Dr. Sara Marchini erhält zwei Forschungsprei­se für ihre herausragende Promotion

Dr. Sara Marchini, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Professur für Chemische Verfahrenstechnik, wurde mit dem Manfred Hirschvogel Preis für die beste Dissertation im Bereich Maschinenbau ausgezeichnet. Die Preisübergabe fand zum Tag der Fakultät Maschinenwesen 2025 in Dresden statt. Es ist die zweite Auszeichnung, die die Chemieingenieurin für ihre herausragende Promotionsleistung erhält. Bereits im Mai dieses Jahres wurde ihr der Gisela und Erwin Sick Universitätspreis für Messtechnik verliehen. Beide Preise sind mit je 5.000 Euro dotiert.

In ihrer Doktorarbeit beschäftigte sich Sara Marchini mit der Optimierung von Gas-Flüssig-Kontaktapparaten, die beispielsweise in der chemischen und biochemischen Industrie zum Einsatz kommen. Diese verfahrenstechnischen Apparate dienen der Durchführung chemischer Reaktionen zwischen Gas und Flüssigkeit sowie dem Wärme- und Stoffaustausch. Ein besonderer Fokus ihrer Forschung liegt auf der Erfassung hydrodynamischer Parameter wie des axialen Dispersionskoeffizienten – ein Maß für die Vermischung des Gases in diesen Geräten. Bisher war es kaum möglich, diese Kenngröße mit herkömmlichen Mitteln zu bestimmen. Marchini entwickelte dafür erstmals ein systematisches, nicht-invasives Messverfahren, das als Gasflussmodulation bekannt ist.

Statt auf der Verwendung von chemischen Tracer-Substanzen basiert diese Methode auf einer leichten sinusförmigen Änderung des Gaseinlassdurchsatzes. Dies verursacht eine periodische Veränderung des Gasanteils in der Blasensäule, die man als Gas-Holdup-Welle bezeichnet. Während sich die Welle nach oben ausbreitet, wird sie durch die Durchmischung des Gases abgeschwächt und in ihrer Phase verschoben. Diese Effekte können an zwei Messpunkten entlang der Säule erfasst werden. Anhand der gesammelten Daten lassen sich schließlich über ein mathematisches Modell die Strömungsverhältnisse in der Blasensäule präzise berechnen.

Vom Labor zur Industrie: Blasensäulen effizienter gestalten

Die Methode hat das Potential, Blasensäulenreaktoren effizienter, nachhaltiger und zukunftsfähiger zu gestalten. Sie hat bereits das Interesse zahlreicher internationaler Partner geweckt und zu gemeinsamen Publikationen und Kooperationen geführt. Aktuell arbeiten Marchini und ihr Team an der TU Dresden, in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), an der Verfeinerung der Auswertesoftware und suchen nach weiteren Industriepartnern, um die patentierte Technik über das Labor hinaus in reale Anlagen zu übertragen.

„Ich freue mich, dass das Verfahren, das ich in meiner Doktorarbeit entwickelt und in das ich viel Zeit und Arbeit investiert habe, nun auf diese Weise anerkannt wird. Die beiden Auszeichnungen helfen mir, meinen Wunsch zu verwirklichen, meine Karriere in der Wissenschaft fortzusetzen“, sagt Sara Marchini. „Ich möchte mich bei allen bedanken, die mir auf diesem Weg geholfen haben – bei meinen Betreuerinnen und Betreuern am HZDR und an der TU Dresden und natürlich bei meiner Familie und meinen Freunden, die mich immer unterstützt haben.“

Sara Marchini begann ihre wissenschaftliche Karriere in ihrer Heimat Italien an der Universität Pisa, an der sie Chemieingenieurswesen studierte. 2019 kam sie über das EU-Förderprogramm „Erasmus+“ nach Dresden, um ihre Masterarbeit in der Abteilung für Experimentelle Thermofluiddynamik am HZDR zu schreiben. Anschließend promovierte sie an der Professur für Bildgebende Messverfahren für die Energie- und Verfahrenstechnik der TU Dresden. Die dafür notwendigen Experimente führte sie am Institut für Fluiddynamik des HZDR durch. Seit 2023 ist Sara Marchini wissenschaftliche Mitarbeiterin für Chemische Verfahrenstechnik der TU Dresden. Ihre Forschungsschwerpunkte sind die chemische Energiespeicherung und reaktive Mehrphasenströmungen.

Manfred Hirschvogel Preis

Der Manfred Hirschvogel Preis wird seit 2013 jährlich an allen TU9-Universitäten – dem Zusammenschluss der neun führenden technischen Universitäten in Deutschland – für die beste Promotion des zurückliegenden Jahres im Fach Maschinenbau vergeben. Für die Nominierung kommen Arbeiten in Frage, die eine innovative und richtungsweisende Bedeutung für den wissenschaftlich-technologischen Fortschritt im Maschinenwesen vorweisen können. Der Preis wird von der Frank Hirschvogel Stiftung vergeben, die sich für die Förderung von Bildung, Wissenschaft und Forschung in Deutschland engagiert.

Gisela und Erwin Sick Universitätspreis für Messtechnik

Seit 2017 verleiht die TU Dresden den Universitätspreis der Gisela und Erwin Sick Stiftung für herausragende Dissertationen im Bereich Messtechnik. Bei der Preisvergabe legt die Jury besonderen Wert auf den Fortschritt für die Wissenschaft und die Bedeutung der Forschungsergebnisse für praxisrelevante Messaufgaben. Diese können etwa der Prozess-, Fabrik- oder Logistikautomatisierung, der Biomedizin sowie dem Umweltschutz dienen.

Kontakt:
Dr. Sara Marchini
Professur für Chemische Verfahrenstechnik
Institut für Verfahrenstechnik und Umwelttechnik
Tel.: 0351 463-32046
E-Mail: