Das Berufsbild von - chemie.uni-bonn.de · fig sind dies die Physik, seltener die Mineralogie, Geologie und Biologie). Die Prüfungen erfolgen studienbegleitend. Kenntnisse in Mathematik

Das Berufsbild

von

P H Y S I K O C H E M I K E R N

Die Physikalische Chemie ist eine interdisziplinäre Wissenschaft zwischen Chemie

und Physik, deren Fragestellungen über die klassischen Bereiche der jeweiligen

Einzelwissenschaften hinausgehen. Die Physikalische Chemie beschreibt mit Hilfe

theoretischer und experimenteller Methoden die Eigenschaften von Stoffen und

deren Umwandlung und ist eine der drei Schlüsseldisziplinen in der Chemie. Sie

liefert die theoretische Basis für die Technische Chemie und die Verfahrenstech-

nik. Ihre Erkenntnisse sind fester Bestandteil vieler anderer Disziplinen und wer-

den zur Beschreibung und zum Verständnis in Biologie, Meteorologie und den Geo-

wissenschaften verwendet.

Die Chemische Industrie, als potenzieller Arbeitgeber für Physikochemiker, ist einer

der größten Industriezweige in Deutschland. Sie beschäftigt rund 440.000 Mitarbei-

ter und trägt zu knapp einem Viertel des europäischen Chemieumsatzes bei. Sie lie-

fert die Grundlage für neue Entwicklungen in zahlreichen nachgelagerten Branchen

wie zum Beispiel der Automobil-, Textil- und Konsumgüterindustrie und leistet so di-

rekt und auch indirekt wesentliche Beiträge zur Lösung aktueller gesellschaftlicher

Herausforderungen, wie sie unter anderem der Umgang mit einer älter werdenden

Bevölkerung, die Sicherung der Energieversorgung oder auch die Anpassung an eine

zunehmende Verknappung der Ressourcen erfordert.

In der physikalisch-chemischen Forschung besitzt Deutschland eine Spitzenposition,

die weiter gesichert und ausgebaut werden muss. Qualifizierte und motivierte Nach-

wuchswissenschaftler sind der Schlüssel, um diese Forschung in Deutschland auf

dem hohen Niveau zu erhalten. Wir möchten deshalb mit dieser Broschüre ange-

henden Studierenden in der Chemie Anregungen und Hinweise geben, welche Mög-

lichkeiten sich für Physikochemiker sowohl in der Forschung als auch in der Industrie

eröffnen und welche Lerninhalte Teil des Studiums der Physikalischen Chemie sind.

Wir möchten uns an dieser Stelle insbesondere bei Herrn Professor Richtering,

RWTH Aachen und allen anderen Mitgliedern der Unterrichtskommission der Deut-

schen Bunsen-Gesellschaft für die Überarbeitung und Korrektur der Broschüre be-

danken.

Der Erste Vorsitzende Der Geschäftsführer

Professor Dr. Wolfgang von Rybinski Dr. Andreas Förster

Frankfurt am Main, Juli 2010

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D A S B E R U F S B I L D V O N P H Y S I K O C H E M I K E R N

V O R W O R T

Vorwort zur sechsten Auflage

Vorwort 1

1. ALLGEMEINES Die Naturwissenschaften 3

Die Physikalische Chemie 4

2. DAS STUDIUM Allgemeines 5

Bachelor- und Masterstudiengänge

Die Physikalische Chemie im Studium 5

Bachelorstudium Chemie

Masterstudium Chemie

Masterarbeit

Promotion

Ausbildungsziele, Studienreform, Studienzeiten

und Ranking 7

3. ARBEITSGEBIETE DER Allgemeines 9

PHYSIKALISCHEN CHEMIE Biophysikalische Chemie 10

Chemische Analytik 10

Chemische Nanotechnologie 10

Computerchemie 11

Energietechnik 11

Grenzflächenphänomene 12

Makromolekulare Chemie 12

Materialwissenschaften 12

Sensorik 13

Sicherheitstechnik 13

Spezielle Reaktionskinetik

(Atmosphären-, Verbrennungsprozesse) 14

Verfahrenstechnik 14

4. TÄTIGKEITSBEREICHE Hochschulen und wissenschaftliche Institute 15

Öffentliche Verwaltung, Verbände 16

Dienstleistungsbereiche 16

Industrie 16

Chemische Industrie

Elektro- oder Elektronikunternehmen

Weitere Industriezweige

5. DIE PHYSIKALISCHE Die Gründung und die Gesellschaft 18

CHEMIE UND DIE DEUTSCHE Publikationen 18

BUNSEN-GESELLSCHAFT Tagungen 18

Auszeichnungen 18

Bildung und Ausbildung 18

Mitgliedschaft in der Deutschen Bunsen-Gesellschaft 19

Deutsche Flüssigkristall-Gesellschaft 19

Arbeitsgemeinschaft Theoretische Chemie 19

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I N H A L T S V E R Z E I C H N I S

D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N

Die klassischen Naturwissenschaften, aufgeteilt in Physik,Chemie und Biologie, prägen die ökonomische, ökologische,aber auch die soziale Entwicklung unserer modernen Gesell-schaften. Die Industrien, die sich auf sie stützen, wie zum Bei-spiel die Maschinenbau- und Elektroindustrie, aber auch diePharmazeutische und natürlich die Chemische Industrie, sindund bleiben die Triebfedern der technischen Innovationen. Da-bei vollzieht sich innerhalb der Naturwissenschaften ein steti-ger Wandel weg von der Einzeldisziplin hin zum vernetztenArbeiten in komplexen, interdisziplinären Projekten.

Die Wechselbeziehungen zwischen den Wissenschaften sindin Abb. 1a schematisch angedeutet. Daraus geht auch hervor,wie sich die verschiedenen naturkundlichen Fächer durch denGrad an Komplexität der untersuchten materiellen Objekteunterscheiden. Der Physiker*) interessiert sich für die unbe-lebte Natur, Felder, Wechselwirkungen, Elementarteilchen,Atome und deren Transformation ineinander. Den Chemikerinteressieren Stoffe, Elemente, Moleküle und Materialien, dieer herstellt und reinigt sowie die Analyse ihrer Struktur, Dyna-mik und gegenseitige Umwandlung. Die Biologie ist die Wis-

senschaft der Zellen, Zellverbände und des Lebens überhaupt,das ohne Veränderungen nicht existieren könnte. Historischhaben sich Physik, Chemie und Biologie ohne detaillierteKenntnis der Zusammenhänge zwischen diesen Wissen-schaften entwickelt. So definiert jede Wissenschaft zunächsteine Ausgangsbasis, die nicht ständig neu begründet werdenmuss. So nimmt z.B. der Chemiker das Periodensystem derchemischen Elemente zunächst als gegeben hin. Er braucht al-so nicht unbedingt die Kernstruktur zu kennen, um neue Ver-bindungen zwischen Elementen zu knüpfen. Der Biologe kannZellen charakterisieren und manipulieren, obwohl ihm derenchemische Zusammensetzung im Einzelnen unbekannt ist. ImZuge des wissenschaftlichen Fortschritts dehnen sich die wis-senschaftlichen Inseln jedoch immer weiter aus, bis sie sichberühren und überbrückbar werden. Diese Brückenfunktionenerfüllen die Physikalische Chemie, die Biochemie und die Bio-physik (Abb. 1b).

Interdisziplinarität ist für den Berufseinstieg gerade in der stoff-umwandelnden Industrie von großer Bedeutung. Aus diesemGrund bieten sich auch für Studierende aus den oben ge-nannten Brückenbereichen gute Chancen für einen Berufs-einstieg in die Industrie.

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1 . A L L G E M E I N E S

Elektrotechnik

Elektronik

Energietechnik

Verfahrenstechnik

Chemietechnik

Materialkunde

Umweltschutz

Biotechnologie

Pharmakologie

MedizintechnikMedizin

Biologie

Physikalische-Chemie

Biochemie

Chemie

Physik

Mathematik,Informatik

Biophysik

Ingenieur-wissenschaften,

Technik

Natur-wissenschaften

neueArbeitsmittel

Anwendungen

*) Die männliche Form von Berufbezeichnungen wird hier und im folgenden ausschließlich aus Gründen der sprachlichen Kürzeund Prägnanz benutzt.

1. Allgemeines

Abb. 1a: Wechselbeziehungen zu den Wissenschaften

Medizin

Biologie

Physikalische-Chemie

Biochemie

Chemie

Physik

Mathematik,Informatik

Biophysik

Materienatürliche – künstliche

Natur-wissenschaften

Lebewesen

Zellen,Zellverbände

Moleküle,Molekülverbände

Atome,Atomverbände

Teilchen

Felder

biologischechemischephysikalisch

mathematischeMethoden

UmwandlungSynthese

BeobachtungAnalyse

Modellbildung,Theorie

Abb. 1b: Methoden und Brückenfunktionen

In dieser Broschüre sollen einige Hinweise für die klassischeinterdisziplinäre Studienrichtung gegeben werden, die vor al-lem für Chemiker und Physiker in Frage kommt, nämlich diePhysikalische Chemie.Die Physikalische Chemie stellt im Chemiestudium neben derAnorganischen Chemie, der Organischen Chemie und Wahl-fächern etwa ein Viertel des Gesamtaufwandes dar. Dagegenist das Studium der Physik in Deutschland traditionell von derExperimentalphysik, der Theoretischen Physik und der Ma-thematik dominiert. Hier bietet sich die Physikalische Chemieals Wahlfach an.

D I E P H Y S I K A L I S C H E C H E M I E

Die Physikalische Chemie beschreibt und erforscht die bei che-mischen Vorgängen auftretenden physikalischen Erscheinun-gen; sie untersucht chemischen Prozessen zugrunde liegen-de physikalische Gesetze und wendet sie auf technischeProbleme an. Schwerpunkte ihres Einsatzes gibt es überalldort, wo physikalische und mathematische Methoden zur Lö-sung chemischer Fragestellungen benötigt und quantitativeAussagen über Eigenschaften und Zustände von Stoffen, überStoffumwandlungen und Reaktionen gefordert werden. Klas-sische Arbeitsgebiete der Physikalischen Chemie sind dieThermodynamik und die Kinetik chemischer Reaktionen sowiedas weite Feld der Spektroskopie. Von der Physik bestimmtsind die kinetische Theorie der Gase, die statistische Mecha-nik, die Festkörperforschung und die Quantentheorie. Thermo-,Elektro- und Photochemie sind schon durch ihre Namen ein-deutig zuzuordnen.

Der Zugang zur Physikalischen Chemie ist prinzipiell sowohlaus dem Grundstudium der Chemie als auch aus dem Grund-studium der Physik möglich. Oft werden Chemiker und Phy-siker erst während ihres Berufslebens mit Aufgaben konfron-tiert, die sich mit dem Rüstzeug des Physikochemikers lösenlassen, und sie werden sich dann diesem Fach zuwenden.

Die Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemiebezweckt die Pflege und Förderung dieses Fachgebiets undstrebt eine möglichst innige Wechselwirkung zwischen Wis-senschaft und Technik an. Dieser Aufgabe soll auch die vor-liegende Broschüre dienen. Sie ist vor allem für Schüler undStudierende geschrieben und soll ihnen helfen, eine Vorstel-lung über das berufliche Leben zu erhalten, wenn sie sich derPhysikalischen Chemie widmen. Dazu soll das Studium skiz-ziert werden; eine Beschreibung künftiger Tätigkeiten in For-schung und Industrie schließt sich an.

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1 . A L L G E M E I N E S

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2 . D A S S T U D I U M

A L L G E M E I N E S

Die Physikalische Chemie existiert in Deutschland nicht als ei-genständiges Hochschulstudium, sondern wird als Teilbereichund Spezialisierung in den Studiengängen der Chemie- undPhysik vermittelt. Die Einbindung in die „klassischen“ Natur-wissenschaften ermöglicht zum einen eine fundierte Ausbil-dung und zum anderen die korrekte Einordnung der zu be-trachtenden Phänomene in den übergreifenden Kontext dermodernen Problemstellungen in der Naturwissenschaft.

Bachelor- und Masterstudiengänge

Die Hochschulen bieten Bachelor- und Masterstudiengängean. Diese Studiengänge sind in der Regel konsekutiv ange-legt. Sie folgen damit der zweizügigen internationalen Struk-tur der Hochschulausbildung. Im normalerweise 6-semestri-gen Bachelorstudium erlernen die Studierenden die von allenChemikern bzw. Physikern benötigten Grundlagen. Im 4-se-mestrigen Masterstudium besteht anschließend die Möglich-keit für eine Spezialisierung. Die Gesamtregelstudienzeit darf10 Semester nicht überschreiten.

Bachelor- und Masterstudiengänge sollten grundsätzlich kon-sequent modularisiert sein. Nach dem European Credit PointSystem (ECTS) wird für jedes Modul bei Bestehen der zuge-hörigen Prüfung(en) eine festgelegte Zahl von Kreditpunktenvergeben, welche die typische Arbeitsbelastung der Studie-renden widerspiegelt. Die Summe aller Kreditpunkte ist will-kürlich auf 30 pro Semester festgelegt. Sie entsprechen inDeutschland einem mittleren Arbeitsaufwand von 900 Stun-den pro Semester für alle Lehrveranstaltungen, einschließlichVor- und Nachbereitung und Prüfungsvorbereitungen. Prüfun-gen werden studienbegleitend abgelegt. Für den Bachelorwerden insgesamt 180 Kreditpunkte benötigt, für den Master120 Kreditpunkte. 15 Kreditpunkte entfallen auf die Bachelor-arbeit (ca. 6 Wochen) bzw. 30 Kreditpunkte auf die Masterar-beit (ca. 6 Monate). Als Abschlüsse werden die akademischenGrade „Bachelor of Science in Chemistry / Physics“ bzw.„Master of Science in Chemistry / Physics“ verliehen. Mit demAbschlusszeugnis erhalten die Studierenden ein so genann-tes „Diploma Supplement“, in dem die absolvierten Modulemit den erhaltenen Noten aufgeführt werden. Der Master istVoraussetzung für die Aufnahme einer Doktorarbeit. Für be-sonders herausragende Bachelor-Absolventen besteht an ei-nigen Orten auch die Möglichkeit einer verkürzten Masterstu-dienzeit.

D I E P H Y S I K A L I S C H E C H E M I E I MS T U D I U M

Die Physikalische Chemie wird im Studium der Physik in ih-ren physikalischen Aspekten weitgehend in den Fächern Ex-perimentalphysik und Theoretische Physik abgehandelt. Diechemischen Aspekte werden im Rahmen der Nebenfachaus-bildung abgedeckt. An einigen Universitäten können die Stu-dierenden aber auch die Physikalische Chemie oder Material-wissenschaften als Wahlfach wählen. Im Falle derPhysikalischen Chemie werden an die Physikstudenten diegleichen oder vergleichbare Anforderungen gestellt wie an dieStudierenden der Chemie. Studierende der Physik können da-her ihre Masterarbeit oder Doktorarbeit ohne besondere wei-tere Vorbildung in den meisten physikochemischen Arbeits-gruppen anfertigen.

Im Studium der Chemie spielt das Fach Physikalische Chemiehingegen eine eigenständige Rolle. Diese soll in der Folge nä-her erläutert werden, wobei die inhaltlichen Aussagen zumFach Physikalische Chemie auch für Studierende der Physikzutreffen.

Bachelorstudium Chemie

In den sechs Semestern des Bachelorstudiums liegt derSchwerpunkt in den „Kernfächern“ Anorganische, Organischeund Physikalische Chemie. Weitere wichtige Lerninhalte wer-den in den Fächern Mathematik, Physik und Informatik ver-mittelt. Hier werden wichtige Grundkenntnisse erworben, diefür alle weiterführenden Vorlesungen vorausgesetzt werdenund die insbesondere für einen fundierten Einstieg in die Phy-sikalische Chemie sehr wichtig sind. Wer diese Aufgaben mitsehr gutem Erfolg absolvieren will, hat nur wenig Zeit übrig,um weitere Vorlesungen nach freier Wahl zu besuchen. Eini-ge Hochschulen setzen bereits Schwerpunkte und bieten ei-ne Ausbildung in weiteren Teilfächern wie Instrumentelle Ana-lytik, Technische Chemie, Makromolekulare Chemie,Biochemie und Theoretische Chemie an. Weiterhin ist eineKurzausbildung in Sicherheits- und Rechtsfragen sowie Toxi-kologie heute obligatorisch.

Schwerpunkte der physikalisch-chemischen Grundvorlesun-gen sind Thermodynamik (einschließlich der Grundlagen derElektrochemie und Mischphasenthermodynamik), Einführungin die Kinetik und Transportvorgänge, Grundlagen der Quan-tenchemie, Einführung in die Spektroskopie sowie die chemi-sche Bindung. Je nach Stundenzahl der Grundvorlesungen (8–12 Semesterwochenstunden Vorlesungen zuzüglichÜbungsstunden) sind die Gewichtungen an den einzelnenHochschulen unterschiedlich. Im physikalisch-chemischen

2. Das Studium

Grundpraktikum werden Teilfragen dieser Stoffgebiete inExperimenten exemplarisch bearbeitet und vertieft. Neben derPlanung und Durchführung eines Versuchs wird besondererWert auf kritische Beobachtung und Auswertung sowie Feh-leranalyse der Messungen gelegt. Zu jedem Versuch wird einProtokoll erstellt, in dem diese Punkte sowie die klare Dar-stellung der physikalisch-chemischen Aufgabenstellung ge-übt werden. An einigen Universitäten sind im physikalisch-che-mischen Anfängerpraktikum die Studierenden der Chemie mitdenen der Nachbarfächer in Gruppen eingeteilt, da diese als4. bzw. 5. Fach gerne die Physikalische Chemie wählen (häu-fig sind dies die Physik, seltener die Mineralogie, Geologieund Biologie). Die Prüfungen erfolgen studienbegleitend.Kenntnisse in Mathematik und Informatik sind für die Physi-kalische Chemie unerlässlich.Gute englische Sprachkenntnisse sind für ein naturwissen-schaftliches Studium heute Voraussetzung. Es empfiehlt sich,sich die nötigen Sprachkenntnisse gegebenenfalls im Rahmenvon zusätzlichen Englischkursen anzueignen. Spätestens imMasterstudium werden manche Lehrveranstaltungen heutenur noch in englischer Sprache angeboten.

Masterstudium Chemie

Während das Bachelorstudium recht detailliert gegliedert ist,bietet das Masterstudium mehr Wahlmöglichkeiten für dieStudierenden, und zwar sowohl was die Reihenfolge der Lehr-veranstaltungen wie auch insbesondere die Stoffauswahl an-betrifft. Dies gilt besonders für das Masterstudium, in demspezielle Profile geboten werden. Im Masterstudium kann mansich unter Umständen stärker auf ein oder zwei Fächer kon-zentrieren. Die Wahlfächer können aus dem Angebot der Fa-kultät ausgewählt werden. Je nach den Forschungsschwer-punkten an einer Hochschule sind dies z.B. AnalytischeChemie, Biochemie, Bioorganische oder Bioanorganische Che-mie, Biophysik, Biophysikalische Chemie, Computerchemie,Festkörperchemie, Instrumentelle Analytik, Kernchemie, Kol-loidchemie, Makromolekulare Chemie, Materialwissenschaf-ten, Medizinische Chemie, Meereschemie, SupramolekulareChemie, Technische Chemie, Verfahrenstechnik, ÖkologischeChemie oder Theoretische Chemie. An wenigen Orten wirdauch eine Vertiefung in Physik, Informatik oder Betriebswirt-schaftslehre zugelassen.Die Vorlesungen in Physikalischer Chemie sind in der Regelin Wahlpflicht- und Wahlvorlesungen unterteilt. Der Stoff derWahlpflichtvorlesungen wird in Übungen und in Praktika fürFortgeschrittene weiter vertieft. Schwerpunkte sind statisti-sche und chemische Thermodynamik, Reaktionskinetik, Mo-lekülspektroskopie, Theorie der chemischen Bindung, Trans-porterscheinungen, Elektrochemie, Grenzflächenchemie,Biophysik und Biochemie. Es kann jedoch aus den Wahl-pflichtvorlesungen eine Auswahl getroffen werden. Die Wahl-vorlesungen sind zur Ergänzung sowie zur Ausbildung im Ver-tiefungsfach gedacht. Das Spektrum der Wahlvorlesungenkann sehr vielfältig sein und ist stark durch die Forschungs-richtungen der an den jeweiligen Studienorten vorhandenen In-stitute geprägt. Einige typische Beispiele aus der Physikali-schen Chemie sind Laserspektroskopie, Reaktionsdynamik,schnelle Kinetik, alle modernen spektroskopischen Methoden(Laser, UV, IR, Raman, ESR, NMR), Quantenmechanik fürChemiker, MO-Theorie, Ligandenfeldtheorie, Theorie der Flüs-sigkeiten, Physikalische Festkörperchemie, PhysikalischeChemie der Polymere, elektrochemische Kinetik, Transport-vorgänge in Festkörpern, Physikalische Chemie der Grenzflä-chen, Katalyse, Hochdruck-Hochtemperatur-Chemie, Phasen-übergänge in fluiden Systemen, Molecular Modelling,Kristallographie und vieles anderes mehr. Diese Auswahl voneinigen Spezialgebieten deutet die enorme Breite des FachsPhysikalische Chemie an.

An den meisten Universitäten beinhaltet das Masterstudiummehrwöchige Forschungspraktika in ausgewählten Arbeits-kreisen als Einführung in die selbständige Forschung und alsVororientierung für die Masterarbeit. Die Forschungspraktika

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2 . S T U D I U M

können u.U. auch im Ausland durchgeführt werden. Hier ar-beiten die Studierenden an einer laufenden Forschungsarbeitmit und können eine kleinere Teilaufgabe selbständig unter-suchen. Sie bekommen einen Einblick in die experimentellenund theoretischen Methoden auf einem aktuellen For-schungsgebiet. Die Bedeutung des Rechners zur Messplatz-steuerung, Datenerfassung und -auswertung gerade in derheutigen physikalisch-chemischen Forschung wird bei diesenArbeiten sehr deutlich.

Masterarbeit

In der Masterarbeit wird eine wissenschaftliche Problemstel-lung unter der Betreuung eines Dozenten bearbeitet. In derPhysikalischen Chemie kann es sich sowohl um eine mehr ex-perimentelle als auch eine theoretische Aufgabe handeln. DieThemen der Master- und Doktorarbeit in der PhysikalischenChemie sind sehr breit gefächert. Sie reichen von mehr phy-sikalisch orientierten Fragen der Festkörperforschung, Mate-rialwissenschaften oder Biophysik über methodische Verbes-serungen und Neuentwicklungen speziell für die Chemie – wiez.B. mehrdimensionale NMR, Laserspektroskopie, schnelleKinetik – bis hin zur physikalisch-chemischen Behandlung inExperiment und Theorie von Problemen der anorganischenoder organischen Chemie, der Biochemie und Molekularbio-logie oder auch der Verfahrenstechnik. Bei dieser Themen-breite ist es nahe liegend, dass in vielen Arbeitsgruppen derPhysikalischen Chemie Studierende und Absolventen ver-

schiedener Fachrichtungen (Chemiker, Physiker, Ingenieureoder auch Mathematiker und Biologen) zusammenarbeiten.Dies fördert früh die Fähigkeit zur interdisziplinären Zu-sammenarbeit im Team und hilft dem Chemiker, sein breitesGrundlagenwissen auszubauen.

Promotion

Fast alle Absolventen der Chemie und teilweise der Physikwenden sich nach dem Abschluss des Masterstudiums einerdrei- bis vierjährigen Doktorarbeit zu. Die zahlreichen Arbeits-richtungen wurden bereits oben genannt. Hauptziel der Pro-motion ist es, eine wissenschaftliche Fragestellung selbstän-dig zu lösen. Wenn der Physikochemiker dies erreicht hat,sollte er die Grundlagen der Chemie und Physik beherrschenund darüber hinaus gezeigt haben, dass er durch tiefergehen-de Kenntnisse und Erfahrungen auf einem spezifisch physika-lisch-chemischen Gebiet eine Problemlösung finden kann.Freude am Experiment und an einer möglichst genauen Über-prüfung eines Problems durch theoretische Ansätze sindGrundvoraussetzungen für erfolgreiche physikalisch-chemi-sche Arbeit.

A U S B I L D U N G S Z I E L E , S T U D I E N R E F O R M , S T U D I E N Z E I T E N U N D R A N K I N G

Eines der wichtigsten Ausbildungsziele naturwissenschaft-licher Studiengänge an deutschen Hochschulen war und ist ne-ben der reinen Wissensvermittlung einerseits die Anleitungzum selbständigen Arbeiten, Lösen von Problemen und Ler-nen, andererseits die Erziehung zum Arbeiten im Team. Dieerste Fähigkeit wird in einer selbständigen und selbstverant-wortlichen Studienorganisation, die zweite durch praktischeArbeiten im chemischen Labor eingeübt. Beide Fähigkeitensind für die spätere Berufsausübung unabdingbar, einerseitswegen des wissenschaftlichen Fortschritts und wechselnderBerufsfelder, andererseits wegen der notwendigen Erfahrungim Umgang mit Kollegen und Partnern, mit denen man im spä-teren Beruf zusammenarbeitet. Lebenslanges Lernen ist ge-rade in der Chemie von enormer Bedeutung, wie die zahlrei-chen in den letzten Jahren entstandenen neuen Fachgebieteeindrucksvoll belegen, von den Nanowissenschaften bis zurBiophysikalischen Chemie.

Die Gliederung in Bachelor- und Masterstudium soll die Mobi-lität der Studierenden national und international erhöhen,außerdem soll der Standort Deutschland für ausländische Stu-dierende attraktiver werden. Nicht zuletzt sollen die Studien-

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2 . S T U D I U M

zeiten verkürzt werden. Das Chemiestudium betreffend ist je-doch unbedingt zu berücksichtigen, dass sich der Bundesar-beitgeberverband Chemie und der Verband der ChemischenIndustrie klar für den Master of Science als den Regelab-schluss ausgesprochen haben. Die Berufsaussichten eines rei-nen Bachelor of Science in Chemie sind derzeit sehr unsicher,da ein klares Berufsbild fehlt. De jure ist der Bachelorgrad einberufsqualifizierender Abschluss, de facto treten fast alle Che-miker und viele Physiker in Deutschland jedoch erst mit derPromotion in den Beruf ein. Es ist davon auszugehen, dassBachelor-Absolventen auf dem Arbeitsmarkt mit Chemielabo-ranten und Chemotechnikern konkurrieren. Die Berufsbildersind einem ständigen Wandel unterzogen und die zukünftigenEinsatzmöglichkeiten für Bachelor-Absolventen können sichzum Beispiel im Vertrieb, bei der Kundenbetreuung oder in an-deren Bereichen eröffnen. Mit herausgehobenen Tätigkeitenin Forschung und Entwicklung ist demgegenüber nicht zu rech-nen. Eine Weiterqualifikation mit einem Masterstudium stehtjedoch dem Bachelor-Absolventen aus seiner beruflichen Tä-tigkeit heraus jederzeit offen. Im öffentlichen Laufbahnrechterfolgt die Einstufung der Bachelor-Absolventen gemäß derfrüheren Fachhochschulabsolventen im gehobenen Dienst(TVöD-Entgeltgruppen E9-E12, bzw. A9-A12).

Akkreditierte Studiengänge haben eine eingehende struktu-relle, sachliche und fachlich-inhaltliche Überprüfung der Stu-

dienangebote durch unabhängige Gutachter durchlaufen.Durchgeführt werden die Akkreditierungen von Akkreditie-rungsagenturen, wie z.B. der „Akkreditierungsagentur für Stu-diengänge der Ingenieurwissenschaften, Informatik, Natur-wissenschaften und Mathematik e.V.“ (ASIIN) mit Sitz inDüsseldorf. Ziel der Akkreditierung ist es, die Vergleichbarkeitund gegenseitige Anerkennung der Studiengänge zu gewähr-leisten. Insbesondere mit Blick auf Studiengänge an ausländi-schen Universitäten kann eine Akkreditierung im Rahmen ei-nes internationalen Netzwerkes ein Aspekt der Entscheidungfür einen bestimmten Studiengang bzw. eine bestimmte Hoch-schule sein. In Deutschland bieten die Hochschulen akkredi-tierte und nicht akkreditierte Studiengänge an. Die nicht vor-handene Akkreditierung eines Studiengangs sollte allerdingsnicht ein Ausschlusskriterium aus Sicht des potenziellen Stu-dierenden sein, sondern sollte im Kontext der anderen inhalt-lichen, strukturellen und formalen Aspekte des Studiengangsbeurteilt werden.

Die Promotion kann nach erfolgreichem Masterstudium im In-oder Ausland angetreten werden. Sie besteht aus der intensi-ven Beschäftigung mit einer aktuellen Forschungsaufgabe auseinem Bereich der Physikalischen Chemie. Während der Pro-motion werden Doktoranden häufig an der Hochschule ange-stellt mit einem Gehalt, das sich an der Bezahlung des Öf-fentlichen Dienstes anlehnt. Alternativ kann die Finanzierungüber ein Stipendium gewährleistet werden. Wichtig ist in die-sem Zusammenhang auch zu prüfen wie sich die Finanzierungauf den Status des Doktoranden in den Sozialversicherungs-systemen auswirkt, da sonst finanzielle / versorgungsrechtli-che Nachteile entstehen können. Diese Rahmenbedingungensind auch für eine Promotion im Ausland zu beachten. VonDoktoranden wird neben den Forschungsarbeiten in der Re-gel auch die Mitarbeit in der Lehre, zum Beispiel in der Be-treuung von Praktika oder dem Halten von Seminaren, ver-langt. Dabei werden wichtige Qualifikationen für den späterenBeruf erworben.

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2 . S T U D I U M

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3 . A R B E I T S G E B I E T E D E R P H Y S I K A L I S C H E N C H E M I E

A L L G E M E I N E S

In diesem Kapitel sollen beispielhaft einige der zahlreichen undvielfältigen Gebiete dargestellt werden, auf denen Physiko-chemiker tätig sind. Die ungewöhnliche Breite möglicher Tä-tigkeiten ergibt sich aus der Verknüpfung der großen Diszipli-nen Chemie und Physik, aber besonders aus der Spannweiteder Fragestellungen, die sich von der Grundlagenforschung bishin zu sehr anwendungsbezogenen Problemen erstrecken. InAbb. 2 gruppieren sich die Kerndisziplinen der PhysikalischenChemie (Thermodynamik, Kinetik, Elektrochemie, Spektro-skopie und Theoretische Chemie) eng eingebettet zwischenChemie und Physik. Jede Stoffumwandlung in der Chemie undBiologie erfordert thermodynamische und kinetische Kennt-

nisse, also Informationen über die Lage des chemischenGleichgewichts, über Phasengleichgewichte und über die Ge-schwindigkeit der Stoffumwandlung. Die Elektrochemie ist einweiterer klassischer Teilbereich mit großer aktueller Bedeu-tung, besonders auf dem Gebiet der Energietechnik und Sen-sorik. Die Spektroskopie wird in erheblichem Umfang bei derProzess- und Produktanalytik und bei der detaillierten Unter-suchung von Material- und speziell von Grenzflächen-Eigen-schaften eingesetzt. Quantenchemische Methoden vermittelnim Falle kleiner Moleküle ein sehr genaues Bild der chemi-schen Bindung, der molekularen Struktur und der Dynamik. Fürgrößere Moleküle können mit Hilfe des Molecular ModellingEinsichten in Struktur-Wirkungs-Beziehungen gewonnen wer-den.

3. Arbeitsgebiete der Physikalischen Chemie

In Abb. 2 sind um den Zentralbereich gruppiert einige Teilge-biete genannt, die überwiegend eigenständige Disziplinensind, für die aber die Physikalische Chemie von großer Be-deutung ist und in denen folglich Physikochemiker wichtigeund breit gefächerte Arbeitsfelder finden. Zu diesen „Teilge-bieten“ werden im Folgenden einige Erläuterungen gegeben.

Es sei allerdings darauf hingewiesen, dass diese Übersicht dieTätigkeitsbereiche von Physikochemikern nicht umfassenddarstellt. So sind etwa Aufgabenfelder in der Computerche-mie, der Medizin, der Biologie und der Mineralogie nicht nä-her erwähnt.

Abb. 2

Verfahrens-technik

Material-Wissen-schaften

Sicherheits-technik

Grenzflächen-Phänomene

Makro-molekular-

chemie

Thermo-dynamik

Reaktions-kinetik

Elektrochemie

Spektroskopie

Quantenchemie

ChemischeAnalytik

Atmosphären-,Verbrennungs-

prozesse

Sensorik

Physik Chemie

Bio-physikalische

Chemie

Energie-technik

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B I O P H Y S I K A L I S C H E C H E M I E

Mit dem Einsetzen einer molekularen Sichtweise in der Bio-logie, die zur Molekularbiologie führte, gewannen auch in die-sem Bereich experimentelle Methoden und Theorien der Phy-sikalischen Chemie an Bedeutung. Die Biochemie,Molekularbiologie, Biophysikalische Chemie und Biophysikstellen daher heute wichtige Arbeitsgebiete für Physikoche-miker dar. Membranen, Zelloberflächen, Rezeptor-Liganden-Wechselwirkungen, Strukturen und Konformationsumwand-lungen biologisch aktiver Moleküle, kooperative Phänomene,die bio-physikalisch-chemischen Grundlagen von Nerven undMuskeln, die Wirkungsweise der Sinnesorgane, etwa des Seh-prozesses, und die Grundlagen der Photosynthese sind For-schungsgegenstände aus diesem Bereich. Bei der industriel-len Wirkstoffforschung spielt die Biophysikalische Chemieinzwischen eine große Rolle, z.B. bei der Identifizierung neu-er Wirkstoffkandidaten mit Hilfe laserspektroskopischer Me-thoden und fluoreszenz-markierter Biomoleküle im so ge-nannten Hochdurchsatzscreening. Auch auf dem verwandtenSektor der Medizintechnik (Werkstoffe für Prothe-sen, Entwicklung von Anästhesiegeräten, Herz-schrittmachern u.a.) bedarf es einer fächerübergrei-fenden Sichtweise mit ausgeprägten Kenntnissenin Physikalischer Chemie.

C H E M I S C H E A N A L Y T I K

Hier bietet sich der Physikalischen Chemie ein wei-tes Betätigungsfeld, das in zwei Teilbereiche unter-

gliedert werden kann: (1)Die Ermittlung der che-mischen und räumlichenStruktur sowie anderer,vor allem auch dynami-scher Eigenschaften vonMolekülen, Molekülver-bänden und makroskopi-schen Systemen beiNutzung einer Vielzahlspektroskopischer Tech-niken, unter denen diekernmagnetische Reso-nanz (NMR) besonderswertvoll ist und (2) dieBestimmung der Zu-sammensetzung vonStoffgemischen, etwa inden Bereichen Produk-

tion und Qualitätskontrolle bei chemischen Verfahren, aberauch im Umweltschutz und in der Medizin. Die Entwicklungneuer und die Verbesserung bestehender Verfahren zur Spu-renanalytik spielt eine bedeutende Rolle. Hingewiesen seiauch auf die analytische Aufklärung biochemischer Regelkrei-se, die wichtig für Pharmazie und Pharmakokinetik ist. Der imBereich der chemischen Analytik tätige Physikochemiker ar-beitet in aller Regel mit sehr modernen, überaus leistungsfä-higen Messgeräten.

C H E M I S C H E N A N O T E C H N O L O G I E

Im Bereich Nanoanalytik geht es z.B. um die Entwicklung undden Einsatz diverser Rastersondenverfahren, nicht nur zur Vi-sualisierung der Topologie von Nanomaterialien, sondern auchzur Bestimmung lokaler Eigenschaften, wie z.B. der lokalenHärte oder des lokalen Magnetismus; auf diesem Teilgebiet ar-beiten wegen der starken Interdisziplinarität Physiker, Materi-alwissenschaftler und Physikochemiker Hand in Hand.

Den Bereich Nanomaterialien kann man in Herstellverfahren,Verarbeitungstechnologie und Einsatz von Nanotechnologiein produktionstechnischen Anlagen und Systemen unterteilen.

Die Herstellverfahren unterscheiden sich von konventionellenchemischen Verfahren eigentlich nur dadurch, dass schon di-rekt bei der Herstellung, in der Regel durch kinetische Kon-trolle, die gewünschte Mesostruktur (Korn- bzw. Teilchengrö-ße, Teilchenform) eingestellt wird. Das erfordert gründlicheKenntnisse aus den Bereichen Kinetik, Kolloidchemie undGrenzflächenphänomene, also typischen Teilbereichen derPhysikalischen Chemie. Wenn die Nanopartikel biomedizinischfunktionalisiert werden, dann sind zusätzlich biochemischeKenntnisse erforderlich sowie die Zusammenarbeit mit Phar-mazeuten oder Medizinern.

1000 Teilchen gehen auf ein Haar

HaarDispersionsteilchen

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Verarbeitungstechnologie ist insofern erforderlich, weil Nano-partikel in der Regel im Zusammenhang mit bzw. als Zusatzzu einer Matrix (Polymer, Keramik, Glas) ein Produkt bilden(Kompositmaterialien). Das erfordert die Anpassung existie-render Produktions- und Automatisierungstechnik wie auchdie Erarbeitung spezifischer neuartiger Lösungen. Ein wichti-ges Beispiel ist die Verarbeitung von Nanolacksystemen zurOberflächenfunktionalisierung unterschiedlicher Substrate.

Nanomaterialien kommen direkt in Anwendungsfeldern zumEinsatz, in denen ihre Eigenschaften ausgenutzt werden kön-nen. Das gilt zum Beispiel für schmutzabweisende Oberflä-chen oder für keimfreie chirurgische Geräte. Zur chemischenNanotechnologie zählen aber auch Produkte, für deren Her-stellung ein Nanomaterial eingesetzt oder ein Nanozustanddurchlaufen wird, um damit bestimmte Verarbeitungsvorteilezu erreichen, ohne dass die Nanoeigenschaft im Endproduktnoch nachweisbar ist. Ein Beispiel sind die niedrigen Sinter-temperaturen von nanoskaligen Grünkörpern als Vorstufe zuKeramiken. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass dieChemische Nanotechnologie wegen ihrer starken Interdiszi-plinarität ein besonders attraktives Betätigungsfeld für Physi-kochemiker darstellt.

C O M P U T E R C H E M I E

„Computational Chemistry“, die computergestützte chemi-sche Arbeit, stellt ein wesentliches Tätigkeitsfeld von Physi-kochemikern dar. Dieses Gebiet berührt zunächst die Theore-tische Chemie, bei der die Anwendung quantenmechanischerMethoden auf chemische Fragestellungen im Vordergrundsteht, wie z.B. die Frage nach der Art der chemischen Bindung.Hierzu gehört dann auch die Statistische Mechanik, insbeson-dere in Form von Monte-Carlo- und Moleküldynamik-Simula-tionen zur Berechnung thermodynamischer und kinetischerGrößen für Vielteilchensysteme. Schließlich zählen dazu em-pirische und informationstheoretische Verfahren, die unter derBezeichnung Chemoinformatik zusammengefasst werden. Al-len diesen Ansätzen ist gemeinsam, dass die Verwendung mo-derner Computer, von Einzelplatzrechnern bis hin zu Großre-chenanlagen, notwendig ist.

Der Computerchemiker bewegt sich durch die enorme Breiteder verfügbaren Techniken im Grenzgebiet zwischen Chemie,Physik, Mathematik, Informatik, Biologie und Ingenieurwis-senschaften und ist deshalb als Partner für den experimentellausgerichteten Praktiker fast unverzichtbar geworden. Wich-tige Anwendungen finden sich unter anderem im Bereich derBerechnung der Energetik chemischer Reaktionen, der Vor-hersage von Materialeigenschaften sowohl von festen Stoffenals auch von „weicher“ kondensierter Materie wie z.B. vonPolymeren. Zunehmend wichtig werden auch die Berechnungvon Phasengleichgewichten und anderer für den Chemikerund auch Ingenieur wichtigen thermodynamischen Größen so-wie der Einsatz von Simulationsmethoden in den Biowissen-schaften, von der Proteindynamik und Proteinstrukturvorher-sage bis hin zur Entwicklung neuer Medikamente.

E N E R G I E T E C H N I K

Die Entwicklung einer umwelt- und ressourcenschonendenEnergieversorgung ist eine der großen Herausforderungen derZukunft. Aktuelle Beispiele hierfür sind die Entwicklung vonBrennstoffzellen, Solartechnik oder anderer schadstoffredu-zierender und nachhaltiger Energiewandlungstechniken. Auchdie Entwicklung von Batterien und von Akkumulatoren für sta-tionäre und mobile Systeme (Elektromobilität) ist ein wichtigesArbeitsgebiet, das noch beträchtliches Potenzial bereithält.Durch Materialinnovation (z.B. leitfähige Polymere oder neueSchichtoxide) bzw. neue Anwendungen (z.B. Hochleistungs-speicher zur Rückgewinnung von Bremsenergie) ergibt sichein kontinuierlicher Bedarf an entsprechend ausgebildetenFachkräften. Besonderes Interesse findet derzeit die Entwick-

Ein atomarer Zaun aus Kobaltatomen

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lung von Brennstoffzellen zur dezentralen Energieversorgung(SOFC, Solid Oxygen Fuel Cells) und zum Einsatz in Kraftfahr-zeugen (PEMFC, Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell).

Dieses Interesse resultiert aus den hohen erzielbaren Wir-kungsgraden und dem schadstoffarmen Betrieb. Die Opti-mierung von Prozessen und Materialien der Brennstoffzellenund die Realisierung von wirtschaftlichen Lösungen stellen ei-ne große Herausforderung dar.

G R E N Z F L Ä C H E N P H Ä N O M E N E

Untersuchungen von und an Grenzflächen werden mit Hilfesehr ausgefeilter spektroskopischer Oberflächentechnikendurchgeführt. Diese Arbeiten stehen oft im Zusammenhangmit der Entwicklung und Optimierung von Festkörperkataly-satoren. In der Halbleiter- und der optischen Industrie werdendünne Schichten aus sehr unterschiedlichen Materialien be-nötigt. Häufig werden diese durch Aufdampfen hergestellt.Oberflächen lassen sich auch mit Hilfe chemischer oder phy-sikalischer Methoden modifizieren.Adhäsionsuntersuchungen sind bedeutsam für die Entwik-klung von Klebstoffen und Lacken, genauso wie die Steuerungder kolloidalen Stabilität. Studien zur Grenz- und Oberflächen-

spannung von Tensiden sind von großer wirtschaftlicher Be-deutung. Sie entscheiden über viele Anwendungen, nicht nurbei Waschprozessen, sondern auch bei Farben und Lacken, beiDruckvorgängen, bei der Erdölförderung und auf vielen ande-ren Sektoren.

M A K R O M O L E K U L A R E C H E M I E

Moderne Polymerphysik und insbesondere die Charakterisie-rung makromolekularer Verbindungen stützen sich weitgehendauf die Physikalische Chemie. Für die Ergründung der Zu-sammenhänge zwischen Struktur und anwendungstechni-schen Eigenschaften bietet die interdisziplinäre Ausrichtungder Physikochemiker optimale Voraussetzungen. BedeutsameParameter, etwa die Größe und Verteilung der Molmassen so-wie die Art und das Ausmaß von Verzweigungen sind nichtdurch chemische, sondern nur durch physikalische Methodenbestimmbar. Ein wichtiges Merkmal makromolekularer Ver-bindungen ist, dass sie kinetisch kontrolliert entstehen, sie al-so durch die Werte für Geschwindigkeitskoeffizienten undKonzentrationen während einer Polymerisation festgelegtsind. Diese enge Kopplung von Kinetik und Produkt-Eigen-schaften gestattet es, durch kinetische Modellierung, basie-rend auf genauen experimentellen Parametern, die zum Er-zielen gewünschter Polymer-Eigenschaften einzustellendenReaktionsparameter abzuschätzen. Es sind inzwischen sehrleistungsfähige Simulationsprogramme zur Lösung der hoch-dimensionalen Differentialgleichungssysteme vorhanden, undes wurden auf dem Einsatz von Pulslasern begründete Ver-fahren zur genauen Messung von Geschwindigkeitskoeffi-zienten bei radikalischen Polymerisationen entwickelt.

M A T E R I A L W I S S E N S C H A F T E N

Die vielfältigen Ordnungszustände der Materie: gasförmig,flüssig, glasartig, amorph, flüssigkristallin und kristallin sindGegenstand grundlegender Forschungsvorhaben. Die festePhase ist eine Domäne der Materialwissenschaften. Physiko-chemiker arbeiten an der Entwicklung von Materialien mit, diez.B. als Konstruktionswerkstoffe hervorragende mechanischeEigenschaften aufweisen müssen. An Funktionswerkstoffewerden besondere Anforderungen im Bereich elektrischer unddielektrischer, supraleitender, magnetischer, linearer und nicht-linearer, optischer, akustischer, wärmeleitender, diffusiver, fer-roelektrischer, piezoelektrischer und anderer Eigenschaftengestellt.Gläser, Halbleiter, Flüssigkristalle und sonstige polymere Werk-stoffe sind von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Fragen der

Brenngas Abgas

Frischluft Abluft

H2 H2O

O2

Elektrolyt

e-

e-

O2-

Das Prinzip der Brennstoffzelle

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Kristallisation spielen bei Materialien für die Elektronik und Op-tik eine bedeutende Rolle. Keramiken und Legierungen sindMehrkomponentensysteme mit inneren Grenzflächen. Durchgesteuerte Entmischung lassen sich optimierte Eigenschaftenerzielen. Verbundwerkstoffe mit einer oder mehreren Poly-merkomponenten können herausragende Eigenschaften oderEigenschaftskombinationen aufweisen. Dabei spielt das Ken-nen und Verstehen der Eigenschaften auf der Nanometerska-la eine dramatisch wachsende Rolle.

Zunehmend entwickeln sich auch die Materialanforderungen,die für einen Einsatz komplexer Materialien in der Energie-technik gestellt werden, zu einem spannenden und abwechs-lungsreichen Arbeitsgebiet von Physikochemikern mit großertechnischer und praktischer Relevanz.

Flüssigkristalle und Flüssigkristall-Displays nehmen in der mo-dernen Informations- und Kommunikationsgesellschaft einestetig wachsende Rolle ein. Bei Flachbildschirmen sowie fürMobiltelefone, Notebooks oder Computermonitore spielenFlüssigkristallanzeigen die zentrale und beherrschende Rolle.Die Erforschung des flüssig-kristallinen Zustands hat sich zu ei-nem Gebiet entwickelt, das vielfältige physikalisch-chemische,interdisziplinäre und besonders anwendungsorientierte Ent-wicklungsrichtungen einschließt.

Untersuchungen der Wechselwirkung von Licht und Materiehaben große praktische Bedeutung. Die Eigenschaften vonFarbstoffen oder Pigmenten beruhen auf Absorptions-, Streu-ungs-, Fluoreszenz- sowie Interferenzerscheinungen. Diesewiederum sind abhängig von den beteiligten Molekülen, derenKonzentration, Teilchenform und Teilchengröße. Die auf derPhysikalischen Chemie begründete Photochemie stellt die Ba-sis für die Bearbeitung photographischer oder photolithogra-phischer Prozesse dar. Für Photokopierverfahren werden Ma-terialien mit photoleitenden Eigenschaften benötigt. Dieelektronische und optische Industrie arbeitet intensiv an Ma-terialien mit nichtlinearen Eigenschaften für Anwendungen beider Verstärkung von Licht oder der intensitätsabhängigen Bre-chungsindexmodulation.

Wichtige Aufgaben für Physikochemiker finden sich auch imBereich der Anwendungstechnik. Es müssen Zusätze gefun-den werden, um Produkteigenschaften einzustellen. Druck-farben, Lacke, Kleber, Schmiermittel, Papierbeschichtungen,neue Baustoffe, flammenhemmende Ausrüstungen sind Bei-spiele aus der Vielzahl zu betreuender Produkte.

S E N S O R I K

Es besteht ein großer, rasch wachsender Bedarf an Sensorenfür physikalische, chemische oder biochemische Größen. DieAnalytik nutzt elektrochemische, optische, akustische und ka-lorische Signale, die in der Regel in elektrische Messgrößenübersetzt, danach verstärkt und weiterverarbeitet werden.Sensoren finden Anwendung in der Prozessautomatisierung(z.B. bei chemischen Verfahren), in der Umweltüberwachung,der Brandmeldung und vor allem der medizinischen Diagno-stik; aber auch im Haushalt und Automobil finden Sensoren zu-nehmenden Einsatz. Das Spektrum reicht von einfachen Füll-standsanzeigen bis hin zu antikörperempfindlichen Sensorenoder Lambdasonden zur Messung des Sauerstoffanteils imAbgas. Hier miniaturisierte Anordnungen zu erfinden, machtdieses Gebiet zu einem wichtigen Teil der Nanotechnologie.

S I C H E R H E I T S T E C H N I K

Die Erarbeitung der Grundlagen und die Umsetzung von Me-thoden der Verfahrens- und Anlagensicherheit bei Stoffum-wandlungsprozessen ist aufgrund der Kopplung kinetischerund thermodynamischer Aspekte eine Domäne der Physikali-schen Chemie. Es werden auch sicherheitstechnisch relevan-te Daten für die Auslegung und Steuerung von Prozessen be-stimmt. Hierzu gehören die Ermittlung und Modellierung von

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Explosionsgrenzen bei Gasgemischen und die Bestimmungvon Mindestzündenergien bei Stäuben. Die Berücksichtigungund auch Weiterentwicklung von Maßnahmen zum Arbeits-,Gesundheits- und Umweltschutz spielen eine wichtige Rolle.

S P E Z I E L L E R E A K T I O N S K I N E T I K A T M O S P H Ä R E N - , V E R B R E N N U N G S P R O Z E S S E

Chemische Reaktionen können in allen Phasen ablaufen, wo-bei flüssigen und gasförmigen Phasen besondere Bedeutungzukommt. Ein interessantes Reaktionsmedium stellen z.B.überkritisch fluide Phasen dar, in denen die Reaktions- und Lö-sungseigenschaften kontinuierlich variierbar sind. Umsetzun-gen in fester Phase bilden ein weiteres wichtiges Spezialge-biet.

Das Studium von Gasphasen-Verbrennungsprozessen wird in-tensiv unter Einsatz laserdiagnostischer Verfahren betrieben.Die Information über kinetische Elementarschritte wird in auf-wändigen Modellierungen zur Beschreibung der Chemie inFlammen und vor allem der Vorgänge in Motoren, Turbinen undStrahltriebwerken genutzt. In großem Umfang werden kineti-sche Experimente und Modellierungen auch zur Beschreibungder in der Atmosphäre ablaufenden chemischen Prozesse ein-gesetzt.

Laseroptische Verfahren treiben die Erforschung der Dynamikchemischer Elementarschritte mit extremer Zeitauflösung bisin den Subpikosekundenbereich voran. Die Resultate helfenbei der Untersuchung elementarer Prozesse des Lebens imBereich der Biophysikalischen Chemie.

V E R F A H R E N S T E C H N I K

Die Verfahrenstechnik befasst sich mit den durch physikali-sche, chemische und biologische Vorgänge im industriellenMaßstab bewirkten Veränderungen von Stoffen. Die Teilbe-reiche der Chemischen Verfahrenstechnik und der Thermi-schen Verfahrenstechnik sind sehr eng mit der PhysikalischenChemie verbunden. Die Chemische Verfahrenstechnik befasstsich mit den Grundlagen der Herstellung chemischer Produk-te im technischen Maßstab, also der Berechnung und Opti-mierung von Reaktoren einschließlich der Vor- und Nachbe-handlung (Reinigung, Trennung) der Reaktionsmischung.Diese Arbeiten beruhen auf den physikalisch-chemischenGrundlagen im Bereich der Thermodynamik, der Kinetik undder Transportvorgänge. Es gibt daneben bedeutende Indu-striezweige, in denen chemische Umwandlungen in denHintergrund treten, die thermischen Trennoperationen dage-gen entscheidend sind. Man spricht daher von der Chemi-schen Prozessindustrie, für die die Erdölindustrie ein wichtigesBeispiel ist. Die in der Verfahrenstechnik tätigen Physikoche-miker befassen sich in vielfältiger Weise mit Optimierungs-fragen in Bezug auf Kosten-, Stoffverfügbarkeits-, Sicherheits-und Umweltkriterien.

Teilgebiete der Verfahrenstechnik betreffen Prozesse unter ex-tremen Bedingungen, bei hohen Drücken und Temperaturensowie im überkritisch fluiden Zustandsbereich. Hierfür werdenoft spezielle Behälter-Materialien und/oder korrosionsfeste Re-aktor-Auskleidungen benötigt.

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4 . T Ä T I G K E I T S B E R E I C H E

Aufgrund der interdisziplinären Ausrichtung der PhysikalischenChemie und der daraus entstehenden Breite der fachlichenAusbildung eröffnet sich für Physikochemikerinnen und Phy-sikochemiker in besonderer Weise ein breites Spektrum anEinsatzmöglichkeiten. Diese reichen von fachspezifischenTätigkeiten bis hin zu andersartigen Berufsfeldern im Ma-nagement bzw. in Dienstleistungsbereichen wie z. B. Infor-matik, Patentwesen oder Wirtschaftsberatung.

Nachfolgend werden verschiedene Einsatzmöglichkeiten undtypische Entwicklungsmöglichkeiten von Physikochemikerin-nen und Physikochemikern beschrieben und gegenüberge-stellt.

H O C H S C H U L E N U N D W I S S E N S C H A F T L I C H E I N S T I T U T E

Die Forschungsgebiete der Physikalischen Chemie an diesenEinrichtungen sind sehr vielseitig. Sie reichen von Fragen derGrundlagenchemie über Materialfragen bis zu verfahrens-technisch orientierten Problemstellungen. Sie überlappen da-bei zum Teil stark mit benachbarten Gebieten in Physik, Che-mie und Biologie und erstrecken sich bis zur Medizin oder denIngenieurfächern (siehe Abb.1). Häufig besitzt die Physikali-sche Chemie eine Brückenfunktion zu diesen Disziplinen.

Die genannte Charakterisierung und Ausrichtung trifft auch aufForschungseinrichtungen, wie Max-Planck-Institute, Großfor-schungszentren oder Fraunhofer-Institute zu. Allerdings tritthier die Aufgabe der Lehre hinter die häufig anwendungsnahorientierte Forschung deutlich zurück. Mit höherem Anteilkommerzieller Auftragsforschung durch die Industrie wirdauch die Differenzierung zu kommerziellen Forschungsinsti-tuten fließend.

Zwischen den Hochschulen und den verschiedenen For-schungsinstituten existiert vielfach eine Zusammenarbeit undein intensiver wissenschaftlicher Austausch. Entsprechendgroß ist auch der Wechsel von Wissenschaftlern zwischen die-sen Institutionen in unterschiedlichen Stadien der Laufbahn.

Die Forschung an den Fachhochschulen ist im bisherigen Um-fang nicht so ausgeprägt wie die universitäre Forschung. Sieist in der Regel sehr anwendungsbezogen und findet folge-richtig oft in enger Zusammenarbeit mit den Industrie-Partnernstatt.

Während, wie beschrieben, an den wissenschaftlichen Insti-tuten die Tätigkeiten weitgehend durch die Forschung be-stimmt sind, hat der Hochschullehrer auch gleichbedeutend ei-

nen Lehrauftrag wahrzunehmen. Wichtige Aufgaben in derLehre sind Vorlesungen, Übungen, Seminare und Prüfungensowie die Betreuung von Praktika bzw. Master- und Doktorar-beiten. Master- und Doktorarbeiten können auch teilweise anden oben genannten Forschungsinstituten angefertigt wer-den.

An beiden Stätten nehmen die Wissenschaftler in leitendenPositionen zudem in nicht geringem Umfang Aufgaben in derwissenschaftlichen Selbstverwaltung wahr (Gremienarbeit,ehrenamtliche Gutachtertätigkeiten, u.v.m.).

Der übliche Werdegang an den genannten Institutionen unddie charakteristischen Merkmale lassen sich wie folgt skizzie-ren:

Eintritt nach der Promotion oder einem Postdoktoranden-jahr als wissenschaftlicher Mitarbeiter oder Assistent; Mit-arbeit in Forschungsprojekten und bedingt in der Lehre(Seminare, etc.); Dauerstellen mit diesen Tätigkeitsmerk-malen gibt es in kleinerer Zahl an den Hochschulen, in grö-ßerem Umfang an Großforschungszentren.

Eine weitere Qualifikation erfolgt durch die Habilitation, mitder eine besondere Befähigung für Forschung und Lehre ineinem bestimmten Fachgebiet anerkannt wird, meist nachmehrjähriger hervorragender Forschungstätigkeit im In-und/oder Ausland und erfolgreicher Mitarbeit in der Leh-re. Alternativ steht der Weg über die Juniorprofessur offen.Für eine Berufung als Universitätsprofessor wurde in derVergangenheit in der Regel die Habilitation vorausgesetzt,während heute beide Wege beschritten werden können.Für eine Professur im Ausland ist die Habilitation keine Vor-aussetzung. Allerdings verfügt jedes Land über eigene Re-gularien, die die wissenschaftliche Karriere strukturieren.

Die Professoren an Hochschulen nehmen selbständig undeigenverantwortlich Aufgaben in Forschung und Lehrewahr. Professoren an Forschungseinrichtungen, wie z. B.den Max-Planck-Institute, haben Lehrverpflichtungen inkleinerem Umfang.

Die beschriebene Einteilung in drei Stufen gibt die Laufbahn anHochschulen und Forschungseinrichtungen des Bundes undder Länder in groben Zügen wieder. Dazwischen gibt es wei-tere Feinabstufungen.

4. Tätigkeitsbereiche

Ö F F E N T L I C H E V E R W A L T U N G , V E R B Ä N D E

Tätigkeiten in öffentlichen Verwaltungen bzw. Verbänden er-geben sich beispielsweise als Berater und Gutachter in Mini-sterien, Landesämtern oder anderen nationalen und europäi-schen Einrichtungen. Zu denken ist dabei vorrangig anMaterialprüfungs-, Kriminal-, Umweltschutz-, Patentämter, etc.Viele dieser Einrichtungen unterhalten auch eigene analytischeLabors, für deren messtechnisch orientierte Ausrüstung Phy-sikochemiker als Betreiber besonders prädestiniert sind.

D I E N S T L E I S T U N G S B E R E I C H E

Speziell die Umweltanalytik als Ausdruck eines steigendenUmweltbewusstseins hat zu einem steigenden Bedarf an un-abhängigen Analytiklabors beigetragen. Damit verknüpft istauch ein entsprechender Bedarf an Chemikern bzw. Physikernmit physikalisch-chemischer Ausbildung.

Wegen ihrer fachübergreifenden Querschnittsfunktion könnensich Physikochemiker auch leicht in Tätigkeiten einarbeiten,die außerhalb ihres klassischen Berufsfeldes angesiedelt sind.Dazu zählen z.B. Tätigkeiten in Unternehmensberatungen oderauf dem Gebiet technischer Software-Entwicklung.

Durch die Notwendigkeit, sich ständig mit neuen Aufga-benstellungen auseinanderzusetzen, ergibt sich eine fachli-che Breite, die auch die Möglichkeit für Managementtätig-keiten mit oder ohne Bezug zu Naturwissenschafteneröffnet.

I N D U S T R I E

Der größte Teil der Physikochemiker wird in der Industrie sei-ne Tätigkeit aufnehmen. Die Arbeiten die den Hochschulab-solventen dort erwarten unterscheiden sich dabei in den er-sten Jahren oft wenig von denen, die er im Rahmen seinerMaster- und Promotionsarbeit kennen gelernt hat: der Einstiegin die industrielle Karriere erfolgt meist im Forschungs- undEntwicklungsbereich. Allerdings sind die Themen meist sehranwendungsnah. Die sich ständig wandelnden Märkte der In-dustrie erfordern Flexibilität und Anpassungsfähigkeit der Mit-arbeiter bis in den Forschungs- und Entwicklungsbereich. DerPhysikochemiker wird sich mit seinem Grundwissen währendseiner Laufbahn in verschiedene Themen, u.U. auch nicht phy-sikalisch-chemischer Natur, einarbeiten. Er kann in diesem Be-reich verbleiben, oder aber nach typischerweise drei bis fünfJahren in die Anwendungstechnik, Produktion oder das Pro-duktmanagement wechseln (Abb. 3). Dies bietet sich be-sonders beim Transfer der von ihm bereits in der Forschung be-arbeiteten Thematik an.

Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sind heute oft so kom-plex, dass sie nur noch in interdisziplinären Teams gelöst wer-den können. Die Zusammenarbeit und Abstimmung mit Kol-

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4 . T Ä T I G K E I T S B E R E I C H EA

nzah

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Zeit

Start mit einem F&E-Projekt

ForschungundEntwicklung

Wechsel in anderewissenschaftlicheAufgaben

Wechsel in einenGeschäftsbereich(Produktgeschäft, etc.)

Übernahme vonManagement- bzw.Verwaltungsaufgaben

Abb. 3

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4 . T Ä T I G K E I T S B E R E I C H E

legen anderer Fachrichtungen, auch im internationalen Rah-men, u.U. auch mit Produktion und Vertrieb, ist daher von gro-ßer Bedeutung. Ein hierarchischer Aufstieg setzt in der Regelthematische Wechsel voraus. Er ist u.a. verbunden mit einerzunehmenden Verantwortung in den Bereichen Personalfüh-rung und Betriebswirtschaft.

Es gibt sehr verschiedene Möglichkeiten, wie die Laufbahneines Physikochemikers in der Industrie beginnen und verlau-fen kann. Sie alle im Einzelnen zu beschreiben, wäre nicht ziel-führend. Um jedoch eine Vorstellung zu vermitteln und um ei-nige generelle Aspekte zu verdeutlichen, sind nachfolgendzwei ausgesuchte Beispiele exemplarisch genannt.

Chemische Industrie

Ein großer Teil der Physikochemiker wird in der chemischen In-dustrie tätig. Sie finden hier interessante Aufgaben in der Pro-dukt- und Verfahrensentwicklung, bei der Übertragung vonProzessen aus dem Labor in die Produktion, in der Analytik,im Umweltschutz oder in themenspezifischer Software-Ent-wicklung. Aber auch in der Produktion, im Produktmanage-ment und Vertrieb, als Kundenberater für technisch an-spruchsvolle Produkte, in der Anwendungstechnik, imPatentwesen, in der Forschungs- und Unternehmensplanungsind Einsatzmöglichkeiten gegeben. Ein typischer Berufswegsieht folgendermaßen aus:

Eintritt in ein Unternehmen der chemischen Industrie.

Aufnahme von analytischen oder verfahrenstechnischenServicearbeiten für Forschung, Produktion, Umweltschutz;Laborleiter oder

Aufnahme von Forschungsarbeiten, häufig in einem inter-disziplinären Projekt: Zusammenarbeiten mit Chemikern,Physikern, Ingenieuren, Biologen, Pharmazeuten und Me-dizinern (Grundlagen, Prozess-, Produktentwicklung).

danach:

Übernahme anderer Aufgaben: Produktion, Kundenbera-tung, Verkauf, Marketing, Patentwesen, Qualitätssiche-rung, Produktmanagement oder Wechsel des Projektes,der Service- oder Forschungsabteilung (Laborleitung), evtl.Auslandsaufenthalt, evtl. Tätigkeit in einer Zentral- bzw.Stabsabteilung, evtl. Aufstieg zur Leitung von Projekten,Abteilungen und Betrieben oder Einstieg ins allgemeineoder Forschungsmanagement.

Elektro- oder Elektronikunternehmen

Auch in Elektro- und Elektronikunternehmen bieten sich demPhysikochemiker interessante Anwendungsfelder.

Beginn der Berufslaufbahn in Entwicklungslaboratorien derproduzierenden Bereiche oder den zentralen Forschungs-laboratorien; Mitarbeit in einem Team und Bearbeitung voneinzelnen Aufgaben innerhalb vorgegebener Projekte.

Stufenweise Übernahme von anspruchsvollen Aufgabenbis hin zur Betreuung eines Projektes.

Der weitere mögliche Weg unterscheidet sich nicht nen-nenswert von dem eines Mitarbeiters in der chemischenIndustrie, nur wird der Physikochemiker in einemElektrounternehmen weniger Kollegen und Kolleginnengleicher Ausbildung finden und die branchenspezifischenAufgabengebiete werden bevorzugt auf dem Gebiet Ener-gietechnik, Elektrochemie, Halbleitertechnik etc. zu findensein.

Weitere Industriezweige

Neben der chemischen und der Elektroindustrie bieten sichzahlreiche weitere Industriezweige als Arbeitgeber an: Phar-mazeutische Industrie, Lebensmittelindustrie, IT-Branche, ver-arbeitende Unternehmen, Papierindustrie und Mineralölindu-strie. Außerdem gibt es Möglichkeiten in den BereichenWerkstoffe (Metall, Keramik, Polymere), analytischer Appara-tebau, chemischer Anlagenbau, Medizintechnik, Luft- undRaumfahrt. Unter dem Stichwort Elektromobilität eröffnen sichinsbesondere in den Bereichen Automobil- und Elektronikin-dustrie interessante Möglichkeiten für Elektrochemiker.

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5 . D I E P H Y S I K A L I S C H E C H E M I E U N D D I E D E U T S C H E B U N S E N - G E S E L L S C H A F T

D I E G R Ü N D U N G U N D D I E G E S E L L S C H A F T

Die Physikalische Chemie wird in Deutschland durch die Deut-sche Bunsen-Gesellschaft vertreten, die eine über hundert-jährige Geschichte aufweist.

Die Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemiebezweckt von den Gründungstagen an auf gemeinnützigerGrundlage die Pflege und Förderung der Physikalischen Che-mie in wissenschaftlicher und technischer Beziehung.

Zurzeit hat die Bunsen-Gesellschaft etwa 1600 Mitglieder, dar-unter 300 studentische Mitglieder, die im Hochschulbereich, inder Industrie und in Forschungsinstitutionen sowohl inDeutschland als auch im Ausland tätig sind.

P U B L I K A T I O N E N

Das Publikationsorgan der Deutschen Bunsen-Gesellschaft ist,zusammen mit anderen europäischen Partnerorganisationendie Zeitschrift PCCP „Physical Chemistry Chemical Physics –An international journal“.

Die Mitglieder der Bunsen-Gesellschaft erhalten das „Bunsen-Magazin“ mit Neuigkeiten, Meinungen, Industrie- und Hoch-schultrends, Buchbesprechungen, Tagungsankündigungenund Nachrichten der Bunsen-Gesellschaft. Als Autoren vonBeiträgen und Meinungsbildern sind hier alle Mitglieder auf-gefordert.

T A G U N G E N

Die Deutsche Bunsen-Gesellschaft veranstaltet jährlich einewissenschaftliche Hauptversammlung, die „Bunsentagung“,die in den letzten Jahren durchweg von mehr als 600 Ta-gungsteilnehmern besucht wurde. Die Bunsentagungen spie-len in der internationalen Entwicklung der physikalisch-chemi-schen Forschung eine hervorragende Rolle. Sie adressiert diePhysikalische Chemie in ihrer ganzen Breite.

Neben den Hauptversammlungen werden jährlich zwei bis dreiinternationale Diskussionstagungen veranstaltet, bei denender Fortschritt auf einem speziellen aktuellen Gebiet – oft ausdem Bereich der angewandten Physikalischen Chemie – inVorträgen behandelt und diskutiert wird. Sie sind Teil der inter-nationalen Aktivitäten der Bunsen-Gesellschaft.

Als weitere Art wissenschaftlicher Veranstaltungen werdendie „Bunsen-Kolloquien“ durchgeführt. Während dieser oft nureintägigen und in einfacher Form abgehaltenen Kolloquienwerden zum Teil sehr spezielle Themen – manchmal auch imregionalen Rahmen – bearbeitet.

Ein besonderes Flair bieten die regelmäßig veranstaltetenManfred-Eigen-Nachwuchswissenschaftlergespräche. UnterSchirmherrschaft des Nobelpreisträgers Manfred Eigen wirdhier interessierten Masterstudenten und Doktoranden dieMöglichkeit zu einem intensiven Austausch mit führendenWissenschaftlern zu einem aktuellen Thema und den dazuge-hörigen Forschungsgebieten der Physikalischen Chemie ge-boten.

A U S Z E I C H N U N G E N

Die Bunsen-Gesellschaft vergibt verschiedene Auszeichnun-gen für besondere Verdienste auf dem Gebiet der Physikali-schen Chemie. Hierzu gehören auch die Förderung des wis-senschaftlichen Nachwuchses, vor allem durch Zuschüsse zurTagungsteilnahme sowie Bücherpreise für herausragendeMaster- und Doktorarbeiten.

B I L D U N G U N D A U S B I L D U N G

Die Deutsche Bunsen-Gesellschaft widmet sich intensiv auchden Fragen der Ausbildung von Nachwuchskräften. In diesemZusammenhang werden Stellungnahmen und Anregungen zurBildungspolitik und zu Hochschulproblemen gemeinsam mitanderen befreundeten deutschen Gesellschaften, insbe-sondere der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), derDECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotech-nologie und der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG)artikuliert und vertreten.

5. Die Physikalische Chemie und die Deutsche Bunsen-Gesellschaft

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5 . D I E P H Y S I K A L I S C H E C H E M I E U N D D I E D E U T S C H E B U N S E N - G E S E L L S C H A F T

M I T G L I E D S C H A F T I N D E R D E U T S C H E N B U N S E N - G E S E L L S C H A F T

Wir setzen uns mit unseren Veranstaltungen, unserer Nach-wuchsförderung und unserer nationalen und europäischenPräsenz für die Physikalische Chemie ein. Sie können uns hel-fen, unsere Aktivitäten weiter auszubauen, indem Sie Mitgliedwerden. Jedes weitere Mitglied, das Interesse an der Physi-kalische Chemie oder den angrenzenden Bereichen und an deraktiven Diskussion der Herausforderungen von den Grundla-gen bis hin zur Anwendung hat, wird uns helfen, uns noch stär-ker für diese Gebiete einzusetzen und im öffentlichen und po-litischen Raum Gehör zu finden.

Mitglied werden ist ganz einfach: Laden Sie sich das For-mular für die Beitrittserklärung von unserer Homepagewww.bunsen.de herunter, füllen Sie es aus und schicken Siees an die Geschäftsstelle. Es ist alles andere als teuer, bei derBunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie Mitglied zuwerden. Der Mitgliedsbeitrag für persönliche ordentliche Mit-glieder ermäßigt sich noch weiter bei Doppelmitgliedschaft ineiner oder in mehreren der folgenden Gesellschaften: Gesell-schaft Deutscher Chemiker (GDCh), Gesellschaft für Chemi-sche Technik und Biotechnologie (DECHEMA), und DeutschePhysikalische Gesellschaft (DPG).

Unsere Mitglieder profitieren von unserem großen Netzwerk.Knüpfen Sie Kontakte zu Fachleuten aus Industrie und Hoch-schule und erweitern Sie Ihr Fachwissen. Neben dem kos-tenlosen Bezug des Bunsen-Magazins können alle persön-lichen Mitglieder die Zeitschrift PCCP zum Vorzugspreisbeziehen.

Informieren Sie sich über unsere Aktivitäten unter www.bunsen.de.

D E U T S C H E F L Ü S S I G K R I S T A L L - G E S E L L S C H A F T

Seit Entdeckung des ersten Flüssigkristalls im Jahre 1888 hatsich die Erforschung des flüssig-kristallinen Phasenzustands zueinem interdisziplinären Arbeitsgebiet entwickelt, das vielfäl-tige physikalisch-chemische, biologische und besonders starkanwendungsorientierte Foschungsrichtungen einschließt. DieDeutsche Flüssigkristall-Gesellschaft (DFKG) dient als Forumfür den fächerübergreifenden wissenschaftlichen Austauschder Ergebnisse der Flüssigkristallforschung und fördert die Zu-sammenarbeit von Forschung und Anwendung. Die DFKG isteine Arbeitsgemeinschaft der Bunsen-Gesellschaft und ist ju-ristisch und vereinsrechtlich in die DBG als ihr Träger einge-gliedert und wissenschaftlich selbstständig. GDCh und DPGsind eingeladen, mitzuwirken.

A R B E I T S G E M E I N S C H A F T T H E O R E T I S C H E C H E M I E

Die Arbeitsgemeinschaft Theoretische Chemie (AGTC) ist ingleicher Weise in die DBG eingegliedert. Die wissenschaft-lichen Träger sind die DBG, GDCh und DPG. Die AGTC fördertdie Zusammenarbeit der auf dem Gebiet der TheoretischenChemie tätigen Wissenschaftler und vertritt ihre Interessengegenüber anderen Fächern und Verbänden. Arbeitstagungen,Ausarbeitung von Stellungnahmen zu Fragen von grundsätz-licher Bedeutung, die die Lehre und Forschung auf dem Gebietder Theoretischen Chemie betreffen, sind Beispiele zur Erfül-lung der Aufgaben der AGTC.

Geschäftsstelle:

Deutsche Bunsen-Gesellschaftfür Physikalische Chemie e. V.

Postfach 15 01 04D-60061 Frankfurt am Main

Theodor-Heuss-Allee 25D-60486 Frankfurt am Main

Telefon 0 69/75 64-620/-621Fax 0 69/75 64-622E-Mail [email protected] www.bunsen.de

6. AuflageJuli 2010

ISBN 978-3-9809691-0-9

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Das Berufsbild von - chemie.uni-bonn.de · fig sind dies die Physik, seltener die Mineralogie, Geologie und Biologie). Die Prüfungen erfolgen studienbegleitend. Kenntnisse in Mathematik