5. Oktober 2026 – Zwei wissenschaftliche Bilder aus der Werkstoffforschung der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin) sind bei der 60. Metallographie-Tagung „Materialographie 2026“ in Leoben ausgezeichnet worden. Das HTW-Team um Prof. Dr. Anja Pfennig erhielt den 1. Platz in der Kategorie „Heitere Metallographie“ für das Bild Pollenflug und den 2. Platz in der Kategorie „Lehrmaterial“ für die Darstellung AM316L – Schmelzbadlinien und Kornstruktur. 

„Wir freuen uns sehr über diese Auszeichnungen, denn wir haben wirklich lange und intensiv an der Präparationsroutine sowie Segmentierung (Anton Lemiasheuski, wissenschaftlicher Mitarbeiter) und der Bildbearbeitung (Birgit Ohst-Friedemann, studentische Hilfskraft) gefeilt, um aussagekräftige und gleichzeitig so ästhetische Bilder zu erzeugen. Das Bild AM316L eignet sich in besonderer Weise als Lehrmaterial und ist derzeit einzigartig und ein Ergebnis unserer langjährigen Forschung“, erläutert Prof. Dr. Anja Pfennig, Leiterin des Labors Werkstofftechnik an der HTW Berlin.

Die Auszeichnung erhielt das Team „3D Gefüge“ zusammen mit dem Projektpartner Dr. Dirk Bettge, Leiter der Forschungsgruppe 3D-Metallographie, von der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM). Die Präparationsroutine wurde im Rahmen der Forschungskooperation HTW-BAM auf dem an der BAM entwickelten individuell angepassten System RASI (Robot-Assisted Automated Serial-Sectioning and Imaging) erarbeitet. „Frau Ohst-Friedemann hat sich tief in die Bildanalyse eingearbeitet und in Kleinstarbeit die Details herausgearbeitet und die Bildqualität perfektioniert“, ergänzt Anja Pfennig.

Die 60. Metallographie-Tagung fand vom 23. bis 25. September 2026 an der Montanuniversität Leoben in Österreich statt. Die besten Wettbewerbsbilder wurden von den Teilnehmenden der Tagung und einer Jury ausgewählt.

Metallographie beschäftigt sich damit, den inneren Aufbau von Werkstoffen sichtbar zu machen. Dazu werden Proben vorbereitet, geschliffen, poliert und angeätzt und unter dem Mikroskop untersucht. Was dabei sichtbar wird, kann überraschend aussehen: Im ausgezeichneten Bild Pollenflug erinnern die Formen und Farben an Pflanzen und schwebende Pollen.

Das zweite ausgezeichnete Bild zeigt den gleichen additiv gefertigten hochlegierten Stahl 316L, der mit einem 3D-Druckverfahren für Metalle hergestellt wurde. Dabei trägt ein Laser Metallpulver Schicht für Schicht zu einem Bauteil zusammen.

Unter dem Mikroskop werden die Spuren der einzelnen Schmelzbäder und die Struktur der Kristallkörner sichtbar. „Genau diese beiden Merkmale gleichzeitig deutlich abzubilden, ist technisch sehr herausfordernd“, erklärt Anja Pfennig.

Auf der Tagung stellte das HTW-Team auch seine Forschung zur dreidimensionalen Rekonstruktion von additiv gefertigtem 316L vor. Dafür wird die Probe schrittweise abgetragen und immer wieder Bilder unter dem Mikroskop von der neu entstandenen Oberfläche aufgenommen. Aus vielen solchen zweidimensionalen Bildern soll anschließend ein dreidimensionales Modell des Werkstoffs entstehen. 

Eine besondere Schwierigkeit besteht darin, zwei verschiedene Strukturen gleichzeitig zuverlässig zu erkennen: die linienförmigen Grenzen der Schmelzbäder und die flächigen Kristallkörner. Im Projekt werden dafür Präparationsroutinen für das RASI-System erarbeitet und anschließend klassische Bildauswertung, maschinelles Lernen und Deep-Learning-Verfahren miteinander verglichen und weiterentwickelt. Die abschließende dreidimensionale Darstellung erfolgt mit einer speziellen Visualisierungssoftware. 

Ein digitales Volumenmodell kann dabei helfen, besser zu verstehen, wie der Herstellungsprozess den inneren Aufbau eines 3D-gedruckten Werkstoffs beeinflusst. Langfristig könnten solche Daten dazu beitragen, Herstellungsprozesse genauer an die gewünschten Eigenschaften eines -Bauteils anzupassen und eine Grundwahrheit für Computersimulationen bereitzustellen.