Dr. Kai Exner wird Honorarprofessor an der TU Braunschweig Würdigung für exzellente Lehrtätigkeit
Dr. Kai Exner wurde am 7. September 2021 zum Honorarprofessor der Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik bestellt. Damit würdigt die Fakultät seine langjährige Lehrtätigkeit an der Technischen Universität Braunschweig. In seiner Vorlesung „Design of Experiments“ vermittelt er den Studierenden eine ökonomischere Alternative zum klassischen Experimentaufbau – mit stetig wachsendem Publikum.
Neuer Honorarprofessor der Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik: Dr. Kai Exner. Bildnachweis: Max Fuhrmann/TU Braunschweig
Der Kontakt zur TU Braunschweig entstand für Exner vor über zehn Jahren: Als industrieller Vertreter beim Innovation Lab in Heidelberg hielt er auf Anregung von Professor Wolfgang Kowalsky vom Institut für Hochfrequenztechnik an der TU Braunschweig ein Seminar zu Statistik und Design of Experiments für die vertretenen Forschungsgruppen. Der Clou: Statt einer Abschlussklausur bekamen die Teilnehmer*innen am Ende eine interaktive, web-basierte Challenge. Dabei wendeten sie die erlernten Techniken für das Design von Experimenten an, um ein unbekanntes System zu optimieren.
Die große Resonanz des Seminars veranlasste Kowalsky, Exner direkt im Anschluss dafür zu gewinnen, das Seminar in Form einer regulären, bei Bedarf auch auf Englisch gehaltenen Vorlesung anzubieten: „Statistics, Design of Experiments & Optimization“. Seitdem blickt die Vorlesung auf vier Jahre wachsende Hörerzahlen zurück. Mittlerweile kommen dabei auch immer mehr Interessierte aus anderen Fakultäten, wie der Fakultät für Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften. Neben der Vorlesungstätigkeit unterstützt Exner regelmäßig Master- und Doktorarbeiten, wo immer Fragestellungen aus Versuchsplanung und Statistik auftauchen.
Was ist „Design of Experiments”?
Die klassische Vorgehensweise für wissenschaftliche Experimente besteht darin, immer nur einen Faktor zu verändern, um den Einfluss des Faktors auf das Versuchsergebnis genau zu fassen. In Prozessen und Systemen, die von mehreren Faktoren abhängen, ist diese Vorgehensweise jedoch nicht ökonomisch, wenn man ein System beschreiben und optimieren will. Zudem bestehen oft Wechselwirkungen der Faktoren untereinander, die mit dieser Herangehensweise nicht erfasst werden. „Design of Experiments“ führt nun statistische Methoden mit der optimalen Planung von Experimenten zusammen, um mit höchstmöglicher Effizienz eine Systembeschreibung und Optimierung zu erlauben. Dank der statistischen Basis wird hierbei der Einfluss des stets vorhandenen „Rauschens“ (Versuchsschwankungen) sauber von realen Effekten getrennt, so dass Forscher*innen keinen Scheineffekten aufsitzen, deren vermeintliche Erforschung Zeit und andere Ressourcen vergeudet.
Professor Eduard Jorswieck, Honorarprofessor Dr. Kai Exner, TU-Präsidentin Professorin Angela Ittel und Professor Wolfgang Kowalsky. Bildnachweis: Max Fuhrmann/TU Braunschweig
Zur Person
Früh entdeckte Dr. Kai Exner seine Faszination für Chemie: Bereits 1988 nahm er an der Chemieolympiade in Finnland teil und gründete im Anschluss zusammen mit vielen Gleichgesinnten den Förderverein Chemie-Olympiade e.V. Seit fast 30 Jahren unterstützt der Verein das deutsche Auswahlverfahren des vom BMBF geförderten Schülerwettbewerbs und begeistert damit junge Menschen für Chemie.
Exners akademische Laufbahn begann mit einem Chemiestudium an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, wo er 1998 in Organischer und Physikalisch-Organischer Chemie bei Professor Prinzbach promovierte. Nach der Promotion folgte ein Postdoc-Aufenthalt bei Professor Paul von Ragué-Schleyer an der University of Georgia, USA. Dort erforschte er vor allem die Anwendung quantenchemischer Rechnungen auf (extreme) Bindungsformen in der Chemie.
Nach der Postdoc-Zeit trat Exner im November 2000 in die BASF ein, wo er zunächst in der Verfahrensentwicklung tätig war und in Mumbai, Indien, ein Forschungslabor aufbaute. Von der Forschung wechselte er 2008 in den Bereich New Business Development, zunächst in den Bereich Zwischenprodukte für Life Sciences und 2010 in den Bereich Organische und Gedruckte Elektronik. Zu diesem Zeitpunkt begannen die Kontakte zur TU Braunschweig über öffentlich geförderte Forschungsprojekte am Innovation Lab in Heidelberg.
Wissenschaftliche Interessen
Exners angestammte Interessen im Bereich Chemie liegen in den Feldern Physikalisch-Organische Chemie, insbesondere Photochemie, (Radikal)Ionen, (extreme) Formen der chemischen Bindung. Sein Interesse an statistischen Methoden wurde durch seine Industrietätigkeit geweckt. Es umfasst einerseits die Beschreibung, das heißt die Modellierung, andererseits die Optimierung von Multi-Parameter-Systemen, beides im industriellen Kontext sowohl unter dem Aspekt der Produktion als auch der Qualitätskontrolle.