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Neuer Studiengang rund um Materialien

Mit dem Studiengang „Molekulare Materialwissenschaften“ beschreitet die Universität Konstanz ab dem Wintersemester 2008/2009 neue Wege. Professor Sebastian Polarz beschreibt im Interview die Details des neuen Studienangebots, in dem auch die Biomimetische Materialchemie und Biomineralisation behandelt werden.

Herr Polarz, Glitzer auf Textilien, Schuhen und Accessoires für Kinder ist derzeit groß in Mode. Wäre die Herstellung solcher Stoffe ein Thema für den neuen Studiengang?

Eher nicht, denn das ist eine rein dekorative Geschichte. In dem neuen Studiengang geht es uns mehr darum, dass wir im Alltag von hoch komplexen Materialien umgeben sind, die ganze viele Funktionen erfüllen. Nehmen Sie eine Goretex-Membran. Die lässt Wasser nicht nach innen durch, wohl aber gasförmigen Dampf nach außen, den beispielsweise ein transpirierender Fuß erzeugt. Oder nehmen Sie mit Teflon beschichtete Kleidung. An der haftet nichts an. Das ist wie bei einer Bratpfanne. Oder nehmen Sie einen MP3-Player. Was steckt dahinter, dass man mit ihm Musik speichern und abspielen kann? Die Kernfragen sind für uns: Wie sind neue Materialien aufgebaut? Wie werden sie hergestellt? Und wie funktionieren sie? Denn klar ist schon heute: Solche Materialien werden künftig ganz stark gebraucht.

Ist es Ziel, dass die Absolventen des Studiengangs solche Materialien entwickeln können?

Sie sollen zum einen die bestehende Materialtechnologie verbessern und zum anderen neue Materialien entwickeln können, und dafür brauchen sie Fachwissen. Sowohl in der Anwendung als auch in der Forschung steht den Absolventen eine ganze Welt offen.
Prof. Dr. Sebastian Polarz (Foto: Universität Konstanz)

Kriegen Sie das alles in den einen Studiengang gepackt?

Die Studenten lernen im Studium, Materialien in die entsprechenden Kategorien einzuteilen. Anhand von existierenden Materialien erlernen sie zudem Technologie-Prinzipien. Ihre Aufgabe wird es dann sein, ihr Wissen auf neue Technologien und Materialien zu übertragen und anzuwenden. Das ist wie beim Erlernen einer Sprache: Wenn ich nur Vokabeln lerne, kann ich noch nicht sprechen. Wenn ich aber zusätzlich Grammatik pauke, erlerne ich gewisse Grundabläufe. In diese Struktur kann ich neue Vokabeln einbauen.

Neue Materialien sind, wie Sie sagen, künftig sehr gefragt. Wie sieht es mit dem Recycling aus?

Viele Materialien sind fürs Recyclen geeignet. Nehmen Sie fossile Brennstoffe. Wir verfügen über die Technologie, alte Kunststoffe chemisch neu zu organisieren und für die Herstellung von neuen Produkten als Katalysatoren zu verwenden. Wie funktionieren Materialien, die in solchen Prozessen eine Rolle spielen? Auch auf diesen Themenkomplex werden wir in dem neuen Studiengang eingehen.

Inwiefern werden biologische Materialien ein Thema sein?

Biologische Materialien sind aufgrund Ihrer hervorragenden
Funktionalität ein Aspekt, der bei diesem Studiengang nicht außer Acht gelassen werden darf, da der Zusammenhang zwischen der Struktur und den Eigenschaften biologischer Materialien auf andere Materialtypen übertragen werden kann. Zum Beispiel lernt man im Studium, warum an der Lotus-Pflanze kein Schmutz haftet und kann das dann auf selbstreinigende Keramiken übertragen. Diese Herangehensweise, die man in der Materialwissenschaft als
Biomimetische Materialchemie bezeichnet, spielt im neuen Studiengang eine wichtige Rolle. Zudem findet man in biologischen Organismen anorganische Stoffe, die wichtige Funktionen übernehmen, z.B. Zähne oder Knochen, welche mittels der Biomineralisation hergestellt werden. Auch die Biomineralisation wird im Studiengang eingehend erläutert. Beim Master wird es darüberhinaus eine Vorlesung geben, die diverse biologische Materialien (z.B. Holz, Geckofüsse etc.) und ihre Geheimnisse zum Fokus hat.

Wo sehen Sie die Absolventen des neuen Studiengangs?

Absolventen des Studiengangs finden in allen Unternehmen Betätigungsfelder, die chemische Materialien herstellen, auch in solchen, in denen man das erst einmal gar nicht vermutet. Beispielsweise in kosmetischen Unternehmen, denn dort geht es um Farben und Pigmente, und das sind sehr raffinierte Materialien. Oder in der Autoindustrie, wenn es um die Entwicklung von speziellen Lacken geht oder zum Beispiel darum, Katalysatoren zu entwickeln, die einer neuen Abgasnorm entsprechen. Das Einsatzgebiet ist groß und zukunftsträchtig.

Macht es Sinn, dass sich die Studenten schon während des Studiums spezialisieren?

Für den neuen Studiengang gibt es 25 Plätze (Foto: Universität Konstanz)
Diese Möglichkeit wird es zunehmend im Masterbereich geben. Der Bachelor wird sechs Semester, also insgesamt drei Jahre dauern. Dem schließt sich der Master an, und der dauert vier Semester, also zwei Jahre. Nach fünf Jahren ist der berufsqualifizierende Abschluss erreicht. Eine sich möglicherweise anschließende Promotion, in der wissenschaftlich gearbeitet wird, dauert drei Jahre. Unsere Absolventen sollen wichtige Funktionen in der Gesellschaft und der Politik einnehmen – es ist wichtig, dass Leute wissen, wie ihre Umwelt funktioniert.

Wie viele Studenten wollen Sie für das Wintersemester zulassen?

Erst mal 25, denn wir wollen schauen, wie das läuft. Voraussetzung sind das Abitur und als Interessensfeld der naturwissenschaftliche Bereich. Wobei ich betonen will: Wenn wir beginnen, sind wir noch in der Pilotphase, das heißt, der Studiengang existiert formaljuristisch noch nicht. Für die Studenten hat das aber keinerlei Auswirkungen.

Was machen Sie, wenn mehr als 25 Bewerbungen eingehen?

Dann müssen wir auslesen. Die Vorauswahl wird wohl über die Noten laufen. Dann schauen wir noch, was die Leute in der Oberstufe gemacht haben.

Gibt’s den von der Uni Konstanz angebotenen Studiengang auch anderswo?

In Nordamerika ist so ein Studiengang gang und gäbe, in Deutschland gibt’s vielleicht noch drei, vier vergleichbare Studiengänge. Unser Ziel in Konstanz ist es nicht, Absolventen zu generieren, die einen ganz verrückten Abschlusstitel haben, mit dem dann vielleicht keiner etwas anfangen kann. Es ist aber auch nicht so, dass es ein Überangebot gibt. Wir rechnen damit, dass wir vorne dabei sind, wenn wir diesen Studiengang gründen – wir möchten gut aufgestellt sein.

Können Sie eine wichtige Aufgabe nennen, die Ihre Absolventen in der Zukunft lösen könnten?

Da gäbe es natürlich sehr viele Möglichkeiten. Sehr gesucht im Bereich der Wasserstofftechnologie ist ein Material, mit dem man durch Licht Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff spalten kann. Stark vereinfacht ausgedrückt haben Sie einen Topf mit Wasser, und den Inhalt spalten Sie in Wasserstoff und Sauerstoff. Wasserstoff ist die Grundkomponente der Wasserstofftechnologie, von der auch schon viel in den Medien berichtet wurde. Mit Wasserstoff kann man dann zum Beispiel in einer Brennstoffzelle Energie gewinnen, wobei als „Abfallprodukt“ lediglich Wasser entsteht. Wer ein effektives System zur so genannten photokatalytischen Wasserspaltung entwickelt und ein Patent auf diese Entwicklung hält, hat einen Milliardenmarkt. Denn das wäre sehr energieeffizient und superkostengünstig.
Prof. Sebastian Polarz wurde 1974 in Bielefeld geboren. Nach dem Abitur begann er 1993 mit dem Chemie-Studium an der Universität Bielefeld, welches er 1999 mit dem Diplom abschloss. In seiner Promotion am Max-Planck Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam beschäftigte er sich zwischen 1999 und 2001 das erste Mal mit chemischen Materialien. Im Anschluss wechselte Sebastian Polarz für weitere Forschungen auf diesem Gebiet für ein Jahr an die Universität Toronto in Kanada, bevor er 2003 ausgestattet mit einem Nachwuchsgruppenstipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Emmy-Noether Programm seine eigenen Forschungen an der Ruhr-Universität Bochum aufnahm. Es folgte ein weiterer Wechsel an die Technische Universität Berlin, wo er von 2005 bis 2006 forschte. Seit 2007 ist Sebastian Polarz Professor für Festkörperchemie an der Universität Konstanz. In der Forschung und Lehre deckt er die Gebiete Festkörperchemie und Anorganische Funktionsmaterialien ab.
Quelle: Pressemitteilung Universität Konstanz - 14.08.08 (mst - 02.09.08) (P)

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