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„Exzellenz ist nicht verhandelbar!“

Jülich, 13. August 2020 – Mit dem Exzellenzpreis 2020 des Forschungszentrums Jülich wurden in diesem Jahr Dr. Yulia Arinicheva, Dr. Vera Jäger und Dr. Juri Romazanov ausgezeichnet. Vorstandsvorsitzender Prof. Wolfgang Marquardt überreichte den mit jeweils 5.000 Euro dotierten Preis an die drei jungen Forschenden. "Der Exzellenzpreis ist eine verdiente Anerkennung für eine besondere wissenschaftliche Leistung", so Marquardt. "Als Preisträgerin und Preisträger sind Sie somit ein Rollenmodell für den gesamten wissenschaftlichen Nachwuchs am Forschungszentrum." Jülich vergibt den Exzellenzpreis seit 2009 für eine herausragende, in wesentlichen Teilen in Jülich erstellte Dissertation und die entsprechenden Leistungen in der Post-Doktorandenphase. Pro Jahr kann die Auszeichnung an maximal fünf Nachwuchsforschende vergeben werden.

Exzellenzpreis 2020Exzellenzpreisträger 2020 (v.l.): Vera D. Jäger, Juri Romazanov und Yulia Arinicheva
Copyright: Forschungszentrum Jülich / Ralf-Uwe Limbach

Prof. Peter Westhoff, Prorektor der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und Jurymitglied, ging in seiner Video-Grußbotschaft besonders auf die Kriterien einer Promotion ein, die für den Exzellenzpreis infrage kommt: "Die Arbeit muss originell sein, neue Pfade beschritten und Impulse gesetzt haben." Dazu komme die internationale Anerkennung. Von diesen Anforderungen gäbe es kein Abrücken: "Exzellenz ist nicht verhandelbar!" Den Preisträgern gab er mit auf den Weg: "Behalten Sie Ihre Leidenschaft, Ihre Begeisterungsfähigkeit. Die Wissenschaft braucht Sie."

 

Die Preisträger 2020

Dr. Yulia Arinicheva
Dr. Yulia Arinicheva untersuchte in ihrer Promotionsarbeit am Institut für Nukleare Entsorgung und Reaktorsicherheit keramische Materialien, in die radioaktive Stoffe eingebunden und so entsorgt werden können. Dabei sind Keramiken auf Basis des Minerals Monazit ein möglicher Weg, um die Endlagerung nuklearer Abfälle in tiefen geologischen Formationen zu verbessern. Mit ihrer Forschung leistete sie einen erheblichen Beitrag zum grundlegenden Verständnis der Eigenschaften von Monazit-Keramiken, die bei Sicherheitsbewertungen berücksichtigt werden müssen – die dabei erforderlichen Zeitskalen umfassen mehrere hunderttausend Jahre.

In ihrer anschließenden Postdoktorandenstelle am Institut für Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren dehnte die Wissenschaftlerin ihre Forschungen aus auf die Entwicklung von keramik-basierten Festkörperbatterien mit hoher Energiedichte und verbesserter Sicherheit für zukünftige elektrochemische Energiespeicher. Im Mittelpunkt stehen dabei keramische Elektrolyte vom Granat-Typ. Darüber hinaus bewarb sich die Chemikerin erfolgreich für ein Projekt im Rahmen der von der DFG organisierten Nachwuchsakademie Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Derzeit leitet Yulia Arinicheva die von der DFG finanzierte Studie "Einfluss der Textur auf die Elektrode-Elektrolyt-Grenzflächeneigenschaften in Li-Festkörperbatterien".



Laudatio von Prof. Dr. Dirk Bosbach, Direktor des Instituts für Energie und Klimaforschung, Bereich Nuclear Waste Management and Reactor Safety 


Vera D. Jäger
Umweltschonende biotechnologische Verfahren auf Basis von Enzymen spielen bei der Herstellung von Nahrungsmitteln, Biokraftstoffen oder Pharmazeutika eine immer wichtigere Rolle. Die Produktion der notwendigen Enzyme ist jedoch aufwendig und teuer. Benötigt werden deshalb universelle, günstige und nachhaltige Methoden, um stabile, simple und saubere Enzympräparationen für den industriellen Bedarf herzustellen. 

Am Institut für Molekulare Enzymtechnologie erforschte Vera D. Jäger sogenannte Inclusion bodies (IBs) – Einschlusskörperchen in Bakterien wie Escherichia coli, die nach der bisher vorherrschenden wissenschaftlichen Meinung nichts weiter als eine Ansammlung von ungefalteten Proteinaggregaten und somit inaktive Abfallprodukte sind. Die Forscherin wies jedoch nach, dass IBs unter den richtigen Bedingungen erhebliche Mengen an aktiven Enzymen enthalten können. Diese "katalytisch aktiven IBs" (kurz: CatIBs) stellen eine Möglichkeit zur gleichzeitigen Produktion und Stabilisierung von Enzymen dar. Auf diese Weise können Enzyme für mögliche Anwendungen in der Biotechnologie und Biomedizin bemerkenswert schnell, einfach und wirtschaftlich produziert werden.

Mit ihrem aktuellen Forschungsprojekt betrat Vera D. Jäger im doppelten Sinne Neuland: An der Universität Aalto in Finnland untersucht die Chemikerin anstatt einzelner Enzyme in Escherichia coli den gesamten Stoffwechsel methanogener Archaeen – Mikroorganismen, bei deren Energiestoffwechsel Methan gebildet wird. Doch auch hier spielt Nachhaltigkeit die zentrale Rolle: Ein essenzieller Faktor, um den Klimawandel zu verlangsamen, besteht in der Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre. Dafür bieten methanogene Archaeen die ideale Grundlage, da sie CO2 verstoffwechseln. Allerdings wird dabei das ebenfalls klimakritische Gas Methan freigesetzt. Das Ziel des "Ethanogens" genannten Projekts besteht darin, den Metabolismus von Archaeen so umzuprogrammieren, dass sie Ethan und höherwertige Alkane produzieren und so nicht nur zur Reinigung der Atmosphäre dienen, sondern gleichzeitig die Grundprodukte für Biokraftstoffe liefern.


 

Laudatio von Prof. Dr. Karl-Erich Jaeger, Leiter des Instituts für Molekulare Enzymtechnologie


Dr. Juri Romazanov
In seiner Doktorarbeit am Institut für Plasmaphysik forschte der Physiker Dr. Juri Romazanov an der Plasma-Wand-Wechselwirkung in Fusionsreaktoren. Das Plasma in einem solchen Reaktor besteht aus den schweren Wasserstoffisotopen Deuterium und Tritium. Diese werden auf eine extrem hohe Temperatur von über hundert Millionen Grad Celsius erhitzt, damit sie zu Helium fusionieren. Dabei wird Energie freigesetzt. Ein Versuchsreaktor ("ITER") wird gegenwärtig im südfranzösischen Cadarache gebaut.

Eine Herausforderung für den Betrieb liegt jedoch in der Wirkung des Plasmas auf die Wand des Reaktors. Wenn schnelle Teilchen auf die Oberfläche prallen, kommt es zur Erosion. Das kann selbst bei stabilsten Materialien wie Wolfram die Lebensdauer der Wand verringern. Das erodierte Wandmaterial wandert zudem als Verunreinigung ins Plasma, wo es zu unerwünschten Effekten führen kann. So können diese Verunreinigungen beispielsweise durch Stoßprozesse angeregt werden und Leistung in Form von Licht abstrahlen. Dadurch kühlt sich das Plasma ab und die Fusionsreaktion kommt zum Erliegen.


Juri Romazanov entwickelte ein einzigartiges Computerprogramm, das die Beschreibung und Vorhersage dieser Prozesse erlaubt. Um die dafür nötige Rechenleistung zu erhalten, optimierte er das Programm in Zusammenarbeit mit dem Jülich Supercomputing Centre (JSC) für die parallelisierte Anwendung auf Hochleistungsrechnern. Anschließend verglich er zur Überprüfung die Simulationsergebnisse zur Erosion einer Beryllium-Wand mit spektroskopischen Kamerabildern, die bei Experimenten am Versuchsreaktor JET in England entstanden, der ITER ähnelt. Mittlerweile Postdoc, verwendet Juri Romazanov das Computerprogramm, um im Rahmen eines Forschungsstipendiums des EUROfusion-Konsortiums zu berechnen, wie die Plasma-Wand-Wechselwirkung in Fusionsreaktoren wie ITER optimiert werden kann.

 

 

Laudatio von Prof. Dr. Christian Linsmeier, Direktor des Instituts für Energie und Klimaforschung, Bereich Plasmaphysik



Weitere Informationen:
Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Nukleare Entsorgung und Reaktorsicherheit (IEK-6)
Institut für Molekulare Enzymtechnologie (IMET)
Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Plasmaphysik (IEK-4)

Pressekontakt:
Erhard Zeiss, Pressereferent
Tel.: 02461 61-1841
E-Mail: e.zeiss@fz-juelich.de