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Fakten und Trends: Chemiestudiengänge 2012

Im Rahmen der Umfrage erhebt der GDCh-Karriereservice jährlich Angaben zur Zahl der Studierenden in den verschiedenen Studienabschnitten, zur Anzahl der abgelegten Prüfungen, ihrer Beurteilungen und zur Studiendauer. Erfasst werden auch Angaben zum Berufseinstieg nach Diplom, Master und Promotion...


<p>“Chemie — Element unseres Lebens” ist das Motto des Wissenschaftsforums Chemie 2013, das die GDCh vom 1. bis 4. September im Kongresszentrum Darmstadtium ausrichtet. “Ein solches Motto erzeugt unterschiedliche Reaktionen”, schreibt die GDCh-Präsidentin, Professor Dr. Barbara Albert, in ihrer Einladung. “Eigentlich ist es ja eine Selbstverständlichkeit, dass Chemie zu unserem Leben gehört. Sie ist natürlich ein essentieller Baustein. Chemikerinnen und Chemiker sind sich dessen bewusst, wie sehr alles um uns herum Chemie ist: die grüne Farbe der Blätter genauso wie der Elektrolyt in einer Batterie. Das macht es jedoch nicht überflüssig, dass wir uns und Anderen diese Selbstverständlichkeit bewusst machen. Dazu bietet sich unser alle zwei Jahre stattfindendes Wissenschaftsforum an.”</p>
<p>GDCh-Präsidentin Albert, zugleich Geschäftsführende Direktorin am Eduard-Zintl-Institut für Anorganische und Physikalische Chemie der Technischen Universität Darmstadt, eröffnet am Sonntag, dem 1. September, 17 Uhr, die viertägige Veranstaltung, die von den Herausforderungen an unsere zukünftige Arbeitswelt über Themen wie Chemie und Energie, Materialien, Umweltchemie sowie Katalyse bis hin zur Jahrestagung der GDCh-Fachgruppe Chemieunterricht eine weites Spektrum abdeckt. Das Grußwort der Bundesregierung wird die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Professor Dr. Johanna Wanka, überbringen. Weitere Grußworte aus Politik und Wissenschaft folgen, darunter das des Präsidenten der EuCheMS, des europäischen Dachverbands der chemiewissenschaftlichen Gesellschaften, Professor Dr. Ulrich Schubert, Wien, und der Präsidentin der Royal Society of Chemistry, Professor Dr. Lesley Yellowlees.</p>


<h2>Adolf-von-Baeyer-Denkmünze an Klaus Müllen</h2>
<p>Zwei bedeutende Preise, die Adolf-von-Baeyer-Denkmünze und der Karl-Ziegler-Preis, werden im Rahmen der Eröffnungsveranstaltung vergeben. Professor Dr. Klaus Müllen, Max-Planck-Institut für Polymerforschung, wird mit der Adolf-von-Baeyer-Denkmünze der GDCh ausgezeichnet, und zwar in Würdigung seiner herausragenden wissenschaftlichen Beiträge zur organischen Chemie ebenso wie zur Polymerchemie und den Materialwissenschaften. Seine wegweisenden Arbeiten — besonders sei hier die Erschließung der Nanographene hervorgehoben — sind von internationalem Rang und genießen höchste Beachtung. Organische Elektronikmaterialien, insbesondere das Graphen, üben eine enorme Faszination auf Naturwissenschaftler aus, und die chemische Industrie möchte sich damit zukünftige Märkte sichern. Zu Beginn dieses Jahrhunderts mussten die Synthesemethoden für die Herstellung von Nanographenen, den zweidimensionalen p-konjugierten Oligomeren, erst entwickelt werden. Dies gelang Müllen; allein dafür hätte er schon die Auszeichnung mit der Adolf-von-Baeyer-Denkmünze verdient.</p>
<p>Besonders hervorzuheben sind darüber hinaus das Anfang der 1990er Jahre von ihm entwickelte Konzept der Leiterpolymeren, die organische Leuchtdioden verbessern halfen. In der Folge gelang es Müllen auch, eine Vielzahl wertvoller Fluoreszenzfarbstoffe zu synthetisieren. Auf Basis von Hexabenzocoronen gelangte Müllen zu flüssigkristallinen Materialien, die sich als gute eindimensionale Halbleiter und Photoleiter erwiesen und die Nanographene zur Realität werden ließen. Graphenfilme und deren Anwendung in Solarzellen sind ein weiteres Beispiel für einen erfolgreichen Brückenschlag zwischen Grundlagenforschung und anwendungsorientierter Forschung. Müllens Ehrendoktorwürden, Ehrenprofessorentitel und hohe Auszeichnungen aus dem In- und Ausland belegen sein wissenschaftliches Renommee ebenso wie die Tatsache, dass er Deutschlands meistzitierter Chemiker ist. Müllen war Präsident und Vizepräsident der GDCh, 2012 wurde er zum Präsidenten der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte gewählt.</p>
<p>Wer den mit 50000 Euro und einer Goldmünze dotierten Karl-Ziegler-Preis der bei der GDCh ansässigen Karl-Ziegler-Stiftung erhalten wird, war bei Redaktionsschluss noch nicht entschieden.</p>


<h2>August-Wilhelm-von-Hofmann-Vorlesung an Linda Nazar</h2>
<p>Die Philharmonie Merck intoniert Stücke von Johann Strauß und Giuseppe Verdi, bevor in der zweiten Hälfte der Eröffnungsveranstaltung zum Wissenschaftsforum eine weitere bedeutende Auszeichnung der GDCh vergeben wird: die August-Wilhelm-von-Hofmann-Vorlesung. Sie hält in Darmstadt Professor Dr. Linda Nazar vom Department of Chemistry and Department of Electrical Engineering an der University of Waterloo, Kanada. In ihrem Vortrag stellt sie dar, wie mit der Nanotechnik Probleme bei der Speicherung hoher Energiedichten überwunden werden können. Die heutigen wieder aufladbaren Lithiumionenbatterien arbeiten nach dem Prinzip der reversiblen Intercalation von Elektronen und Lithiumionen in Materialien, deren Gitterstrukturen sich während der Redoxzyklen nur wenig verändern. Die Energiedichte dieser Materialien ist begrenzt. Lithium-Schwefel- und Lithium-Sauerstoff-Batterien könnten die Bedingungen für die Speicherung hoher Energiedichten erfüllen. Dafür benötigen sie neuartige, leitfähige Nanomaterialien, die besondere Anforderungen hinsichtlich ihrer Stabilität und elektrochemischen Reversibilität erfüllen. Die Herausforderungen gegenüber dem Stand der Technik werden anhand elektrochemischer und materialwissenschaftlicher Kriterien erläutert. Und es wird dargestellt, welche ökonomischen Hürden noch zu überwinden sind.</p>


<h2>Wie sich der Weg zur Innovation wandelt</h2>
<p>“Die chemische Industrie beginnt sich zu wandeln, vom reinen Material- und Moleküllieferanten zum Anbieter von System- und Kundenlösungen. Zukünftige Wachstumsfelder beruhen auf integrierten und komplexeren Wertschöpfungsketten, was zur Vernetzung innerhalb und außerhalb der traditionellen Branchen führt. Neuartige Technologien, Produkte und Service-Dienstleistungen finden sich in neuen Geschäftsmodellen wieder und Konzepte wie Open Innovation gewinnen zunehmend an Bedeutung”, fasst Dr. Bernd Reckmann den Inhalt seines Plenarvortrags zusammen, der den zweiten Tagungstag, am 2. September, eröffnet. Reckmann, Mitglied der Geschäftsleitung von Merck und Honorarprofessor an der TU Darmstadt, ist einer von sechs Plenarvortragenden. Das Veranstaltungsprogramm sieht über 250 weitere Vorträge sowie Podiumsdiskussionen und Posterbeiträge vor und wird von einer Ausstellung begleitet.</p>


<h2>125 Jahre Flüssigkristall- forschung — Jubiläum beim Wissenschaftsforum</h2>
<p>Die bisher größte Erfolgsgeschichte im Chemiegeschäft von Merck sind Flüssigkristalle (Liquid Crystals, LCs), die in Displays (LCDs) Anwendung finden. Obwohl die erstaunlichen Eigenschaften “fließender Kristalle” bereits 1888, vor 125 Jahren also, an Cholesterylbenzoat entdeckt wurden und Merck bereits 1904 erste Flüssigkristalle für wissenschaftliche Studien anbot, gab es zunächst in Forschung und Entwicklung keine großen Erfolge zu verzeichnen. Erst in den sechziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts kam es zur Neuentdeckung der Flüssigkristalle, zu interessanten neuen flüssigkristallinen Materialien und zu ersten sinnvollen technischen Anwendungen mit Marktpotenzial. Dass der Wiedereinstieg von Merck nun zu einer Erfolgsgeschichte wurde, insbesondere in den letzten 20 Jahren, ist der Tatsache geschuldet, dass jede neue Anwendung der Entwicklung einer kundenspezifischen Flüssigkristallmischung bedarf, die Entwicklung neuer Materialien also in enger Zusammenarbeit mit der Displayindustrie zu erfolgen hat — ein Beispiel für “Gelebte Innovationen für Kundenlösungen in der Chemie”, wie der Titel von Reckmanns Vortrag lautet, und für das Konzept “Open Innovation”.</p>
<p>Auch das Jubiläum “125 Jahre Flüssigkristallforschung” wird auf dem GDCh-Wissenschaftsforum begangen. In Darmstadt liegt es nahe, dass Merck den Aufschlag für dieses Jubiläum gibt und zwar in einem Slot mit sechs Vorträgen, ebenfalls am 2. September. Dr. Michael Heckmeier stellt zunächst in einem Rückblick und einem Ausblick die Flüssigkristallforschung bei Merck vor. Nach ersten Erfolgen in der Grundlagenforschung Anfang des 20. Jahrhunderts gerieten die Flüssigkristalle mangels geeigneter Anwendungen fast in Vergessenheit. Die Präsentation erster Display-Prototypen auf einem wissenschaftlichen Kongress 1968 in Ohio war für Merck und andere Firmen die Motivation, die Flüssigkristallforschung zu reaktivieren. Die Vision der flachen Fernsehbildschirme ging erstmals um die Welt.</p>
<p>Ein weiterer Meilenstein war die Entwicklung der verdrillten Nematischen Zelle (TN-Zelle), der Durchbruch zur Entwicklung von Displays in Armbanduhren, Weckern oder Taschenrechnern. Bei Merck forschte man nunmehr nicht mehr nur an LC-Einzelsubstanzen, sondern auch an LC-Mischungen und untersuchte deren physikalische Eigenschaften in Hinblick auf die Eignung für Displays, und zwar in Bezug auf deren Helligkeit, Kontrast, Blickwinkel, Schaltzeit, Energiebedarf, Betriebstemperaturbereich und Zuverlässigkeit. In Japan, damals Inbegriff für Innovationen, also der schnellen Umsetzung von Forschungsergebnissen in neue marktfähige Produkte, baute Merck bereits 1980 ein Applikationslabor; 1982 folgte der Start der Mischungsproduktion in Japan. Applikationslabore entstanden in Korea und Taiwan, in denen sich später auch Forschung, Entwicklung und Produktion einrichteten. In Asien spielte sich die Entwicklung von Computermonitoren, Notebook LCDs, Kamera- und Handydisplays und etwa ab dem Jahr 2000 auch von LCD-Fernsehbildschirmen ab.</p>
<p>Auch in Darmstadt ging es weiter: Im Jahr 2004 lief die modernste Flüssigkristallproduktion der Welt mit einer Investitionssumme von 250 Millionen Euro an. Ein Jahr zuvor war der Deutsche Zukunftspreis des Bundespräsidenten an ein Merck-Team für die LC-Forschung vergeben worden. Heckmeier ist sich sicher, dass LCs auch in Zukunft attraktiv bleiben. Neben der permanenten Verbesserung von Displayeigenschaften steht in der LC-Forschung auch die Suche nach neuen Anwendungen wie beispielsweise schaltbaren Fenstern auf der Agenda.</p>
<p>Den Beweis dafür, wie aktuell LC-Forschung nach wie vor ist, liefert im zweiten Vortrag Klaus Müllen. Er forscht u.a. über scheibenförmige Moleküle vom Graphen-Typ — üblicherweise große polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoff-Moleküle — und deren Anwendungsmöglichkeiten in der organischen Elektronik. Die molekulare Struktur beeinflusst die Selbstorganisation der Moleküle, also deren flüssigkristalline Phase, und damit ihre elektronischen Eigenschaften. Darüber hinaus kann mit Graphen-artigen Materialien auch die Effizienz von organischen Solarzellen gesteigert oder der Ladungstransport in Feldeffekt-Transistoren verbessert werden, wie Müllen berichten wird.</p>
<p>Professor Dr. Carsten Tschierske, Universität Halle, beleuchtet die Chemie der Flüssigkristalle ausgehend von den Arbeiten eines prominenten Vorgängers an seiner Universität: Professor Dr. Daniel Vorländer. Vorländer arbeitete über “kristalline Flüssigkeiten” und stellte die Hypothese auf, dass ein langgestreckter Molekülbau Grundvoraussetzung für die Ausbildung flüssigkristalliner Phasen sei. Außerdem erkannte er im Jahr 1914, dass es einen Zusammenhang zwischen den Reflexionsfarben, der starken optischen Drehung und der optischen Aktivität der Moleküle geben müsse. Vorländer hat darauf aufbauend systematisch Flüssigkristalle synthetisiert. Die ersten Uhrendisplays wurden mit Substanzen produziert, die Vorländer entwickelt hatte. Ungefähr 2000 flüssigkristalline Verbindungen stammen von ihm — zuvor gab es lediglich 20 oder 30. Eine wichtige Fragestellung der derzeitigen Flüssigkristallforschung in Halle lautet, wie sich Moleküle zu hochkomplexen flüssigkristallinen Strukturen spontan selbstorganisieren können.</p>
<p>Für die nächste Display-Generation interessieren besonders durch Polymere stabilisierte “Blaue Phasen” (PS-BP), mit denen sich weitere deutliche Verbesserungen der optoelektronischen Eigenschaften erzielen lassen. Professor Hirotsugu Kikuchi von der Kyushu Universität (Japan) gibt einen Einblick in die Forschung und Entwicklung dieser Materialien, die als flüssigkristalline Lichtmodulatoren LCDs mit besonders schnellen Ansprechzeiten ermöglichen können. Dies ist eine ganz wesentliche technische Voraussetzung insbesondere für 3D-Displays. Einer der renommiertesten derzeitigen Flüssigkristallforscher ist Professor Dr. John Goodby von der University of York (Großbritannien). Auch er geht kurz auf vergangene Entwicklungen ein, bevor er die aus seiner Sicht wichtigsten derzeitigen und zukünftigen Forschungsziele schildert. Dazu zählen ferroelektrische Flüssigkristalle und durch flüssigkristalline Phasen selbstorganisierte supramolekulare Arrangements, bioinspirierte Flüssigkristalle und zudem die weitere Erforschung der flüssigkristallinen Eigenschaften biologischer Materialien wie Glycolipide und Phospholipide, Flüssigkristalle für Materialien, die in der Medizin Anwendung finden, beispielsweise polymere Gele in der Strahlentherapie, aber auch die Verbesserung der Recyclingmöglichkeiten für LCDs und der Aufarbeitungsmöglichkeiten für LCs.</p>
<p>Den Slot über “125 Jahre Flüssigkristallforschung” beendet Professor Dr. Matthias Lehmann von der Universität Würzburg. Seine Arbeitsgruppe befasst sich mit der Synthese von nichtklassischen flüssigkristallinen Materialen mit definierter Nanomorphologie. Untersucht wird, wie das Design eines Moleküls die intra- und intermolekularen schwachen Wechselwirkungen in der Festphase und im Flüssigkristall und somit auch die Anordnung im Nanometerbereich bestimmt. Lehmann fokussiert sich in seinem Vortrag auf sternförmige Verbindungen, die flüssigkristalline Phasen ausbilden können, und deren Potenzial für die organische Elektronik.</p>
<p>Auch mit einer Ausstellung zum Thema “125 Jahre Flüssigkristalle” präsentiert Merck den Besuchern des Wissenschaftsforums die Historie dieser “scheinbar lebenden Kristalle”. Die spannende Wissenschaftsgeschichte dieser Materialklasse und den Beitrag des Unternehmens Merck für die Forschung wird anhand vieler Exponate und Dokumente verdeutlicht. In drei Stationen können sich Besucher, angefangen bei den ersten Materialproben Otto Lehmanns bis hin zum interaktiven Multi-Touch-Display mit Objekterkennung, davon selbst beeindrucken lassen.</p>
<p>Informationen zum gesamten Programm des GDCh-Wissenschaftsforums: <ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.gdch.de/wissenschaftsforum2013" target="_blank">www.gdch.de/wissenschaftsforum2013</a></ext-link></p>



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