Wenn Anastasiya Tönjes erklärt, woran sie forscht, klingt das für Außenstehende ein wenig nach Science Fiction: Sie entwickelt Eisenbasislegierungen, die sich »erinnern« können und in ihre ursprüngliche Form zurückkehren, wenn man sie erwärmt. Dabei arbeitet sie mit Lasern, 3D-Druck und Künstlicher Intelligenz. Bei Girls’ Days oder Institutsführungen wirkt das oft wie eine Zaubershow: »Hier habe ich eine Schneeflocke aus Metall! Jetzt verbiege ich sie … Und wenn ich sie auf diese Heizplatte lege: Zack! Ist die Schneeflocke wieder da.«
Formgedächtnislegierungen gibt es bereits seit den 1960er Jahren. Nickel-Titan-Legierungen, die geplant von einer Form in die andere wechseln, werden zum Beispiel für Stents verwendet, medizinische Implantate, die verengte Blutgefäße offenhalten. Konventionell hergestellte eisenbasierte Legierungen kommen etwa bei der Vorspannung von Betonbrücken zum Einsatz. Sie sind »vergesslicher« — aber auch unkomplizierter, günstiger und nachhaltiger herzustellen. Anastasiya Tönjes sucht nach der perfekten Lösung: Kleine Teile, die smart auf Temperaturen reagieren und ihre Form verändern, um sich zum Beispiel fester mit anderen Teilen zu verbinden oder einen Sicherheitsmechanismus auszulösen.
»Mehrere Firmen haben schon angefragt, ob unsere Methoden auch für ihre Zwecke funktionieren«, erzählt sie. Und mal ganz groß gedacht: Eisenbasierte Formgedächtnislegierungen könnten eines Tages sogar auf dem Mars zum Einsatz kommen. Immerhin ist Tönjes als Principal Investigator im DFG-Exzellenzcluster »Die Marsperspektive« eingebunden. Wer sich mit Metallen, Pulvern und Legierungen auskennt, kann auch Sinnvolles dazu beitragen, wie man auf einem fernen Planeten aus Regolith Eisen gewinnen und mithilfe eines 3D-Druckers daraus Bauteile herstellen könnte. Wer weiß, eines Tages werden so vielleicht direkt auf dem Mars Komponenten für Missionen hergestellt.
Hätte Anastasiya Tönjes auf diejenigen gehört, die ihr als Kind sagten »Technik ist für Jungs«, wäre sie heute Geisteswissenschaftlerin. Dabei fand sie in der Schule alle Fächer spannend und viele Berufswege interessant. Noch in Moskau, wo sie geboren ist, gewinnt sie einen Wettbewerb. Der Preis: Ein Mathematik-Leistungskurs an der Technischen Universität. Dann kommt ihr älterer Bruder aus dem Auslandssemester zurück und schwärmt von seiner Zeit in Bremen — einer Stadt, die in der ganzen Welt für Luft- und Raumfahrttechnik bekannt ist. Damit sind die Würfel gefallen: Anastasiya will auch nach Bremen. Doch ihr Schulabschluss berechtigt sie zwar in Russland zum Studium, nicht aber in Deutschland. Also schreibt sich die damals 16-Jährige für ein Studium der Luft- und Raumfahrttechnik an der Staatlichen Technischen Universität Moskau ein, einer der führenden technischen Hochschulen des Landes, die oft als »russisches MIT« bezeichnet wird. Zwei Studienjahre sammelt sie dort, dann wechselt sie zum frühestmöglichen Zeitpunkt an die Universität Bremen — um dort zu erfahren, dass alle Veranstaltungen auf Deutsch abgehalten werden. Innerhalb eines Dreivierteljahres bringt Tönjes ihre Sprachkenntnisse auf akademisches Niveau: Eine Lernkurve, die an einen Raketenstart erinnert.
In Bremen, wo die Oberstufen der Ariane-Raketen und die Satelliten für das Navigationssystem GALILEO entwickelt werden, ganz nah dran an Firmen wie Airbus und OHB, studiert Anastasiya Tönjes Produktionstechnik mit den Vertiefungsrichtungen Luft- und Raumfahrt und Materialwissenschaften. Schon als Studentische Hilfskraft kommt sie an das Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien (Leibniz-IWT). Für sie der ideale Arbeitsplatz, denn es gibt weltweit nur wenige Institute, die drei Technikwelten verbinden: Werkstoff-, Verfahrens- und Fertigungstechnik. Nach ihrer Promotion steht Tönjes allerdings wie viele Forschende vor einem Problem: »Um Forschen zu können, braucht man Förderungen. Aber um Förderungen zu beantragen, muss man meistens umfangreiche Publikationen in diesem Forschungsfeld nachweisen. Es ist wie bei der Henne und dem Ei.« Die Lösung war die Förderung im Leibniz-Wettbewerb: Auch hier sind zwar Publikationen notwendig, aber sie gibt Forschenden zu Beginn ihrer Karriere einen Vertrauensvorschuss und Unterstützung beim Aufbau eines eigenen Teams.
Seit 2022 leitet Anastasiya Tönjes die Leibniz-Junior Research Group »Additive manufacturing of graded structures from iron-based shape memory alloys«. Außerdem ist sie Leiterin der Abteilung Leichtbauwerkstoffe am Leibniz-IWT und verbringt viel Zeit mit Kommunikation. Die Arbeit mit Maschinen und Geräten ist darüber etwas in den Hintergrund geraten. »Aber ganz aus dem Labor kriegt man mich nie«, sagt Tönjes. »Wenn ich die Zusammenhänge verstehen und Ideen entwickeln will, muss ich den Prozess sehen.«
Zukunftsorientiert und visionär, handfest und anwendbar — das ist ihre Idealvorstellung von Wissenschaft. Im Kleinen ist das der Drache aus dem 3D-Drucker, mit dem sie die Freundinnen ihrer Tochter für Technik anfixt, im Großen sind es Bauteile und Prozesse für Flugzeuge und Satelliten. Wäre Anastasiya Tönjes selbst eine Legierung, die wichtigste Komponente neben Begeisterungsfähigkeit, Optimismus und Energie wäre sicherlich die Zielstrebigkeit, mit der sie sagt: »Ich will meine Ideen fahren und fliegen sehen.«
