Die Entwicklung verschleißresistenter Verbundwerkstoffe ist das Forschungsthema von Dr. Daniel Grasser. Der Absolvent des Masterstudiengangs Maschinenbau/Mechatronik der Hochschule Kaiserslautern forscht mithilfe von Simulationen an der Optimierung von Arbeitsgerät, das im Bergbau eingesetzt wird. Sein Arbeitsplatz ist das Institute for Frontier Materials (IFM) an der Deakin University nahe Melbourne im australischen Victoria. Das Institut mit rund 300 Mitarbeitenden hat sich der Materialforschung verschrieben, mit der Zielsetzung, die Lebensdauer unterschiedlichster Materialien zu verlängern. Dies erhöht die Effizienz und Nachhaltigkeit verschiedener Anwendungen, z.B. im Bergbau.

Dr. Grassers Spezialgebiet sind Verbundwerkstoffe. Er forscht daran, wie die Kombination von Werkstoffen optimiert werden kam, um eine maximale Lebensdauer zu erreichen.  In seinem Forschungsgebiet geht es speziell um Verbundwerkstoffe, die im Bergbau eingesetzt werden, z.B. um den Abrasionsverschleiß zu reduzieren Dabei arbeitet er mit Simulationen am Computer, sogenannten Discrete Element Modelling (DEM). Um diese Simulationen zu validieren, hat der promovierte Maschinenbauingenieur zunächst mit Hilfe eines Miniatur-Prüfstands im Labor ein Modell in kleinem Maßstab konstruiert. Im Anschluss wurde das erfolgreich validierte Modell erweitert und die davon abgeleiteten Prinzipien auf verschiedene Anwendungen im Bergbau angewandt. Auf dieser Grundlage, konnte ein Verbundwerkstoff entwickelt werden, welcher die Lebensdauer der getesteten Anwendungen um bis zu einem Faktor von zehn verlängern konnte. Damit verbunden sind ein geringerer Materialverschleiß, geringere Kosten und ein reduzierter Energieverbrauch, als die, die sonst für den Austausch der verschlissenen Teile anfallen würden.

Da nach Schätzungen der Bergbau weltweit 6,2 Prozent des Energieverbrauchs verursacht und allein 17,4 Prozent der im Bergbau verbrauchten Energie benötigt werden, um Verschleißteile wiederaufzubereiten und auszutauschen, liegt hier ein gewaltiges Potential für Energieeinsparungen. Die Verwendung des entwickelten Verbundwerkstoffes würde zu einem geringeren CO2-Ausstoß führen und somit zu mehr Nachhaltigkeit.

Erste Erfahrungen mit experimenteller Arbeit konnte Dr. Daniel Grasser schon während seines Masterstudiums an der Hochschule Kaiserslautern sammeln. Hierher war er nach seinem Bachelor-Studium an der Hochschule Köln wegen der Möglichkeiten zum Projektstudium gekommen. Besonders begeistert hat ihn das Forschungs- und Entwicklungsmodul (F&E Modul) von Prof. Dr.-Ing Joachim E. Hoffmann, der seit Ende 2018 im Ruhestand ist. Dr. Grasser hat das Modul für ein Jahr belegt und sagt darüber: „Es war extrem kreativ. Ich kann Professor Hoffmann gar nicht genug danken.“ Denn man habe hier „nicht für die Schublade“ gearbeitet, sondern Forschung für einen Industriepartner betrieben. Dabei wurde zunächst in den ersten sechs Monaten ein Testgerät  entwickelt, in den darauffolgenden sechs Monaten diverse Tests durchgeführt, um am Ende die Ergebnisse dem Industriepartner vorzustellen. Das sei eine hervorragende Vorbereitung für eine spätere Forschungstätigkeit gewesen.

Für die Masterarbeit bekam er dann die Gelegenheit, an einer Universität in Hong Kong weiter an dem Thema zu arbeiten, worüber er sagt: „Nach Hong Kong wollte ich aus Interesse an Asien. Ich war dort schon mal während eines Praktikums vor dem Master und wollte so schnell wie möglich wieder hin.“ Der „Reiz des Unbekannten“ und das Gefühl, dass „die Uhren hier anders ticken“, machten für ihn die Faszination und auch die Herausforderung aus. Und so blieb er bis zum Abschluss seines Masterstudium 2016 dort. Dass es danach für Daniel Grasser nach Australien ging, hat er seiner Frau zu verdanken, die er in Hong Kong kennengelernt hat. Ihr Wunsch – der dann auch zu seinem wurde – war es gewesen, eine Weile in Australien zu leben. Auch für den damaligen Masterabsolventen eröffneten sich in Australien neue Chancen. Er erhielt ein Dissertations-Stipendium für das Thema, zu dem er jetzt als Postdoc forscht.

An seiner aktuellen Tätigkeit schätzt er die große Flexibilität, den Abwechslungsreichtum und die Ergebnisoffenheit. Das ist vor allem beim Experimentieren gegeben, an dem er große Freude hat. Aber auch den Umgang am Arbeitsplatz findet er sehr angenehm: „Hier ist es superlocker und es gibt sehr flache Hierarchien. Es wird einem vertraut, wenn man seine Arbeit ordentlich macht.“ Im Prinzip könne er sehr flexibel arbeiten, solange er Ergebnisse liefert. Rund fünfzig Prozent seiner Arbeit macht er im Homeoffice, Experimente und wichtige Meetings an der Universität.

Mit der Auslandserfahrung lernte er aber auch Annehmlichkeiten aus der Heimat neu zu schätzen. Er lobt das kostenfreie Studium und zollt der guten Qualität des Studiums in Deutschland seine Wertschätzung. In Australien müsse man immerhin mit rund 30.000 australischen Dollar für ein Studium rechnen. Auch wenn er das Studium in Deutschland für sehr empfehlenswert hält, würde Dr. Grasser allen Studierenden auf jeden Fall empfehlen, ein Auslandssemester zu machen.

Wie es für ihn selbst nach seiner Postdoc-Stelle weitergeht, ist noch offen. Er könnte sich mittelfristig gut vorstellen, Leiter einer Forschungsgruppe zum Thema Verschleiß oder Simulation von Partikeln zu werden, fände es aber auch reizvoll für ein großes deutsches Unternehmen zu arbeiten.

Mehr Details zu Dr. Grassers Arbeit finden sich in dem gerade erschienenen Artikel im australischen Mining Magazine (https://issuu.com/monkeymediamagazines/docs/mining_autumn_2023_web/26).