Friedrich-Wilhelm-Preis 2021

  Foto von Preisträgern 2021 Urheberrecht: © Andreas Schmitter
06.12.2021
 

Friedrich-Wilhelm-Preis 2021 an Dr. Laura Zieger und Christina Schwanen (M.Sc.)

Die Fachgruppe Geowissenschaften und Geographie freut sich sehr, dass in 2021 gleich zwei Friedrich-Wilhelm-Preise für eine Master- und eine Doktorarbeit an Christina Schwanen und Laura Zieger aus dem Lehrstuhl für Geologie, Geochemie und Lagerstätten des Erdöls und der Kohle verliehen wurden. Mit dem Preis werden jährlich herausragende Leistungen in Masterarbeiten, Dissertationen und Habilitationen geehrt. Die Fachgruppe gratuliert beiden Preisträgerinnen herzlich zum Erhalt des Friedrich-Wilhelm-Preises.

Weitere Informationen zur Verleihung des Friedrich-Wilhelm-Preis 2021 finden sich hier

 

Auszeichnung für die beste Masterarbeit: Christina Schwanen (M.Sc.)

Foto von Christina Schwanen Urheberrecht: © Christina Schwanen

Nach ihrem Bachelorabschluss in Georessourcenmanagement an der RWTH Aachen (2016) war Christina Schwanen als Praktikantin bei international agierenden Konzernen tätig (u.a. der Daimler AG). 2017 begann sie, ebenfalls an der RWTH, ihr Masterstudium mit der Vertiefungsrichtung Umweltmanagement. Auch hier legte sie durch die Arbeit als wissenschaftliche Hilfskraft, ein Auslandssemester in Wroclaw (Polen) und die Teilnahme an der IGCS Winter School in Chennai (Indien) viel Wert auf einen Praxisbezug in einem internationalen Rahmen.

In ihrer Masterarbeit am Lehrstuhl für Geologie, Geochemie und Lagerstätten des Erdöls und der Kohle (LEK) unter der Betreuung von Prof. Dr. Jan Schwarzbauer beschäftigte sich Frau Schwanen mit der Analyse von Mikroplastik in unserer Umwelt. Dabei entwickelte sie eine einfache, zuverlässige und schnelle Methode zur Identifizierung von Mikroplastik in Sedimenten. Sie besteht aus zwei Teilen: einer erweiterten Probenbehandlung durch Dichtetrennung und der Probenidentifizierung durch μ-FTIR-Spektroskopie. Hierbei hat sich die FTIR-Bildgebung bewährt, um größere Probenmengen schnell und ohne großen Aufwand zu analysieren. Da bei dieser Messmethode große Datenmengen anfallen, ist eine Strategie für eine schnelle und effiziente Auswertung erforderlich. Die besten Ergebnisse erzielte sie durch den Vergleich des FTIR-Bildes mit Referenzspektren der spezifischen Polymere. So werden Spektren mit hoher Übereinstimmung optisch hervorgehoben, wobei sogar eine grobe Quantifizierung möglich ist. Auf diese Weise wies sie Mikroplastik in drei Sedimentproben aus Albanien, Indien und Schottland nach. Trotz unterschiedlicher Umweltbedingungen und Eigenschaften der Sedimentproben lieferte die hier entwickelte Methode zuverlässige Ergebnisse und verdeutlichte somit die globale Bedeutung der Kontamination durch Mikroplastik.

Im November 2020 hat Christina Schwanen ihre Promotion in der Arbeitsgruppe Organische Umweltgeochemie am LEK begonnen. Sie ist Stipendiatin der RWTH Graduiertenförderung und beschäftigt sich mit der Dynamik und dem komplexen Umweltverhalten organischer Schadstoffe im Flusssystem Rur.

 

Auszeichnung für die beste Promotion in 2021: Dr. Laura Zieger

Foto von Laura Ziegler Urheberrecht: © Laura Ziegler

Der Frage danach, wie sich organische Substanz aus unterschiedlichen Pflanzen und Pflanzenteilen in geologischen Systemen mit zunehmender Versenkung verändert, ging Laura Zieger in ihrer Dissertation nach. Im Zuge ihres Studiums des Georessourcenmanagements beschäftigte sie sich bereits mit den petrografischen und organisch-geochemischen Eigenschaften von Braunkohlen bevor sie 2016 mit ihrer Promotion am Lehrstuhl für Geologie, Geochemie und Lagerstätten des Erdöls und der Kohle (LEK) begann. In ihrer 2020 mit Auszeichnung bestandenen und nun mit dem Friedrich-Wilhelm-Preis ausgezeichneten Dissertation untersuchte sie vor allem Steinkohlen aus dem Karbon des Ruhrgebiets. Zu den jüngsten Einheiten der mehr als 3000 m mächtigen kohleführenden Schichtfolge gehört das Bolsovium (etwa 310 Millionen Jahre alt). Die Ablagerungsbedingungen der damals entstandenen Torfe, aus denen die Kohlen hervorgingen, wurden hinsichtlich Klima, Wasserhaushalt und vorherrschender Vegetation anhand mehrerer, komplett gekernter Kohleflöze untersucht. Neben den Paläo-Umweltbedingungen in den damaligen tropischen Mooren standen die Änderungen, denen das pflanzliche organische Material bei der Absenkung auf mehrere Kilometer Tiefe unterworfen ist, im Mittelpunkt der Arbeit.

Um die strukturellen und chemischen Charakteristika von Kohle und speziell dem aus Holz hervorgegangenen Vitrinit, dem Hauptbestandteil von Humuskohlen, zu quantifizieren, wurde eine Reihe petrografischer, geochemischer und spektroskopischer Analysemethoden mit Pyrolyse-Experimenten kombiniert. Es konnte gezeigt werden, dass ein Verlust funktioneller Gruppen sowie eine Aromatisierung des organischen Materials (Kerogen) je nach Ausgangstyp unterschiedlich schnell abläuft. Dabei nimmt der Anteil höher kondensierter aromatischer Cluster im Vergleich zu aliphatischen Bestandteilen mit zunehmender thermischer Reife und zunehmendem Vitrinit-Gehalt stetig zu. Die Kerogen-Zusammensetzung wiederum ist abhängig von den Umweltbedingungen, die zur Zeit der Bildung des originären organischen Materials vorherrschten. Für die Feuchtgebiete des Bolsoviums ließen sich so ähnliche Ablagerungsbedingungen in einem warm-feuchten Klima nachweisen, wie sie zuvor im etwas älteren Duckmantium vorherrschten, das heißt, die Umweltbedingungen änderten sich noch nicht stark. Dies geschah erst in den noch jüngeren Einheiten des Oberkarbons, im jüngsten Westfal und Stefan, als zunehmend semiaride Bedingungen das zuvor tropisch-humide Klima ablösten.

Neben der Veröffentlichung der ihrer Dissertation zugrundeliegenden Studien in hochrangigen internationalen Fachzeitschriften wirkte Dr. Zieger an 16 weiteren publizierten Studien mit. Im Anschluss an ihre Promotion arbeitet sie nun als PostDoc am LEK, wo sie neben ihrer Funktion als Projektleitung des ZIM geförderten Kooperationsprojekts „Auto-Vitrinit“, Koordinatorin des BMBF geförderten Forschungsprojekts „H2ReacT_2“ ist.