wird das Magnetfeld alleine durch externe Spulen erzeugt, beim Tokamak durch eine Kombination aus externen Spulen und starken Strömen im Hochtemperaturplasma. „Wendelstein 7-X“ ist der Name eines supraleitenden Stellarators, der sich seit etwa 15 Jahren am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald im Aufbau befindet. Mit 30 m3 Plasmavolumen, 3T magnetischer Induktion auf der Achse und 10 MW Mikrowellenheizung können Wasserstoffplasmen erzeugt werden, die eine relevante Vorausschau auf ein künftiges Kraftwerk erlauben. Die Besonderheit dieses Experimentes ist, dass damit Hochleistungs-Fusionsplasmen für bis zu 30 min Dauer erzeugt werden können – bisher sind einige 10 s der Weltstandard. Der Vortrag führt kurz in die physikalischen und technischen Grundlagen der thermonuklearen Fusion und des magnetischen Einschlusses ein und beschreibt anschließend den – oftmals abenteuerlichen – Verlauf des Aufbaus dieses Großprojektes. Zentrale Aspekte wie kryogene Technologien, Supraleitung und hochbelastete Stahlstrukturen werden beleuchtet und die wesentlichen wissenschaftlichen Fragestellungen diskutiert, die mit Wendelstein 7-X beantwortet werden sollen. Am Schluß des Vortrages werden die Lehren zusammengefaßt, die sich aus dem Projektverlauf ziehen lassen und die durchaus generischen Charakter für wissenschaftliche Großprojekte haben. (in german or english, depending on the audience) [more]

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The Microbial Network group at the Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology in Marburg focuses on quantitative analysis of cellular networks and their dynamics in microorganisms. The group is particularly interested in elucidating mechanisms that enable cellular networks to sensitively detect and integrate multiple extra- and intracellular cues, to robustly function in noisy and perturbing environments, and to plastically adjust their function dependent on the environment. Ultimately, the researchers would like to understand how the structure and function of the network have been shaped by the evolutionary selection. As model systems, the group uses chemotaxis, sugar uptake and two-component signaling in bacteria, as well as the mating behavior in budding yeast. [more]

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A key requirement in developing systematic tools to explore and predict properties of materials not yet synthesized is the availability of accurate computational tools determining energies not only at T = 0 K but also under realistic conditions. Combining accurate first principles calculations with meso­scopic/ macroscopic thermodynamic and/or kinetic concepts allows now to address this issue and to determine free energies and derived thermodynamic quantities. In the talk it will be shown how novel sampling strategies in configuration space together with highly converged density-functional theory calculations allow an unbiased and accurate determination of all relevant temperature dependent free energy contributions. The flexibility and the predictive power of these approaches and the impact they can have in developing new strategies in materials design will be discussed for modern ultra-high strength steels, light weight metallic alloys such as Mg-based alloys as well as in understanding the origins of failure mechanisms such as hydrogen embrittlement. [more]