CDG-Preis geht an Materialforscherin Nina Schalk

Je länger ein Bohrkopf in der Fertigung durchhält, desto besser. Bei Verschleiß muss die Maschine nämlich angehalten und das Werkzeug ausgetauscht werden. Das kostet Zeit, Geld und wertvolle Ressourcen. Abhilfe können widerstandsfähige, hauchdünne Beschichtungen schaffen, die die Werkzeugteile härter und hitzebeständiger machen. Nina Schalk von der Montanuniversität Leoben forscht an genau solchen Beschichtungen. Für ihre Arbeit wurde sie am 20. September mit dem CDG-Preis für Forschung und Innovation ausgezeichnet.

3 Mikrometer dick sind die Beschichtungen, die Schalk und ihr Team im „Christian Doppler Labor für moderne beschichtete Schneidwerkzeuge“ in Leoben erforschen. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist mit 50 Mikrometern 16 Mal so dick. “Das Faszinierende daran ist für mich, dass man die Schichten mit freiem Auge nicht sieht. Um sie zu untersuchen, braucht man einfach coole Methoden, mit denen wir auf atomarer Ebene hineinschauen können”, sagt Schalk im Gespräch mit der futurezone.

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Studium in einer Männerdomäne

Schalk kam über Umwege in die Werkstoffwissenschaft. Ohne technische Ausbildung arbeitete sie nach ihrem Schulabschluss zunächst 4 Jahre als Buchhalterin, bevor sie sich für ein Studium an der Montanuniversität entschied. Dabei war sie in einer typischen Männerdomäne angekommen. “Als ich mit dem Studium angefangen habe, waren etwa 20 Prozent Frauen an der Uni, jetzt ist das schon besser. Es hängt aber auch von der Studienrichtung ab, in der Werkstoffwissenschaft gibt es traditionell etwas mehr Frauen”, sagt Schalk.

Benachteiligt fühlte sie sich dadurch allerdings nie: “Ich habe nie das Gefühl gehabt, dass es mir schwerer gemacht wird, weil ich eine Frau bin. Ich fühle mich sehr wohl in dem Umfeld und habe das Gefühl, dass es ein gleichberechtigtes Arbeiten ist”. Schalk blieb also in der Forschung und wurde 2017 die erste Frau, die die Leitung eines Christian Doppler Labors an der Montanuniversität Leoben übernahm.

"Es gehört auch immer der Firmenpartner dazu"

Dass es so weit kam, war laut Schalk auch ein bisschen dem Glück geschuldet. Nach ihrer Dissertation wurde eine Forschungsstellenleitung frei, mit dem Tiroler Werkzeugbauer Ceratizit hatte sie schon in ihrer Doktorarbeit zu tun. Eine weitere Uni-Verbindung führte dann dazu, dass man zusammen mit Ceratizit das Christian Doppler Labor aufbaute. “Es gehört auch immer der Firmenpartner dazu, dass man anwendungsorientiert forschen kann. Irgendwo muss die Finanzierung schließlich herkommen”, ist sich Schalk bewusst.

Ein Praxisbezug ist der Forscherin wichtig, “wobei man gar nicht immer direkt sieht, dass unsere Forschung in der Praxis auch zum Einsatz kommt”. Wissenschaftlich gesehen sei ihre Arbeit nämlich eine Stufe darüber, wie sie sagt: “Uns ist es wichtig, dass wir die Schichten wirklich gut verstehen, aber natürlich auch, dass die Sachen relevant für Anwendungen sind”.

Bis man eine Schicht ausreichend geprüft hat, können Monate vergehen. Herstellung und Zerspanungstests werden beim Unternehmenspartner in Tirol durchgeführt, die Analyse erfolgt in Leoben. Wichtig ist Schalk, dass man im Labor auch neue Erkenntnisse hervorbringt, die auch regelmäßig in verschiedenen Fachmagazinen veröffentlicht werden. “Wir publizieren relativ viel, in meiner Gruppe so um die 10 Paper pro Jahr”.

Ihren Alltag verbringt Schalk mittlerweile mehr mit administrativen Aufgaben, selbst stehe sie immer weniger an den Messgeräten und forscht. “Das geht mir schon irgendwie ab. Aber irgendwie ist es auch schön, wenn man Familie hat und sich nicht mehr so oft die Nächte mit dem Synchrotron (Teilchenbeschleuniger) um die Ohren schlagen muss.“

Energiewende als nächstes Ziel

Noch ein Jahr gibt es das Christian Doppler Labor für moderne beschichtete Schneidwerkzeug noch, dann würde sich Schalk gerne mit der Energiewende beschäftigen. “Ich sehe da eine große Chance für die Werkstoffwissenschaft: Wenn man an Erneuerbare Energien denkt, da braucht man überall moderne Werkstoffe und auch dünne Schichten. Wir haben hier etwas in der Hand, womit auch wir etwas zur Energiewende beitragen können.”

Dieser Artikel entstand im Rahmen einer Kooperation mit der Christian Doppler Forschungsgesellschaft (CDG).