Alfred Leipertz (* 19. Mai 1946 in Rheydt, heute Mönchengladbach) ist ein deutscher Physiker, Ingenieur und Hochschullehrer. Er ist emeritierter Ordinarius für Technische Thermodynamik und Seniorprofessor für Chemieingenieurwesen an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Leipertz ist Mitbegründer und Gründungsdirektor der Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT) an der FAU, die im Rahmen der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder eingerichtet wurde. Zudem war er als Director Emeritus und Botschafter der SAOT tätig.

Leipertz ist Fellow der International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), von Optica und des Combustion Institute. Darüber hinaus ist er Träger des Yeram S. Touloukian Awards der American Society of Mechanical Engineers (ASME).

Ausbildung Von 1968 bis 1974 studierte Leipertz Mathematik, Chemie und Physik an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Er promovierte 1979 an der Ruhr-Universität Bochum zum Doktor der Ingenieurwissenschaften (Dr.-Ing.), gefolgt von seiner Habilitation (Venia Legendi) für das Fachgebiet Wärme- und Stoffübertragung im Jahr 1984.

Karriere Im Jahr 1974 begann Leipertz seine berufliche Laufbahn als Physiker beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Von 1975 bis 1976 arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachbereich Maschinenbau an der Universität Duisburg. Zwischen 1977 und 1984 war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Assistenzprofessor an der Ruhr-Universität Bochum tätig. Von 1984 bis 1986 lehrte Leipertz dort weiterhin als Privatdozent. Später hatte er an der Ruhr-Universität zwei Berufungen inne: von 1986 bis 1988 als außerordentlicher Professor (C3) für Experimentelle Wärme- und Stoffübertragung und von 1988 bis 1989 als ordentlicher Professor (C4) für Lasertechnik. Anschließend folgte er dem Ruf an die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) auf den Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, den er bis zu seinem Eintritt in den Ruhestand im Jahr 2014 leitete. Seitdem führt er den Titel eines emeritierten Ordinarius.

Leipertz gründete im Rahmen der deutschen Exzellenzinitiative die Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT) an der FAU mit und fungierte bis 2014 als deren Direktor. Seitdem ist er Botschafter und Director Emeritus der SAOT.

Während seiner akademischen Laufbahn war Leipertz Urheber mehrerer Patente und veröffentlichte Forschungsarbeiten, die zusammen mehr als 16.500 Zitationen und einen h-Index von 66 aufweisen. Er ist zudem Autor von Lehrbüchern, darunter Engineering Thermodynamics for Mechanical Engineers, Production Engineers, and Chemical and Bioengineers, Wärme- und Stoffübertragung und Einführung in die Verbrennungstechnik. Darüber hinaus besitzt er den Status eines emeritierten Mitglieds der International Association for Transport Properties (IATP).

Außerhalb des akademischen Bereichs gründete Leipertz ein eigenes Unternehmen, welches er führte.

Forschung Die Forschungsschwerpunkte von Leipertz lagen auf der Technischen Thermodynamik und angrenzenden Gebieten, darunter die Abhängigkeit der Kondensation von der Oberflächenbenetzbarkeit, die laserinduzierte Fluoreszenzspektroskopie (LIF), die Lichtstreuungsanalyse sowie Raman- und Rayleigh-Streuverfahren. Er arbeitete auch im Bereich der Photonenkorrelationsspektroskopie, untersuchte ionische Flüssigkeiten und prognostizierte deren Wärmeleitfähigkeit.

Zur Erzielung von Tropfenkondensation (DWC) brachte Leipertz amorphe Schichten aus hydriertem diamantartigem Kohlenstoff (DLC) auf einer flachen Kupferoberfläche auf und fand heraus, dass die Tropfenkondensation einen 11-mal höheren Wärmeübergangskoeffizienten aufweist als die Filmkondensation (FWC). Er untersuchte auch die Auswirkungen der Tropfenkondensation auf die Kosten der Wasseraufbereitung und kam zu dem Schluss, dass steigende Wärmeübergangskoeffizienten die Temperaturdifferenz zwischen Verdampfer und Kondensator verringern, was den Arbeitsaufwand des Kompressors senkt. Darüber hinaus untersuchte er unbeschichtete und beschichtete horizontale glatte, Hochleistungs- und Standard-Rippenrohre, um die Kondensations-Wärmeübergangskoeffizienten von R134a und R290 zu bestimmen.

Zusammen mit Al-Badri und anderen nutzte Leipertz ein analytisches Modell zur Abschätzung des Kondensations-Wärmeübergangskoeffizienten. Er hob jedoch auch andere analytische Ansätze hervor, darunter das Prallstrahlsieden (Jet Impingement Boiling) zur Wärmeübertragung. In der Verbrennungsforschung konzentrierte er sich auf die Struktur von Methan-Luft-Flammen und unterstrich den Einfluss des Drucks auf die Krümmung der Flammenfront. Darüber hinaus dokumentierte er, dass laserbasierte Verfahren Einblicke in Plasma- und elektrohydrodynamische Prozesse ermöglichen.

Gemeinsam mit Pfadler und Beyrau arbeitete Leipertz an der konditionierten Particle Image Velocimetry (CPIV) und führte einen Vergleich zwischen der aus OH-PLIF and Mie-Streuung gewonnenen Flammenkante durch. In diesem Zusammenhang implementierten sie eine Methode zur Flammenfrontdetektion, um die Position der Flammenfront bei einer Particle Image Velocimetry (PIV)-Messung zu lokalisieren. Er setzte PIV und planare gefilterte Rayleigh-Streuungsthermometrie (FRS) ein, um die Geschwindigkeit zu bestimmen.

Leipertz arbeitete mit Badock und anderen an einer Studie zur Untersuchung der Innenströmung von Diesel-Einspritzdüsen unter einem Druck von 1,5 MPa und dokumentierte, dass keine Kavitationsfilme oder -blasen in den Düsenlöchern auftraten. Er erforschte die Methode der laserinduzierten Inkandeszenz (LII) zur Beurteilung der Rußpartikelgrößenverteilung und etablierte LII auch als Werkzeug bei der Herstellung von Industrieruß (Carbon Black). Darüber hinaus führte er eine Forschungsstudie zur Bestimmung der Rußtemperaturen durch, in der er zeigte, wie die Verdampfung von Ruß eine plötzliche Temperaturänderung der Rußpartikel innerhalb von 100 ns nach der Laserpulsbestrahlung verursacht und wie Wärmeleitungsverluste die Temperaturabfallraten bestimmen.

Leipertz setzte inelastische und elastische Lichtstreuungsverfahren ein, um zu untersuchen, wie die Konzentration des gelösten Stoffes den Supercritical Antisolvent (SAS)-Prozess beeinflusst. Dabei dokumentierte er die Sättigungslöslichkeit des gelösten Stoffes in Lösungsmittel/Antilösungsmittel-Gemischen als indirektes Unterscheidungsmerkmal zur Abgrenzung zwischen kristalliner und amorpher Fällung. Er zeigte auf, dass lokale Informationen über die Verbrennungszone, die räumliche Tröpfchenverteilung, die Temperatur in der Flamme und die Nukleationszone durch den Einsatz von 2D-Chemilumineszenz-Bildgebung, CARS (kohärente Anti-Stokes-Raman-Spektroskopie) und laserblattbasierter Mie-Streuungs-Bildgebung gewonnen werden können.

Im Laufe seiner Forschungskarriere arbeitete Leipertz auch mit anderen Wissenschaftlern an verschiedenen Themen zusammen, wie etwa laserinduzierten Gittern (LIG) für Messungen in Propan-Gemischen, der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) zur Bestimmung der Gastemperatur sowie der Rotations-CARS (RCARS).

Auszeichnungen und Ehrungen

2000 – Gewähltes Mitglied, Wissenschaftlicher Arbeitskreis Technische Thermodynamik (WATT e.V.) 2007 – Fellow, Optica 2009 – Longtime Member Service Award, International Society of Automotive Engineers (SAE) 2009 – Fellow, International Society of Automotive Engineers (SAE) 2011 – Ehrendoktorwürde, Universität Maribor 2018 – Yeram S. Touloukian Award, ASME 2018 – Fellow, The Combustion Institute Fellow, IUPAC Ehrenmitglied, WATT e.V.

Einzelnachweise

Kategorie:Maschinenbauingenieur Kategorie:Hochschullehrer (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Standort Erlangen) Kategorie:Deutscher Kategorie:Geboren 1946 Kategorie:Mann