„Mit meiner Forschung an Blasensäulen leiste ich einen Beitrag zur Energiewende“

Sara Marchini, Chemieingenieurin und Nachwuchswissenschaftlerin an der Technischen Universität Dresden forscht zu chemischen Prozessen, denen künftig eine Schlüsselrolle bei nachhaltigen Technologien zukommt. Sie hat dazu eine Methode zur Messung der Gasvermischung in Blasensäulen, die sogenannte Gasflussmodulation, entwickelt und macht damit klassischen Messverfahren Konkurrenz. 

Für ihre Arbeit wurde sie am 27. September 2025 in Dresden mit dem Dr. Wilhelmy-VDI-Preis ausgezeichnet. Im Interview erklärt Marchini, was ihre Forschung besonders macht und wie sie damit zu einer erfolgreichen Energiewende beitragen kann.

VDI: Wie funktioniert die entwickelte Gasflussmodulation in Blasensäulen und was macht dieses Messverfahren so besonders?

Sara Marchini: Blasensäulen sind Reaktoren, in denen Gas von unten nach oben durch eine Flüssigkeit strömt und dabei Blasen bildet. Entscheidend ist die Kontaktfläche zwischen Gas und Flüssigkeit: Je größer sie ist, desto effizienter läuft die Reaktion. Um diese Prozesse zu steuern, braucht man genaue Daten zum Stoff- und Wärmetransport – besonders die Verteilung von Gaspartikeln in der Flüssigkeit, die sogenannte Gasdispersion, spielt eine Rolle.

Mit der Gasflussmodulation variieren wir den Gasstrom minimal und gezielt und analysieren die Antwort des Systems. So können wir die Gasdispersion präzise bestimmen, ganz ohne chemische Leitsubstanzen oder Messsonden.

Unser Verfahren ermöglicht erstmals, die Gasdispersion axial aufgelöst zu messen, während herkömmliche Methoden nur einen gemittelten Wert für die gesamte Säule liefern. Außerdem ist es nicht-invasiv, umweltfreundlich und liefert detaillierte Informationen. Das macht es für die Industrie zu einer echten Alternative gegenüber klassischen Tracerverfahren.

VDI: Wo sehen Sie künftige Einsatzmöglichkeiten von Blasensäulenreaktoren?

Sara Marchini: Blasensäulenreaktoren sind seit Langem fester Bestandteil der chemischen und biologischen Verfahrenstechnik. Sie sind einfach aufgebaut, skalierbar und robust und damit ideal für nachhaltige Prozesse, etwa bei der Abwasserreinigung.

Unsere Messmethode befindet sich noch im Erprobungsstadium, ein Patent liegt aber bereits vor. Gemeinsam mit Industriepartnern wollen wir das Verfahren jetzt in den Testlauf geben. Langfristig sehe ich große Chancen in Bereichen wie CO₂-Abscheidung und -Nutzung, Power-to-X oder der biotechnologischen Herstellung von Grundchemikalien. Blasensäulenreaktoren können hier helfen, erneuerbare Energie effizient in chemische Energieträger umzuwandeln.

VDI: Wie trägt Ihr Verfahren konkret zu mehr Effizienz bei?

Sara Marchini: Überall dort, wo Gas und Flüssigkeit intensiv miteinander reagieren, können präzisere Mess- und Modellierungsmethoden Ressourcen sparen. Die Gasflussmodulation ermöglicht eine gezieltere Auslegung der Prozesse. So sinkt der Energieverbrauch, und auch der Einsatz von Rohstoffen lässt sich verringern – das reduziert Emissionen und Kosten zugleich.

VDI: Woran arbeiten Sie aktuell und was sind Ihre beruflichen Ziele?

Sara Marchini: Ich leite eine Forschungsgruppe an der Professur für Chemische Verfahrenstechnik der TU Dresden. Wir beschäftigen uns mit reaktiven Mehrphasenströmungen in der Blasensäule, der stofflichen Nutzung von Biomasse und chemischen Energiespeichern. Das sind allesamt Themen, die für nachhaltige Technologien entscheidend sind. 

Parallel engagiere ich mich im Erasmus+-geförderten Projekt „InnoLAB“. Dort wollen wir die Ausbildung von Ingenieurinnen und Ingenieuren moderner und praxisnäher gestalten, mit Schwerpunkten auf Nachhaltigkeit und Digitalisierung.

Langfristig möchte ich Forschung und Lehre noch enger verbinden: neue Technologien entwickeln und junge Menschen für Verfahrenstechnik begeistern. Toll wäre natürlich eine Professur!

VDI: Sie sind gebürtige Italienerin und kamen 2019 über Erasmus+ nach Deutschland. Was unterscheidet die Studienbedingungen in beiden Ländern?

Sara Marchini: In Italien ist das Studium oft theoretischer, während in Deutschland der Praxisbezug überwiegt, zum Beispiel durch Laborübungen oder Industrieprojekte oder Pflichtpraktika. Auch die Promotion unterscheidet sich: In Deutschland ist sie flexibler und meist mit einer Anstellung verbunden, in Italien läuft sie oft über Stipendien. Ich habe hier an der TU Dresden und am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf ideale Bedingungen gefunden: eine gute Betreuung, moderne Infrastruktur und ein Umfeld, das kreative Forschung fördert. Dafür bin ich sehr dankbar.

VDI: Sie wurden in diesem Jahr gleich mehrfach ausgezeichnet. Was bedeutet Ihnen das?

Sara Marchini: Das Jahr 2025 ist für mich besonders: mehrere Auszeichnungen so kurz nach der Promotion zu bekommen, ist eine große Ehre. Der bundesweite Dr. Wilhelmy-VDI-Preis hebt herausragende Dissertationen von Ingenieurinnen hervor und macht Frauen in den Ingenieurwissenschaften sichtbarer – das bedeutet mir sehr viel. Ich sehe den Preis aber nicht nur als Anerkennung meiner eigenen Arbeit, sondern auch als Erfolg meines Teams. Ohne die Unterstützung an der TU Dresden und am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf wäre das alles nicht möglich gewesen.

VDI: Wie sind Sie imVDI ehrenamtlich aktiv?

Sara Marchini: Zum einen beim regionalen Netzwerk der VDI Young Engineers hier in Dresden und zum anderen als Mentorin im Programm ProTechnicale Sachsen der VDI-GaraGe in Leipzig. Darüber hinaus engagiere ich mich bei der European Federation of Chemical Engineering (EFCE) im Early Career-Netzwerk. Dort setze ich mich für den Austausch junger Chemieingenieurinnen und -ingenieure in Europa ein. Die VDI-Fachgesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen ist als Mitgliedsorganisation der EFCE auch dabei. Mit dem Netzwerk Frauen im Ingenieurberuf bin ich jetzt beim Kongress, auf dem ich den Dr. Wilhelmy-VDI-Preis bekommen habe, erstmals in Kontakt gekommen. 

Netzwerke sind mir sehr wichtig, weil sie den Zusammenhalt in unserer Fachgemeinschaft fördern und jungen Ingenieurinnen und Ingenieuren neue Perspektiven eröffnen.