studieren CRASH, BOOM, BANG
Mit einer Pipette nimmt Gerhard-Karl Riethmüller, 54, Vorlesungs-Experimentator der Universität Tübingen, einen Milliliter Benzin auf, derzeitiger Tankstellenpreis etwa 0,11 Cent, lässt ihn in einen mehrere Liter fassenden Stahlzylinder tropfen, verschließt diesen mit einem Deckel und schüttelt kräftig. Dann nimmt er den Deckel weg, richtet die Öffnung zum Publikum und hält einen Bunsenbrenner vor das Benzin-Luft-Gemisch.
Ein wahrhaft ohrenbetäubender Schlag lässt den Hörsaal erzittern. Selbst die anwesenden Professoren zucken bei der Detonation zusammen, und hätte Riethmüller bei der öffentlichen Vorlesung nicht vorsorglich seine Zuhörer - neben Studenten und Dozenten auch Schüler und interessierte Laien - gebeten, zum Druckausgleich den Mund zu öffnen, es wäre in der Notaufnahme der nahe gelegenen Hals-Nasen-Ohren-Klinik mit Sicherheit eng geworden.
Dass der Versuch nicht zum Nachmachen bestimmt ist, erschließt sich von selbst, auch wenn jeder Autofahrer beim Tritt aufs Gaspedal solche Explosionen schon millionenfach ausgelöst hat. Gerade darum geht es in öffentlichen Experimentalvorlesungen wie in Riethmüllers Vortrag »Faszination Chemie": Zu zeigen, »dass nichts Gefährliches an den Stoffen ist, wenn man genau weiß, wie sie sich verhalten«. Immerhin hätte der Milliliter Benzin bei Verwendung im Otto-Motor einen normalen Pkw mehr als zehn Meter vorwärts bewegt - ohne so eine Lärmbelästigung.
Passend zum 200. Geburtstag von Justus von Liebig, dem Begründer der modernen Chemie (und Erfinder von »Liebigs Fleischextrakt«, der weltberühmten Würze des 19. Jahrhunderts), hat Bundesbildungsministerin Edelgard Bulmahn 2003 zum »Jahr der Chemie« ausgerufen. Und deshalb lassen es viele Vertreter des Fachs derzeit überall öffentlich blitzen, krachen, stinken und in den kräftigsten Farben leuchten.
Dabei geht es der Zunft um nichts Geringeres, als den scheinbaren Gegensatz zwischen »Chemie« und »Natur« endlich in aller Öffentlichkeit aufzulösen. Denn Chemie, lautet das Credo, ist das Wissen von der Natur. »Es ist nun mal ein Faktum«, erklärt Holger Bengs von der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), »dass wir Chemie sind und Chemie uns umgibt.«
Von »Die Schöpfung - chemisch gesehen« über »Chemical Wild West« bis »Warum gibt es karierte Tischdecken und keine karierten Schafe?« reichen die Themen - und keines davon ist den Vortragenden zu theoretisch, um ihre eigene Begeisterung nicht mittels spektakulärer Stoffumwandlungen unter angehende Studenten und das gemeine Volk zu bringen. Selbstverständlich kostenlos, oft dank Sponsoring durch die chemische Industrie.
Die derzeit wohl aufwendigste Performance bietet der Erlanger Ordinarius Rudi van Eldik, traditionell zum Start des Wintersemesters und darüber hinaus zu besonderen Anlässen wie in diesem Jahr. Zu Beginn seiner »Chemischen Zaubertricks« steigern Musik und Lasereffekte die Spannung, erst dann betritt der Niederländer - der Rudi Carrell unter den Chemieprofessoren - die Showbühne. 26 Mitarbeiter tragen zum Gelingen des bis zu dreistündigen Spektakels bei, die eine Hälfte auf der Showbühne, die andere im Hintergrund. Vor johlendem Publikum moderiert van Eldik eine fulminante Show aus aufwendigen Experimenten, pfiffigen Tricks, wissenschaftlichen Erklärungen - und einer Menge Klamauk.
Ein bisschen was von allem demonstrieren seine »lieblichen Assistentinnen«, wenn sie einen karminroten Bikini abwechselnd mit einer roten Tinktur blau und mit einer blauen Flüssigkeit dunkelrot färben. Simple Erklärung: Die Baumwolle ist von Anfang an mit Kongorot eingefärbt, einem Indikator-Farbstoff, der in basischen Lösungen rot und in stark saurem Milieu blau wird. Nimmt man dazu eine zuvor mit anderem Farbstoff blau gefärbte Lauge und eine rote Säure, wird das winzige Textil mit »Blau« rot und mit »Rot« wieder blau.
Solche Spektakel haben eine lange Tradition: Die so genannte Experimentalvorlesung für Hörer aller Stände erfreute sich schon im 18. und 19. Jahrhundert großer Beliebtheit. Für die Chemie-Shows wurde damals Eintritt verlangt, sie konkurrierten mit anderen Volksbelustigungen wie Jahrmarkts-Varieté und Zirkus.
Doch nicht immer ging das gut. Ausgerechnet dem als Agrarexperten nach München berufenen Justus von Liebig unterlief vor fast genau 150 Jahren, am 9. April 1853, bei einer Vorführung vor Mitgliedern des bayerischen Königshauses, ein folgenschweres Missgeschick. Von den Beifallsrufen der illustren Gesellschaft angespornt, wollte der Chemieprofessor einen prächtigen hellblauen Blitz ein zweites Mal aufleuchten lassen. Doch bei der Wiederholung ergriff er statt der Flasche mit Stickstoffmonoxydgas versehentlich die Flasche mit ebenfalls farblosem Sauerstoff - und anstelle des harmlosen Lichtblitzes gab es beim Kontakt mit dem flüssigen, aber extrem flüchtigen Schwefelkohlenstoff plötzlich einen Donnerschlag, der die Trümmer der Apparatur bis weit ins Publikum schleuderte.
Viele der adligen Zuschauer - darunter Königin Therese und Prinz Luitpold - wurden von Splittern verletzt. Liebig selbst kam mit dem Schrecken davon: Ein großes Glasstück, das sonst wohl seine Oberschenkelarterie durchschnitten hätte, blieb im Deckel der goldenen Tabakdose stecken, die er in seiner Hosentasche trug. Doch die hohen Gäste zürnten nicht: Bei einer erneuten Vorlesung wenige Tage später kamen alle Zuhörer wieder - auch die Verwundeten.
Von solcher Begeisterung für ihr Fach können die Chemiker heutzutage nur träumen. Denn die Chemie hat ein echtes Imageproblem. Schon an der Börse, beklagt Wolfram Koch, Geschäftsführer der GDCh, gelte es als »nicht schick, Chemie zu machen« - dabei verberge sich hinter scheinbar innovativeren Geschäftszweigen wie Bio- oder Nanotechnologie »nichts anderes als Chemie«.
Auch die Studenten liefen dem Fach seit Anfang der neunziger Jahre in Scharen davon - schließlich wurden sie gleich doppelt vergrätzt: Von den Unis, weil das Studium inklusive der für lukrative Jobs geforderten Promotion selten unter zehn Jahren zu machen war, und von den Unternehmen, weil selbst promovierte Chemiker jahrelang kaum eine Anstellung fanden. Viele Abiturienten wanderten in andere Naturwissenschaften oder in die Informatik ab. Nicht zuletzt wegen des Zusammenbruchs des Neuen Marktes sind in den letzten Jahren die Anfängerzahlen wieder gestiegen. Auch »weil die Firmen eingesehen haben«, so Verbandsvertreter Bengs, »dass sie auch in schwierigen Zeiten einstellen müssen«.
Mit ihren Shows wollen van Eldik und Kollegen zeigen, »dass Chemie auch Spaß machen und schön sein kann« - und dafür sorgen, dass die Studentenzahlen in Zukunft stabil bleiben.
Weil sich mittlerweile wieder herumspricht, »dass man die Leute über Experimente gewinnen muss«, wie der Hohenheimer Hochschuldidaktiker Peter Menzel feststellt, sind auch die vielerorts lange Zeit vernachlässigten großen Experimentalvorlesungen für Studienanfänger langsam wieder im Kommen. Schließlich liegen Show und Lehre in der Chemie ganz nah beieinander: »Jede Experimentalvorlesung«, sagt der Bochumer Professor Roland Fischer, »ist wie eine Theatervorführung.«
Dabei hatten gerade die Experimentalvorlesungen für Studienanfänger, die traditionell über ein bis zwei Semester gehen und zu einem Drittel aus reinen Versuchen bestehen, häufig einen schweren Stand. Weil diese Vorträge sehr aufwendig sind, wurden sie meist als Erstes beschnitten, wenn es um Personaleinsparungen und Straffungen der Studienpläne ging. Oft wird vor allem in der Organischen Chemie auf Versuchsdemonstrationen verzichtet, mancherorts, wie beispielsweise in Konstanz, sind Experimentalvorlesungen sogar ganz abgeschafft.
Vor allem jüngere Chemieprofessoren wie die Bochumerin Martina Havenith-Newen zeigen dafür wenig Verständnis: »Chemie ohne Experimente ist doch, wie wenn Sie jemanden für Musik begeistern wollen, und Sie bringen ihm nur das Notenlesen bei.«
Selbst in Tübingen hat die Uni im Laufe der Jahrzehnte drei der vier Stellen für Vorlesungs-Experimentatoren gestrichen. Dabei kommt Riethmüller mit 2500 Euro Jahresetat aus - was ihm nur gelingt, weil er viele Chemikalien aus billigen Grundstoffen selbst herstellt und komplizierte Instrumente nach eigenen Entwürfen in den Uni-Werkstätten anfertigen lässt. Nur wenige Experimentatoren sind im Umgang mit gefährlichsten Stoffen so routiniert wie er.
Wie etwa mit Nitroglyzerin - einer Substanz, mit der selbst experimentierfreudige Dozenten lieber nichts zu tun haben wollen. Riethmüller lässt vor versammeltem Publikum einen Tropfen auf den Boden fallen - nichts passiert. »Der Film >Lohn der Angst<«, stellt Riethmüller lapidar fest, »entspricht also nicht ganz der Realität.« Auch ein mit Nitroglyzerin getränktes Stück Papier verbrennt völlig unauffällig. Doch als er ein anderes Stück Nitroglyzerin-Papier auf einen kleinen Amboss legt und mit dem Hammer draufschlägt, kommt es zur erwartet heftigen Explosion. Und als der Experimentator aus knapp zwei Meter Höhe Nitroglyzerin auf eine heiße Kochplatte tropfen lässt, knallen die Detonationen so dumpf und rhythmisch wie Salven aus einem großkalibrigen Maschinengewehr.
Solche Demonstrationen sind es, welche die Zuschauer begeistern. Selbst für Einser-Abiturienten, die sich im Biochemiestudium nur mit wässrigen Lösungen abgeben dürfen, sind solche Knalleffekte »ein kleiner Motivationsschub«.
Doch nur die wenigsten Hochschullehrer sind selbst zu Versuchsvorführungen bereit, und mit hochgefährlichen Substanzen lassen sie in der Regel nicht einmal ihre Assistenten hantieren.
Nur: »Wer, wenn nicht die Chemiker, steht für den Umgang mit Gefahrstoffen gerade?«, fragt der Bochumer Ordinarius Roland Fischer. Deshalb sei es absurd, Studenten die Gefahren vorzuenthalten. »Die Ausbildung zum Chemiker«, so Fischer, »geht nur über die authentische Begegnung mit den handwerklichen Aspekten unseres Fachs, Tafelkreide und Mausklick können das nicht ersetzen.«
Im vergangenen Jahr wurde in Bochum mit großem Aufwand eine neue Experimentalvorlesung eingerichtet - unterstützt von moderner Technik, mit der man einzelne Versuche fünf mal fünf Meter groß an die Hörsaalwand projizieren kann. Damit, freut sich Fischer, »ist eine ganz neue didaktische Qualität entstanden«.
Dabei macht den Hochschullehrern mittlerweile der Chemieunterricht an den Gymnasien die meisten Sorgen. »Viele Schulen können noch nicht mal ihre Chemikalien auffüllen oder neue Geräte anschaffen, wenn mal was kaputt geht«, klagt Professorin Havenith-Newen. Video-Präsentationen, Tafelchemie und das Surfen im Internet haben deshalb vielfach Bunsenbrenner, Bürette und Becherglas abgelöst.
Deshalb sind an etlichen Unis wie in Stuttgart so genannte Schülerlabors entstanden, in denen potenzielle Chemiestudenten sich in bis zu zweiwöchigen Praktika mit dem Experimentieren vertraut machen können.
In Clausthal-Zellerfeld zeigt Professor Georg Schwedt den Schülern in seinem »Labor für Supermarktprodukte«, warum Cola auch als Kalklöser für Küche und Bad verkauft werden könnte und warum bestimmte Fleckentferner zwar langsamer wirken als andere, dafür aber Fasern und Material schonen. »Gerade unsere Alltagsprodukte sind sehr gut geeignet, um die Grundlagen der Chemie zu vermitteln«, stellt Schwedt fest.
Ausgewählte Versuche hat Schwedt nun im Auftrag der GDCh auch für einen »Chemie-Truck« zusammengestellt, der als »Highlight der PR- und Event-Maßnahmen« durch die Lande tourt. Auch an der Uni Bochum entsteht derzeit ein 1000 Quadratmeter großes »Schülerlabor« - mitfinanziert von der AlfriedKrupp-Stiftung, damit Schüler, wie es Initiator Fischer formuliert, »riechen, fühlen, etwas in der Hand halten und auch mal Fehler machen dürfen«.
Manche Fehler, weiß Riethmüller, dürfen allerdings niemals passieren. Doch weil ein guter Chemiker auch das Undenkbare denken muss, geht Riethmüller bei allem, was er tut, auf Nummer Sicher. So stellt er zwar das Nitroglyzerin für seine Versuche selbst her - aber nur kleine Mengen und nur hinter Schutzglas und Drahtnetz.
»Schließlich will ich nicht so enden wie einer der Brüder von Alfred Nobel.« Der jüngere Bruder des Dynamiterfinders und Nobelpreis-Stifters kam bei einer Explosion in einer Nitroglyzerinfabrik ums Leben.
Dietmar Hipp
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ÖFFENTLICHE EXPERIMENTALVORLESUNGEN
6. Mai, 18.30 bis 20 Uhr
Uni München, Campus Großhadern, Butenandtstr. 13, Haus F-Ost
4. Juni, 10 bis 12 Uhr
Uni Frankfurt, Campus Riedberg, Chemische Institute, Marie-Curie-Str. 11, Hörsaal H1
18. Juni, 16 bis 17.30 Uhr
Degussa Informationscentrum Marl, Lipper Weg
24. Juni, 18.15 bis 19.30 Uhr
Uni Kassel, FB 18, Heinrich-Plett-Str. 40, Hörsaal 282 AVZ
25. Juni, 14 bis 15.30 Uhr
Universität Würzburg, Naturwissenschaftliches Hörsaalgebäude, Am Hubland, Max-Scheer-Hörsaal
27. Juni, 15, 16.30, 18 Uhr
Residenzschloss Ludwigsburg
5. Juli, 11 bis 12.30 Uhr
Uni Dortmund, Hörsaalgebäude II, Otto-Hahn-Straße, Hörsaal 3
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»CHEMIKER KÖNNEN SICH GLÜCKLICH SCHÄTZEN«
Beate Raabe, 42, Arbeitsmarktexpertin bei der Zentralstelle für Arbeitsvermittlung in Bonn, über die Berufsaussichten in der Chemiebranche
UniSPIEGEL: Deutschland hat 4,7 Millionen Arbeitslose. Wie viele davon sind Chemiker?
Raabe: Nur etwa 3700 Chemiker bezogen 2002 Leistungen vom Arbeitsamt. Die Zahl der Arbeit suchenden Hochschulabsolventen war mit 700 zudem sehr niedrig. Verglichen mit anderen Berufsgruppen können Chemiker sich glücklich schätzen.
UniSPIEGEL: Für Berufsanfänger sieht es in der Chemie noch gut aus?
Raabe: Viele finden schnell über ihre praktisch ausgerichtete Diplomarbeit oder über ein Praktikum eine Stelle. Entscheidend ist aber, dass die Absolventen bundesweit mobil sind.
UniSPIEGEL: Wo kommen Hochschulabgänger am leichtesten unter?
Raabe: Die meisten sind in der Industrie oder bei Universitäten und Forschungseinrichtungen angestellt. Es gibt aber auch Jobs bei kleinen Unternehmen, die etwa anwendungsorientierte Forschung betreiben.
UniSPIEGEL: Arbeiten Chemiker immer im Labor?
Raabe: Die Forscher im weißen Kittel stellen die größte Gruppe. Aber auch für das Produktionsmanagement sucht die Industrie Fachleute.
UniSPIEGEL: 90 Prozent aller Chemiediplomanden promovieren nach dem Studium. Muss das sein?
Raabe: Für Forschung und Entwicklung wird die Promotion noch immer gefordert. Laborleiter werden Sie ohne den Doktortitel nicht. Auch in repräsentativen Positionen wie im Vertrieb gehört die Promotion einfach dazu. Für manche Jobs eröffnen aber andere Kenntnisse genauso gute Chancen wie die Promotion, etwa ein Grundwissen in BWL.
UniSPIEGEL: Auf welchem Feld sollten sich Studenten heute spezialisieren?
Raabe: Einen allgemeinen Trend gibt es nicht. Wer in die Biotechnologie will, sollte sich eben auf Biochemie spezialisieren. In der Labormedizin sind manchmal auch medizinische Zusatzkenntnisse wichtig.
UniSPIEGEL: Was verdient ein Chemiker zu Beginn seiner Karriere?
Raabe: Uni-Absolventen können mit etwa 44 000 Euro im Jahr rechnen. Wer promoviert hat, bekommt durchschnittlich 53 000 Euro.
Weitere Infos:
berufenet.arbeitsamt.de
Suchwort »Chemie«
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CHEMIE STUDIEREN
Fast 5000 Studenten haben im Jahr 2001 an 55 deutschen Hochschulen ein Chemiestudium begonnen. Noch Mitte der neunziger Jahre waren es weniger als 3000. Jetzt soll das »Jahr der Chemie« dafür sorgen, dass noch mehr Abiturienten Lust auf eine Chemiekarriere bekommen.
In den ersten Semestern sitzen derzeit fast gleich viele Männer und Frauen in den Vorlesungen. Je höher das Semester, desto weniger häufig sind Studentinnen in den Labors anzutreffen. Nur 28 Prozent der Diplomanden waren etwa im Jahr 2001 weiblichen Geschlechts, und beinahe vier von fünf Chemikern, die im selben Jahr promoviert haben, sind Männer. Der Doktortitel ist fast die Regel - 90 Prozent der Absolventen promovieren. Lebensmittelchemiker schließen ihren speziellen Studiengang mit einem Staatsexamen ab.
Das Fach Wirtschaftschemie bot in Deutschland 1997 erstmals die Uni Kaiserslautern an. Heute haben auch Münster, Kiel und Ulm die Kombination aus drei Jahren Chemie und zwei Jahren BWL im Angebot. In Düsseldorf besuchen Wirtschaftschemiker schon vom ersten Semester an sowohl Chemie- als auch BWL-Vorlesungen. Die Absolventen sollen so auf Positionen im Management der Chemieindustrie vorbereitet werden.
www.gdch.de (Website der Gesellschaft Deutscher Chemiker - unübersichtlich, aber voller Informationen)
www.chemie-im-fokus.de
www.jahr-der-chemie.de