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Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften

Portrait Johannes Steinhaus (DE)

Prof. Dr. Johannes Steinhaus

Prodekan/Professor für Materialwissenschaften, insb. hybride Werkstoffsysteme und Schadenanalyse/Leiter Industriedienstleistungen im TREE-Institut/Studiengangsleitung MSc Materials Science and Sustainability Methods

Gliederung

Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften

Standort

Rheinbach

Raum

I 207

Adresse

von-Liebig-Str. 20

53359, Rheinbach

Profil

Aufgaben
Forschungsgebiete
  • Mikroplastikanalytik

  • Schadenanalyse

  • Simulation und Lebensdaueranalyse von Gummi-Bauteilen

  • Echtzeitanalyse des Aushärtverhaltens von Duroplastischen Systemen

  • Mikroskopie in der Charakterisierung von Kunststoffen

  • Einsatz thermischer Analysemethoden (DSC, DMA, TGA, TMA und DEA) in der Polymerentwicklung

  • Bauteilprüfung und Polymeranalytik
Aktuelle Lehrveranstaltungen
  • Additive Manufacturing

  • Biomedizinische Materialien

  • Conventional Processing Techniques

  • Forensische Schadenanalyse

  • Polymer Analytics

  • Recycling von Kunststoffen und Maritime Müllproblematik

  • Thermische Analyse von Kunststoffen

  • Werkstoffe, Strukturen, Methoden, Tools

  • Advanced Design, Methods and Tools

Seminare 

In Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Bernhard Möginger:

  • Thermoplastische Kunststoffe
  • Duroplastische Kunststoffe

(Kooperation mit der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde DGM) 

Forschungsprojekte

MOTTSAL Modellierung und Optimierung Transdermaler Therapeutischer Systeme

Durch Berücksichtigung der Patienteneigenschaften Hauttyp, Hauttextur, Transpirationsverhalten usw. im Aufbau der Transdermalen Therapiesysteme TTS (Wirkstoff- Therapiepflaster) könnten die Effektivität der Wirkstoffe erhöht und die Nebenwirkungen durch Kombination von optimierter Dosierung und hautadaptiertem Verhalten reduziert werden.

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Prof. Dr. Bernhard Möginger (ehemaliger Professor)
Transdermal Therapeutisches System (Quelle: LTS Lohmann Therapie-Systeme AG) (DE)
Echtzeithärtung und Schadenanalyse von Duroplastischen Systemen

Die Herstellung qualitativ hochwertiger Kunststoffprodukte, Verbundwerkstoffe sowie Verklebungen erfordert: eine umfangreiche Materialkenntnis verlässliche Qualitätseingangs- und –ausgangskontrollen hohe Prozesssicherheit verlässliche Lieferanten Bereits in der Konstruktion muss eine sorgfältige Materialauswahl stattgefunden haben. Nicht nur die Materialkosten sondern vor allem die in der Anwendung auftretenden Belastungen und Medieneinflüsse müssen berücksichtigt werden.

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Prof. Dr. Johannes Steinhaus
titelbild_schadenanalyse_verklebungen_blau1.jpg (DE)
NaWETec - Nachhaltigkeit in der Werkstoff- und Energietechnik

Der weltweite Kunststoffverbrauch wird sich von derzeit ca. 270 Millionen Tonnen bis 2030 auf etwa 600 Millionen verdoppeln und dann einen beträchtlichen Anteil der geförderten Ölmenge verbrauchen. Aus diesem Grund sind beträchtliche Anstrengungen hinsichtlich einerseits der effizienten Nutzung der eingesetzten Rohstoffe und Energie sowie andererseits der Erschließung von nachwachsenden Ressourcen im Sinne des nachhaltigen Wirtschaftens erforderlich. Um diese Ziele zu erreichen, ist interdisziplinäre Forschung und Zusammenarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette notwendig.

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Prof. Dr. Johannes Geilen
titelbild_energieeffizienz.jpg (DE)
RedPro - Reduzierung von Prototypen in der Produktion von Blasformkörpern

Die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg - einfach ausgezeichnet. Studieren Sie bei uns! Es erwartet Sie ein praxisorientiertes Studium auf der Basis aktueller Forschungsergebnisse.

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Prof. Dr. Johannes Geilen
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MatRes - Material- und Ressourceneffizienz für blasgeformte Hohlkörper

Ziel des Forschungsprojektes MatRes ist eine verbesserte Material- und Ressourceneffizienz für blasgeformte Verpackungsartikel unter drei Liter. Erreicht werden soll dies einerseits durch die Weiterentwicklung von theoretischen Ansätzen wie der FEM-Strukturanalyse. Wesentliche Produkteigenschaften können damit schon in der Enwicklungsphase vorhergesagt werden. Andererseits ist es notwendig, die Maschinentechnik weiter zu entwickeln, um die theoretisch errechneten und optimierten Wanddickenverteilung überhaupt fertigen zu können.

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Prof. Dr. Johannes Geilen
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Denthart

Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung des Härtungsprozesses von lichthärtenden Dental-Füllungskompositen. Dies geschieht zum einen während der Belichtung in Echtzeit mittels Dielektrischer Analyse (DEA). Diese Methode ermöglicht es das Härtungsverhalten von Harzen in dem elektrischen Wechselfeld einer Kammelektrode zu verfolgen. Sie ist weit verbreitet in der Kontrolle von Härtungsprozessen in der Luftfahrt sowie der Automobilindustrie, jedoch findet sie in zahnmedizinischen Einsatzgebieten nur selten Anwendung.

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Prof. Dr. Bernhard Möginger (ehemaliger Professor)
Projekt Denthart_teaser.jpg (DE)

Publikationen

  • Kusch P, Steinhaus J. Thermal Analysis of Polymers: Methods and Developments, Chapter: Thermal Analysis in Aerospace and Automotive Sectors. Ed. Pielichowski K, Wiley-VCH Verlag GmbH, ISBN10 3527347828, (2022)
     
  • J. Steinhaus, A. Almeida, U. Lantermann, B. Möginger. Correlating mechanical rubber properties with moving die rheometer vulcanization curves under consideration of the material composition. Proceedings of Nordic Rheology Conference, Gothenburg, Sweden, (2019)
     
  • J. Steinhaus, L. Kehret, M. Wieland, B. Moeginger. Das Härtungsverhalten verschiedener Dentalkomposite - Vergleichende Untersuchung mittels dielektrischer Analyse (DEA), ZMK-Magazin, Vol. 4 (33), 04/2017, 206-216, (2017)
  • T. Haenel, B. Möginger, J. Steinhaus, B. Hausnerova. Qualitative Beam Profiling of Light Curing Units for Resin Based Composites. The European journal of prosthodontics and restorative dentistry. Vol. 24, Issue 4, p. 197-202, (2016)

  • S. Alarcon Salinas, P. Kusch, G. Knupp, J. Steinhaus, D. Sülthaus. Characterization and quantification of ABS/PA6 blends using pyrolysis-gas chromatography (Py-GC) with different detector systems. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Vol. 122, p. 452-457, (2016)

  • J. Steinhaus , B. Hausnerova, T. Haenel, D. Selig, F. Duvenbeck, B. Moeginger. Correlation of shear viscosity and dielectric ion viscosity of dental resins – Effects of composition, temperature and filler content. Dental Materials, Vol. 32, Issue 7, p. 899-907, (2016)

  • L. Randolph, J. Steinhaus, B. Möginger, B. Gellez, J. Stansbury, W.M. Palin, G. Leloup, J.G. Leprince: Photopolymerization of highly filled dimethacrylate-based composites using Type I or Type II photoinitiators and varying co-monomer ratios. Dental Materials, (2015)

  • Kusch P, Obst V, Schroeder-Obst D, Fink W, Knupp G, Steinhaus J. Handbook of Materials Failure Analysis with Case Studies from the Chemicals, Concrete and Power Industries, Chapter 17 - Application of pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS) and scanning electron microscopy (SEM) in failure analysis for the identification of organic compounds in chemical, rubber, and automotive industry. Elsevier B.V., ISBN: 978-0-08-100116-5, (2015)

  • J. Steinhaus, B. Moeginger, M. Harrach, D. Guenther, F. Moegele, B. Hausnerova: Characterizing the Auto-curing Behaviour of Rapid Prototyping Materials for 3D-Printing via DEA, Polymer Engineering and Science, Vol. 55, Issue 7, p. 1485-1493, (2015)

  • T. Haenel, B. Hausnerová, J. Steinhaus, R.B.T. Price, B. Sullivan, B. Möginger: Effect of the irradiance distribution from light curing units on the local micro-hardness of the surface of dental resins, Dental Materials, Vol. 31, Issue 2, p. 93-104, (2015)

  • J. Steinhaus, B. Möginger, M. Grossgarten, M. Rosentritt, B. Hausnerova: Dielectric analysis of depth dependent curing behaviour of dental resin composites, Dental Materials, Vol. 30, Issue 6, p. 679-687, (2014)

  • J. Steinhaus, B. Hausnerova, T. Haenel, M. Großgarten, B. Möginger: Curing kinetics of visible light curing dental resin composites investigated by dielectric analysis (DEA), Dental Materials, Vol. 30, Issue 3, p. 372-380, (2014)

  • P. Kusch, G. Knupp, W. Fink, D. Schroeder-Obst, V. Obst, J. Steinhaus: Application of Pyrolysis-Gas Chromatography-Mass Spectrometry for the Identification of Polymeric Materials, LCGC North America, Vol. 32, No. 3, (2014)

  • A. M. Netto, J. Steinhaus, B. Hausnerova, B. Moeginger, B. Blümich: Time-Resolved Study of the Photo-Curing Process of Dental Resins with the NMR- MOUSE, Applied Magnetic Resonance, Vol. 44, 1027-1039, (2013)

  • P. Kusch, V. Obst, D. Schroeder-Obst, W. Fink, G. Knupp, J. Steinhaus: Application of pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry for the identification of polymeric materials in failure analysis in the automotive industry, Engineering Failure Analysis, Vol. 35, 114-124, (2013)

  • T. Haenel, R. B. T. Price, J. Steinhaus, B. Möginger, B. Hausnerova: Lichthärtende Dentalkomposite - Einflüsse auf die Aushärtung, ZWR - Das Deutsche Zahnärzteblatt, Vol. 122, 01/2013, 72-76, (2013)

  • J. Steinhaus, B. Moeginger, M. Großgarten, B. Hausnerová: Evaluation of dielectric curing monitoring investigating light-curing dental filling composites, Materials Engineering, Vol. 18, 28-33, (2011)

  • J. Steinhaus, M. Frentzen, M. Rosentritt, B. Moeginger: Dielectric analysis of short-term and long-term curing of novel photo-curing dental filling materials, Macromolecular Symposia, Vol. 296, 622-625, (2010)

  • P. Kusch, J. Steinhaus, G. Knupp, W. Fink, M. John: Analytische Pyrolyse - GC/MS beim werkstofflichen Kunststoffrecycling, www.analytik-news.de (2009)

  • J. Steinhaus, M. Frentzen, B. Moeginger: Kompositen auf den Zahn gefühlt, Dental Magazin, 1/2005, 81-84, (2005)

Vorträge

  • Correlating mechanical rubber properties with moving die rheometer vulcanization curves under consideration of the material composition. Nordic Rheology Conference 2019, Gothenburg, Sweden

  • Polymeranalytik und Mikroskopie an Composites und Verklebungen, AVK-Veranstaltung "Wekstoffprüfung" 2017, Frankfurt

  • Verarbeitungsnahe Echtzeit-Härtungsanalyse von Reaktivharzen mittels dielektrischer Analyse (DEA). Euro Hybrid -Materials and Structures Konferenz der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V. 2016, Kaiserslautern, Deutschland, Vortrag sowie auf 9. Int. Duroplasttagung, Iserlohn

  • Real-time investigation of the curing kinetics of visible light-curing resin based composites (VLC RBC) available on the European market. ECD-IADR Conference 2015, European Continental Devision of the International Association of Dental Research, Antalya, Turkey, oral presentation

  • Correlation of dynamic viscosity and dielectric ion viscosity of resins used for nano-hybrid dental composites and the effects of resin composition, temperature and filler content, 9th AERC 2014 (Annual European Rheology Conference), Karlsruhe, Germany, oral presentation
     
  • Characterizing the curing behavior of thermosets with dielectric analysis (DEA). GEFTA STK Joint Meeting 2012 (German Society for Thermal Analysis), Saarbrücken, Germany, oral presentation
     
  • Dielectric Monitoring of Light Curing Composites – Effects of Light Intensity. ECD-IADR Conference 2011, European Continental Devision of the International Association of Dental Research, Budapest, Hungary, oral poster presentation
     
  • Post-Curing of Photo-Polymeric Dental Composites - Effects on Mechanical and Dielectrical Performance. European Polymer Conference 2011, Granada, Spain, poster presentation

Weitere Infos

Betreute Bachelor Abschlussarbeiten in der Arbeitsgruppe
  • "Method development: Investigation of post-consumer thermoplastic litter via DSC and FTIR", Ann-Catherine Simeit (2021), Bachelor Thesis

  • "Einfluss des Füllstoffgehaltes und der Polymerisationstemperatur auf das Härtungsverhalten von Modell-Dentalharzsystemen", Fabian Duvenbeck (2013), gefördert von BMBF FHprofUnt Projekt "Denthart" (17081X10)

  • "Vergleichende Untersuchung des Härtungsverhaltens der wichtigsten Dental-Komposite auf dem Europäischen Markt mittels DEA", Michael Wieland (2012), gefördert von BMBF FHprofUnt Projekt "Denthart" (17081X10)

  • "Einfluss der Polymerisationslampe und -temperatur auf das Härtungsverhalten von ungefüllten Modelldentalharzsystemen", Katharina Kunz (2011), gefördert von BMBF FHprofUnt Projekt "Denthart" (17081X10)

  • "Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Mischungskomponenten auf das Härtungsverhalten ungefüllter Modelldentalharzsysteme", Daniela Selig (2011), gefördert von BMBF FHprofUnt Projekt "Denthart" (17081X10)

  • "Untersuchung der Nachhärtung von Dentalkompositen mittels DMA und DEA", Tobias Wegner (2011), gefördert von BMBF FHprofUnt Projekt "Denthart" (17081X10)

  • "Einfluss der Belichtungsstrategien auf die Fotopolymerisation und die Nachhärtung von Dentalkompositen", Michael Meurer, gefördert von BMBF FHprofUnt Projekt "Denthart" (17081X10), (2011, Förderpreis des Hochschulfördervereins)

  • "Einfluss von Belichtungsintensität, Schichtdicke und Temperatur auf die Ionenviskosität lichthärtender Dentalkomposite während der Aushärtung", Mandy Großgarten in Kooperation mit der Voco GmbH (2010, Förderpreis des Hochschulfördervereins)

  • "Vergleichende Untersuchung der Nachhärtung verschiedener Dentalkomposite mittels DMA und DEA", Daniel Lyssek in Kooperation mit der Voco GmbH (2010)

  • "Online-Messung der reaktionskinetik von Reaktivsystemen im 3D-Druckverfahren", Mohamed Harrach in Kooperation mit der Voxeljet Technology GmbH (2009)

Betreute Master-Abschlussarbeiten Extern
  • "Untersuchung der Prozesseinflüsse der Strahlensterilisation auf die Eigenschaften von Polyethylen", Sophia Noll bei der B. Braun Melsungen AG (2021)

  • "Verbesserung der Beständigkeit von Polyamid gegen heißes Glykol-Wasser-Gemisch", Kathrin Müller bei der Jopp Plastics Technology GmbH (2021)

  • "Optimierung eines TPU-Pulvers für das Selektive Lasersintern durch den Zusatz von Additiven", Alina Roth bei der Dressler Group (2021)

  • "Entwicklung von Compounds auf Basis des teilweise biobasierten Polyamids 6.9 im Wettbewerb zum Polyamid 6.10 sowie konventionellen Polyamiden", Sandra Brück bei der AKRO-PLASTIC GmbH (2021)

  • "Weiterentwicklung einer Debonding-on-Demand-Lösung für kationisch vernetzende Epoxidfilme", Maximilian Welteroth bei der Lohmann GmbH & Co. KG (2021)

  • "Einfluss von Messmethode und Produktionsparametern auf die Faserlänge in direkt compoundierten Thermoplasten", Martin Ediger bei Kautex Textron GmbH & Co. KG (2021)

  • Investigation of Ageing-Processes of PU- and PIR- Metal Panels”, Lukas Thelen bei der Covestro AG (2020)

  • "Entwicklung, Anwendung und Validierung einer Methode zur Untersuchung von Kunststoffemissionen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen", Hannah Brenner bei Fraunhofer UMSICHT (2020)

  • Tribological Investigation of Lubricating Oils for Electric Drivetrains”, Solmaz Cheshmazar bei GKN Driveline International GmbH (2020)

  • Technologieentwicklung eines hybriden Fertigungsverfahrens aus AM und PM hinsichtlich Design, Prozessparametern und Material”, Christian Grünewald bei GKN Sinter Metals (2020)

  • Chemische Optimierung eines lufthaltenden bionischen Textils zur Reibungsreduktion an Schiffen”, Theresa Karpe beim Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (2020)

  • "Optimierung eines TPU-Pulvers für das Selektive Lasersintern durch den Zusatz von Additiven", Hannah Steffen bei der Dressler Group (2019)

  • Optimierung eines TPU-Pulvers für den Laser-Sinter Prozess (SLS) hinsichtlich der Pulverfließfähigkeit und der Oberflächenspannung”, Linda Wiedemann bei der Covestro AG (2019)

  • Untersuchungen zur Nutzung von aliphatischen Polyisocyanaten in Verbundwerkstoffen, welche mittels Infusionsverfahren hergestellt werden”, Simon Münchrath bei der Covestro AG (2019)

Betreute Bachelor-Abschlussarbeiten Extern
  • "Einfluss von PTFE und Verstärkungsfaser auf die tribologischen Eigenschaften von PPS mittels Pin-On-Disk-Tribometer", Marc Tantarn bei der igus GmbH (2022)

  • "Entwicklung von tribologisch optimierten Materialien für das DLP 3D-Druck-Verfahren", Lars Kleist bei der igus GmbH (2022)

  • "Characterisation of Microplastics found in the environment - a case study of Aberdeen Beach", Charlotte Müller an der Robert Gordon University in Aberdeen, UK (2022)

  • "Investigating the Transfer of Polystyrene Microplastics from Soil to Footwear" Katharina Berlin an der Robert Gordon University in Aberdeen, UK (2021)

  • "Erarbeitung bzw. Optimierung eines Analyseverfahrens zur Separation von Schmutzansammlungen in diverse Materialklassen und anschließender genauer Materialidentifikation", Emily Aurig bei Clean Controlling GmbH (2021)

  • "Entwicklung einer Methode zur Identifikation und Klassifizierung von Abriebpartikeln in gebrauchten Motorenölen mittels REM/EDX", Anja Stiller bei der DEUTZ AG (2021)

  • "Optimierung feiner Kunststoffpulver für die additive Fertigung durch Quantifizierung und Separation von Faserbestandteilen", Sebastian Neuba bei der Dressler Group (2021)

  • "Experimentelle Bestimmung der Vermahlbarkeit von Kunststoffen in kryogenen Verfahren über den flächenspezifischen Energieverbrauch", Philip Mayer bei der Dressler Group (2020)

  • "Untersuchung des Einflusses verschiedener stoffspezifischer Paramater auf das Bruchverhalten von Partikeln zur Vorhersage der Vermahlbarkeit in kryogenen Verfahren", Kathrin Müller bei der Dressler Group (2019)

  • Einfluss von Kohlenstoff- und Glasfaserschlichten auf die Imprägnierbarkeit sowie deren Faser-Matrix Adhäsion in endlosfaserverstärktem Polycarbonat”, Severin Kock bei der Covestro AG (2018)

  • Impact of Humidity and Temperature on the Sealing Ability and Mechanical Function of a Connector”, Hoan Nguyen bei Bosch Automotive R&D Center Vietnam (2018)