BuMa_2008_06 - Deutsche Bunsengesellschaft für Physikalische ...
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6/<strong>2008</strong><br />
BUNSENMAGAZIN<br />
Leitartikel S. 211<br />
The role of com bustion in<br />
future energy scenarios<br />
Unterricht S. 214<br />
Das physikalische Praktikum<br />
im Chem iestudium<br />
Aspekte S. 217<br />
Solarthermische Kraftw erke<br />
Aktuelles S. 221<br />
Ein Jahr Flüssigkristall-Ausstellung<br />
im Bunsen-Archiv Gießen<br />
BBPCAX 101 (8) 1083-1196 (1998)<br />
ISSN 0005 – 9021<br />
No. 6 – NOVEMBER <strong>2008</strong>
IM PRESSUM<br />
Bunsen-Magazin<br />
Heft 6 Jahrgang 10<br />
Herausgeber:<br />
Vorstand der <strong>Deutsche</strong>n<br />
Bunsen-Gesellschaft<br />
Katharina Kohse-Höinghaus<br />
Michael Dröscher<br />
Wolfgang Grünbein<br />
Schriftleiter:<br />
Peter C. Schmidt<br />
Institut <strong>für</strong> <strong>Physikalische</strong> Chemie<br />
Technische Universität Darmstadt<br />
Petersenstr. 20<br />
D-64287 Darmstadt<br />
Tel.: <strong>06</strong>151 / 16 27 07<br />
Fax: <strong>06</strong>151 / 16 60 15<br />
E-Mail: bunsenmagazin@bunsen.de<br />
Geschäftsführer der <strong>Deutsche</strong>n<br />
Bunsen-Gesellschaft<br />
Andreas Förster<br />
Theodor-Heuss-Allee 25<br />
D-60486 Frankfurt<br />
Tel.: <strong>06</strong>9 / 75 64 620<br />
Fax: <strong>06</strong>9 / 75 64 622<br />
E-Mail: foerster@bunsen.de<br />
Technische Herstellung:<br />
VMK-Druckerei GmbH<br />
Faberstraße 17<br />
D-67590 Monsheim<br />
Tel.: <strong>06</strong>243 / 909 - 110<br />
Fax: <strong>06</strong>243 / 909 - 100<br />
E-Mail: info@vmk-druckerei.de
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT<br />
Charles Westbrook<br />
The role of combustion in future<br />
energy scenarios<br />
Last August, the Combustion<br />
Institute held its biennial<br />
International Symposium<br />
at McGill University<br />
in Montreal, Canada. As<br />
its name suggests, the<br />
Combustion Institute is<br />
an international society<br />
for the 6000 or more scientists,<br />
engineers and<br />
students working in the<br />
general fi eld of combustion<br />
research in universities,<br />
industry and national<br />
laboratories. This is<br />
in addition to thousands<br />
of industrial workers worldwide who build cars, trucks, and other<br />
combustion systems, or factory workers who utilize burners or<br />
furnaces to make their products, or the billions of people who<br />
cook dinner every day. There are 35 national sections of the<br />
Combustion Institute worldwide.Two years ago, the international<br />
symposium was hosted by the Universität Heidelberg, and the<br />
German section consistently has a large role in the research carried<br />
out in the fi eld of combustion.<br />
Since combustion was “invented” by cavemen, it might be easy<br />
to think of combustion as an old-fashioned fi eld with little true<br />
science. Furthermore, since burning of fossil fuels has been<br />
identifi ed as the major source of global warming from its major<br />
combustion product, carbon dioxide, some may consider combustion<br />
as a science of the past, not the future. However, the<br />
worldwide combustion community has an essential role to play<br />
over the coming years if we are to be successful in making one<br />
of the most challenging transitions in history, and we must use<br />
all the tools of modern scientifi c research, from laboratory research<br />
to high-performance massively parallel computing.<br />
Despite the urgency for us to change our ways of producing<br />
energy, there are important factors why evolution away from<br />
fossil fuel combustion will take many years. There are signifi -<br />
cant economic pressures to continue use of combustible fuels.<br />
Existing petroleum reserves are still very large, and oil continues<br />
to be relatively inexpensive. Furthermore, enormous additional<br />
fossil fuel reserves exist in other geological forms such as oil<br />
sands in Canada, shale oil in the western United States, and<br />
coal in many places. For example, proven oil reserves in Canadian<br />
oil sands are second worldwide only to oil reserves in<br />
Dr. Charles K. Westbrook<br />
Lawrence Livermore National Laboratory<br />
7000 East Avenue, Livermore, CA 94551<br />
Phone.: (925) 422-4108<br />
Email: westbrook1@llnl.gov<br />
LEITAR TIKEL<br />
Saudi Arabia, although their extraction and refi ning costs far<br />
exceed those from conventional petroleum. Recent attention<br />
has been given to grain and cellulosic ethanol and to vegetable<br />
oils (e.g., rapeseed oil in Europe and soybean oil in the United<br />
States) via transesterifi cation to biodiesel fuels, and new research<br />
is hoping to use genetic engineering to create bacteria<br />
that can produce combustible materials. While biofuels from<br />
these sources are unlikely to displace signifi cant fractions of<br />
more conventional fossil fuels over the short term, they may<br />
have the realistic capacity to provide combustible fuels long<br />
after petroleum fuels have been consumed.<br />
The world is currently seeing huge increases in energy demand,<br />
combining steady growth from industrial nations and exponential<br />
growth from major developing nations. These demands will<br />
not wait for renewable energy sources, and nearly all of this<br />
demand is being met by fossil fuels. These rapidly growing fuel<br />
demands are producing troubling levels of air pollution and increasing<br />
the problems of greenhouse gas emissions. Energy<br />
demands in poorer countries are also increasing rapidly, and<br />
much of their demands are being met by converting native forests<br />
into fuel which also produces greenhouse gases as well<br />
as serious local environmental problems from deforestation.<br />
Although steady advances are being made in the technologies<br />
required for using alternative energy sources, they are not yet<br />
ready to supplant large amounts of fossil fuels. Each renewable<br />
source has signifi cant challenges that must be solved;<br />
effi ciencies and active materials must be improved for solar<br />
and windpower production, and solar and wind power can be<br />
produced only in locations with ample sun and wind. Furthermore,<br />
the next era of energy production has its own types of<br />
pollutants. Most wind and solar systems and compact energy<br />
systems for transportation systems require high density energy<br />
storage, with batteries as the best current solution, and<br />
disposal of used batteries presents challenges related to toxic<br />
metals. Pollution and spent fuel disposition from radioactive<br />
materials present challenges for nuclear energy technologies.<br />
Each of these obstacles will be solved, but it will require substantial<br />
time and an enormous economic investment required<br />
to convert our energy production and distribution infrastructures<br />
to these alternatives.<br />
Therefore, for both technical and economic reasons, use of fossil<br />
and other fuels in combustion systems will not end abruptly.<br />
The most likely scenario is a gradual replacement of fossil fuels<br />
by renewables. Old, ineffi cient, polluting coal-fi red and gasfueled<br />
factories, industrial plants, vehicles and electricity generators<br />
are steadily being replaced by newer, more effi cient<br />
hydrocarbon-burning power plants and batteries, which signifi -<br />
cantly reduce emissions and greenhouse gas production over<br />
older systems. Increasingly, as technology solutions emerge,<br />
fossil fuel power plants will be replaced by renewable energy<br />
systems. This replacement of old by new energy technologies<br />
211
LEITAR TIKEL<br />
should occur as quickly as possible, but fossil fuels will be required<br />
to serve the world’s needs until the replacements are<br />
ready and our society can pay for them.<br />
There are many estimates of the amounts of fossil fuel reserves,<br />
and these estimates can vary widely. An estimate in 1922<br />
indicated that existing petroleum reserves would be completely<br />
depleted by 1940, while the best current estimates range from<br />
50 to 100 years, with large uncertainties. It is also diffi cult to<br />
estimate the future demand for fossil fuels, but demand is growing<br />
rapidly, especially in the economically developing world.<br />
These issues are important because it tells us how much time<br />
we have to build a new energy supply system for the world.<br />
Overall, combustion research offers opportunities to help bridge<br />
this period during which fossil fuel combustion continues, but<br />
the world cannot continue to emit greenhouse gases at its present<br />
rate while it burns the fossil fuels that remain. Increased<br />
combustion effi ciency can reduce CO2 emissions, and improvements<br />
in combustor design can further reduce pollutant emissions.<br />
Other greenhouse gas reductions are being studied, including<br />
CO2 capture and sequestration strategies, and increasing<br />
use of renewables will also have an important impact.<br />
This is not a new role for combustion research. For at least the<br />
past 50 years, basic science research into combustion fundamentals<br />
has made enormous contributions to improving air<br />
quality and combustion effi ciency. When I was a student in Los<br />
Angeles in the 1960s, it was unusual to be able to see for distances<br />
of more than a kilometer due to the famous LA smog.<br />
A combination of strict government emissions regulations and<br />
much improved scientifi c understanding of the processes of<br />
pollutant emissions led to dramatic reductions in air pollution<br />
during the 1970s and 1980s. Perhaps the most obvious improvements<br />
were in diesel soot emissions; 20 years ago, a big<br />
truck would produce a huge cloud of smoke every time it would<br />
accelerate, and any auto following it would nearly disappear<br />
into the cloud. Today, such emissions are virtually a thing of<br />
the past.<br />
Scientifi c computing, laser diagnostics and other basic science<br />
techniques began to be used in combustion research during<br />
the 1960s and rapidly became major features in engine analysis<br />
and design. For example, basic science research by combustion<br />
scientists discovered the chemical and physical mechanisms<br />
leading to production and emissions of oxides of nitrogen<br />
(NOx), unburned hydrocarbons, and soot in automobile and<br />
truck engines. Interactions between turbulent fl ows and chemical<br />
reactions were probed in laboratory experiments and<br />
then inside an actual engine or industrial burner. Analytical,<br />
theoretical and computational tools used today in combustion<br />
research are now just as sophisticated as those used in plasma<br />
physics or molecular biology research, and soot formation<br />
in combustion research is analyzed as a complex multiscale<br />
problem, similar in many ways to ion implantation in semiconductor<br />
research and many others.<br />
These new research tools have led to dramatic advances in combustion<br />
systems in recent years. For example, a new internal<br />
combustion engine concept, the Homogeneous Charge, Compression<br />
Ignition (HCCI) engine is being developed in university<br />
and engine laboratories all over the world. This engine, which<br />
combines elements of Diesel and spark ignition engine concepts,<br />
offers high thermodynamic effi ciency but avoids soot or<br />
NOx emissions, using almost any hydrocarbon fuel including<br />
212<br />
BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/<strong>2008</strong><br />
natural gas, gasoline or Diesel fuel. Advanced laser diagnostics<br />
make in situ measurements inside operating engine chambers.<br />
Massively parallel computational models for computational fl uid<br />
dynamics (CFD) have predicted reactive fl ows inside the engine,<br />
and other reactive fl ow computations have examined complex<br />
catalyst treatment of exhaust gases. All these developments<br />
have made the rate of progress in engine development and optimization<br />
much more rapid and more accurate for HCCI combustion<br />
than progress of other systems in the past.<br />
We can expect other new combustion concepts to appear in the<br />
coming years, again motivated by increased legislative pressures<br />
to reduce or eliminate emissions of pollutants and CO2, and<br />
capture and sequestration of these emissions may be a part of<br />
these advances. Even as wind, solar and nuclear energy production<br />
become more competitive, some combustion will likely<br />
continue, due to the unique properties and energy densities of<br />
liquid hydrocarbon fuels, so continued advances in combustion<br />
technologies will be required even for the distant future.<br />
German combustion scientists have been an important and<br />
unique part of combustion research over the past 50 years,<br />
and in particular they have led the applications of basic science<br />
approaches to combustion problems. In 2004, the Combustion<br />
Institute celebrated its 50 th anniversary with plenary<br />
papers summarizing current and past accomplishments in<br />
the most signifi cant basic science subfi elds infl uencing combustion.<br />
The authors of four of these plenary papers included<br />
German physical chemists or physicists, including Professors<br />
Jürgen Troe (Göttingen) in theoretical chemistry, Katharina<br />
Kohse-Höinghaus (Bielefeld) and Jürgen Wolfrum (Heidelberg)<br />
in advanced laser diagnostics, Jürgen Warnatz (Heidelberg) in<br />
advanced computer simulations, and Norbert Peters (Aachen)<br />
in combustion and fl uid mechanics theory. Many of these and<br />
other German combustion researchers trace their professional<br />
pedigrees through the rich scientifi c line in physical chemistry<br />
from Bunsen, Ostwald, Nernst, Bodenstein, Eucken, Jost and<br />
Wagner, and German combustion scientists bring a critical<br />
component of fundamental physics, chemistry and computer<br />
science to this fi eld. These are precisely the tools that are<br />
essential in solving the scientifi c challenges of making fossil<br />
fuels clean enough and effi cient enough to be acceptable fuels<br />
for the next 50 years, and it is very important that Germany<br />
maintain this strong and internationally recognized academic<br />
reputation in combustion science.<br />
Dr. Charles Westbrook is a Senior Scientist at the Lawrence<br />
Livermore National Laboratory in California, where he has<br />
been a researcher and program leader since 1968. He has<br />
studied kinetic modeling of combustion chemistry for the past<br />
30 years. His work emphasizes the role of chemical kinetics<br />
and fuel molecular structure on practical systems, particularly<br />
in internal combustion engines. He has extended the capabilities<br />
of detailed chemical kinetic modeling to very large hydrocarbon<br />
molecules characteristic of practical fuels including<br />
gasoline, Diesel fuel and jet fuels. He has received awards<br />
from the US Society of Automotive Engineers, the Americal<br />
Chemical Society, and the Combustion Institute for his studies<br />
of hydrocarbon emissions from automotive engines and the<br />
chemical basis for engine knock in spark-ignition engines. In<br />
August, <strong>2008</strong>, he began a four-year term as President of The<br />
Combustion Institute.
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT<br />
LEITAR TIK EL<br />
UNTERRICHT<br />
A S P E K TE<br />
A K TU E L L E S<br />
TA G U N G E N<br />
NACHRICHTEN<br />
P H YS IK A LIS C H E C H E M IE<br />
G D C H<br />
INHALTSVERZEICHNIS<br />
Charles Westbrook<br />
The role of combustion in future energy scenarios 211<br />
Christoph Roß, Ralf Detem ple, Heidrun Heinke<br />
Das physikalische Praktikum im Chemiestudium 214<br />
Christian Weber, Christian Hellwig, Nils Bartels, Katharina Salffner,<br />
Bastian Siepchen, Henning Krassen<br />
Solarthermische Kraftwerke<br />
217<br />
Horst Stegem eyer<br />
Ein Jahr Flüssigkristall-Ausstellung im Bunsen-Archiv Gießen 221<br />
Gunther W ittstock<br />
Electrochemistry <strong>2008</strong>: Crossing Boundaries 222<br />
Klaus Funke<br />
Grußadresse der Bunsen-Gesellschaft anlässlich der Verleihung 223<br />
der Theodor-Förster-Gedächtnisvorlesung und des Albert-Weller Preises<br />
Personalia 224<br />
Veranstaltungen/Events 225<br />
Ankündigungen<br />
Manfred-Eigen-Nachwuchswissenschaftler-Gespräch 2009 228<br />
Inhalt Heft 8 und 9 (<strong>2008</strong>) 229<br />
Studierende in GDCh und VAA 230<br />
Zum Titelbild<br />
Anordnung von mehreren<br />
hundert Heliostaten, die die<br />
Solarstrahlung auf den im<br />
Turm eingebauten Receiver<br />
konzentrieren, siehe den Artikel<br />
über solarthermische<br />
Kraftwerke, Seite 217.
UNTERRICHT<br />
Christoph Roß, Ralf Detemple und Heidrun Heinke<br />
EINLEITUNG<br />
An der RWTH Aachen, Fachgruppe Physik, wird zurzeit ein Konzept<br />
<strong>für</strong> ein physikalisches Praktikum entwickelt, das speziell<br />
auf Chemiestudiengänge an wissenschaftlichen Hochschulen<br />
zugeschnitten ist. Dazu wurden Chemiedozenten zu Zielen, Inhalten<br />
und Gestaltungsmöglichkeiten eines chemiespezifischen<br />
Physikpraktikums befragt.<br />
Zunächst wurden Mitte 2007 in einer Vorabbefragung Dozenten<br />
von 14 Hochschulen interviewt. Darauf aufbauend wurde eine<br />
Online-Befragung entwickelt, die Anfang <strong>2008</strong> an Dozenten<br />
aller in der Konferenz der Fachbereiche Chemie vertretenen<br />
Hochschulen gerichtet wurde. Von den 511 kontaktierten Personen<br />
haben 148 geantwortet, was einer Rücklaufquote von<br />
29% entspricht. Außerdem haben 65 Personen an einer fakultativen<br />
Zusatzbefragung mit offenen Fragen teilgenommen<br />
und ihre Meinung in ausführlicher Weise präzisiert. Somit liegt ein<br />
detailliertes und repräsentatives Meinungsbild der chemischen<br />
Fachbereiche zum Physikpraktikum vor, das in wesentlichen<br />
Zügen nachfolgend vorgestellt wird.<br />
UMFRAGEERGEBNISSE<br />
Häufigkeit in Prozent<br />
214<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
Das physikalische Praktikum<br />
im Chemiestudium<br />
Wie wichtig sind <strong>für</strong> das Praktikum …<br />
… physikalische Grundlagen <strong>für</strong><br />
spektroskopische Messungen<br />
… physikalische Grundlagen <strong>für</strong><br />
Methoden der Strukturaufklärung<br />
… Grundlagen physikalischer Stoffeigenschaften<br />
In der Vorabbefragung wurden auf die Frage nach Praktikumszielen<br />
die in Abb. 1 aufgeführten Inhalte genannt. Die Online-<br />
Befragung ergibt, dass vor allem diejenigen physikalischen<br />
Grundlagen als wichtig eingestuft werden, auf denen in verschiedenen<br />
Bereichen der Chemie aufgebaut wird, wie z. B.<br />
bei spektroskopischen Messungen oder sonstigen Verfahren<br />
der Strukturaufklärung. Gleichzeitig weisen viele Befragte darauf<br />
hin, dass Redundanzen innerhalb des Curriculums vermieden<br />
werden sollten, vor allem Überschneidungen auf den<br />
Gebieten Thermodynamik/Kinetik und Quantenmechanik. Es<br />
wird empfohlen, das Physikpraktikum mit chemischen Lehrveranstaltungen<br />
zu koordinieren. Eine zu chemischen Praktika<br />
komplementäre Gestaltung wird angeregt.<br />
Das Meinungsbild zu den Zielen des Physikpraktikums ist in<br />
Abb. 2 zusammengefasst. Die dort formulierten Items orientieren<br />
sich an den Antworten der Vorabbefragung und an den<br />
Zielkategorien, die in einer europaweiten Studie zum Experimentieren<br />
in der naturwissenschaftlichen Ausbildung ermittelt<br />
wurden [1]. Die wichtigsten Ziele können der Kategorie „wissenschaftliche<br />
Denk- und Arbeitsweisen lernen“ zugeordnet werden.<br />
Dabei wurden Kenntnisse im Umgang mit Messdaten wie Auswertung,<br />
Interpretation, Fehleranalyse und Protokollieren besonders<br />
hoch bewertet. „Theorie und Praxis miteinander verbinden“<br />
wird als ähnlich wichtig eingeschätzt.<br />
... physikalische Grundlagen zu<br />
Thermodynamik und Kinetik<br />
... physikalische Grundlagen zum<br />
Verständnis der Quantenmechanik<br />
... physikalische Grundlagen <strong>für</strong><br />
die Elektrochemie<br />
… Grundlagen der Physik ohne explizite Ausrichtung<br />
auf Anwendungen in der Chemie<br />
sehr wichtig unwichtig<br />
Dr. Christoph Roß<br />
I. <strong>Physikalische</strong>s Institut IA<br />
RWTH Aachen<br />
Postfach, 52056 Aachen<br />
Tel.: 0241 / 80-27225<br />
Fax: 0241 / 80-22722<br />
E-Mail: praktikum@physik.rwth-aachen.de<br />
BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/<strong>2008</strong><br />
Abb. 1: Meinungsbild zu Inhalten<br />
<strong>für</strong> das Physikpraktikum<br />
<strong>für</strong> Chemiestudierende.<br />
Jedes der 7 Items<br />
wurde auf einer sechsstufigen<br />
Skala von „sehr<br />
wichtig“ bis „unwichtig“<br />
bewertet. Angegeben ist<br />
jeweils die Häufigkeit bezogen<br />
auf die Gesamtzahl<br />
der Antwortenden.<br />
Von den experimentellen Qualifikationen sind Erfahrungen im<br />
Einsatz von Messgeräten hervorzuheben.<br />
Wie die Zusatzbefragung zeigt, umfassen wissenschaftliche<br />
Denk- und Arbeitsweisen weit mehr als die korrekte Erfassung<br />
und kritische Bewertung von Messdaten. Zusätzlich erwünscht<br />
sind planerische Fähigkeiten, etwa die Kompetenz zu ent-
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT<br />
Die Studierenden sollen im Physikpraktikum …<br />
… die Auswertung und Interpretation von Messdaten erlernen<br />
… wissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen lernen<br />
… Theorie und Praxis miteinander verbinden<br />
… die Fehleranalyse von Experimenten erlernen<br />
… das Protokollieren von Messdaten erlernen<br />
… Messgeräte einsetzen lernen<br />
… sorgfältiges Arbeiten erlernen<br />
… Theorie durch Experimente illustriert bekommen<br />
… …... selbständiges selbstständiges Denken und Arbeiten erlernen<br />
… experimentieren lernen<br />
… Theorie anwenden<br />
… schriftliche Darstellung u. Präsentation experimenteller Arbeit erlernen<br />
… mündliche Darstellung u. Präsentation experimenteller Arbeit erlernen<br />
scheiden, mit welchen experimentellen Methoden die Gültigkeit<br />
eines theoretischen Modells überprüft werden kann. Dies<br />
wird auch als ein wichtiger Aspekt von „Theorie und Praxis miteinander<br />
verbinden“ angesehen.<br />
Messgeräte einsetzen zu lernen wird als eines der wichtigsten<br />
Einzelziele bewertet. Abb. 3 zeigt, dass im Vergleich verschiedener<br />
Gerätetypen und Messverfahren dem Umgang mit elektrischen<br />
Geräten ein relativ hoher Stellenwert zukommt. Beispiele,<br />
die in der Vorabbefragung erwähnt wurden, sind das<br />
Oszilloskop und Verfahren zur Strommessung.<br />
Mit Blick auf eine Neugestaltung von Praktikumsversuchen<br />
wurde nach den Kennzeichen eines „guten“ Versuchs aus Sicht<br />
der Chemie gefragt. Neben Relevanz und Klarheit in Konzept,<br />
Aufbau und Ziel soll der Versuch den Bezug zur Theorie deutlich<br />
machen sowie Interesse und Motivation der Studierenden<br />
fördern. Darüber hinaus soll das Praktikum nicht nur „vorgefertigte“<br />
Versuche mit meist feststehendem Ergebnis enthalten.<br />
Häufigkeit Häufigkeit in Prozent<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
… allgemeine Persönlichkeitsmerkmale weiterentwickeln<br />
Wie wichtig sind <strong>für</strong> das Physikpraktikum …<br />
_<br />
_<br />
_<br />
_<br />
… motiviert werden<br />
… Theorie erwerben und vertiefen<br />
… handwerkliche Fähigkeiten erlernen<br />
… Teamarbeit erlernen<br />
… elektrische Geräte<br />
(Oszilloskop, Strommessung, ...)<br />
… Elektronik (Gleich- und<br />
Wechselstromkreise, Bauelemente, ...)<br />
… optische Komponenten (Linsen,<br />
spektral auflösende Bauteile und Geräte, ...)<br />
… Verarbeitung von Signalen<br />
(verstärken, filtern, triggern, ...)<br />
0<br />
sehr wichtig unwichtig<br />
Abb. 3: Meinungsbild zum Umgang mit Geräten und experimentellen Methoden.<br />
unwichtig sehr wichtig<br />
UNTERRICHT<br />
Vielmehr sollen die Studierenden auch selbstständig, kreativ<br />
und ergebnisoffen experimentieren können.<br />
KONZEPTION DES PRAKTIKUMS<br />
Abb. 2: Ziele des Physikpraktikums<br />
<strong>für</strong> Chemiestudierende, geordnet<br />
nach der Relevanz, mit der sie im<br />
Mittel bewertet wurden. Items<br />
gleicher Farbe gehören zur selben<br />
Hauptkategorie, wobei die Hauptkategorien<br />
durch Unterstreichung<br />
hervorgehoben sind. Unter der Annahme<br />
einer Intervallskalierung ist<br />
jeweils der Mittelwert dargestellt.<br />
Aus den Ergebnissen der Umfrage sowie der Befragung von<br />
Chemiestudierenden lassen sich die folgenden Forderungen<br />
an das Physikpraktikum entnehmen:<br />
• Das Praktikum soll fundamentale physikalische Inhalte vermitteln<br />
und diese mit experimenteller Praxis verbinden.<br />
• Insbesondere sollen solche physikalischen Konzepte behandelt<br />
werden, die <strong>für</strong> eine Weiterführung in Lehrveranstaltungen<br />
der Chemie benötigt werden.<br />
• Das Physikpraktikum soll an der Vermittlung wissenschaftlicher<br />
Denk- und Arbeitsweisen mitwirken, insbesondere im<br />
Umgang mit Messdaten und Messunsicherheiten sowie<br />
durch selbstständiges und/oder planerisches experimentelles<br />
Arbeiten.<br />
• Ziele und Inhalte des Praktikums sind standortspezifisch<br />
anzupassen.<br />
Abb. 4 zeigt unseren Vorschlag <strong>für</strong> ein Praktikumskonzept, das<br />
in Themenblöcke organisiert ist und der Idee des Lernens im<br />
Kontext folgt [2]: In jedem Block werden Praktikumsversuche<br />
angeboten, die thematisch verwandt oder auf ein gemeinsames<br />
chemisches Themengebiet bezogen sind. Die Studierenden<br />
absolvieren die Versuche jedes Blocks an aufeinander<br />
folgenden Praktikumsterminen und nehmen jeweils zu Beginn<br />
an einem Tutorium teil, das in den Block einführt. Im Tutorium<br />
werden Grundlagen, die bereits in der Physikvorlesung behandelt<br />
wurden, aufbereitet und mit Blick auf die nachfolgenden Praktikumsversuche<br />
weitergeführt. Dazu eignen sich neben den <strong>für</strong><br />
Vorlesungen üblichen Lehrmaterialien kurze experimentelle<br />
Übungen.<br />
Anzahl und Auswahl der Blöcke und Versuchsthemen sind variabel.<br />
Präferenzen der jeweiligen Hochschule, wie z. B. For-<br />
215
UNTERRICHT<br />
schungsschwerpunkte, sollten fachübergreifend diskutiert und<br />
mitberücksichtigt werden. Dabei können auch Vorstellungen<br />
zur chemiespezifischen Gestaltung von Versuchen ausgetauscht<br />
werden, z. B.<br />
• In wie weit sollen und können die Versuche zum selbstständigen<br />
oder planerischen Arbeiten befähigen und z. B. Aufgaben<br />
mit offenem Ergebnis enthalten?<br />
• Welche Schwerpunkte sollten beim Einsatz von Geräten und<br />
Messtechnik gesetzt werden?<br />
• Wie hoch sollte der Anteil physikalisch oder mathematisch<br />
anspruchsvoller Versuchsaufgaben im Praktikum sein?<br />
UMSETZUNG DES KONZEPTS<br />
An der RWTH Aachen wird eine erste Version des Praktikumskonzepts<br />
im WS <strong>2008</strong>/2009 eingeführt. Diese ist inhaltlich<br />
und organisatorisch an das in Abb. 4 gezeigte Schema angelehnt.<br />
Außerdem gibt es Teilversuche, in denen die Studierenden<br />
kein detailliert vorgeschriebenes Versuchsprogramm abarbeiten,<br />
sondern<br />
• zwischen verschiedenen Varianten eines Experiments auswählen<br />
können, z. B. bei Wechselstrommessungen verschiedene<br />
Typen von Wechselstromwiderständen wählen<br />
und kombinieren können, bzw.<br />
• zu einer vorgegebenen experimentellen Aufgabe Lösungsstrategien<br />
in Kleingruppen diskutieren und umsetzen, z. B.<br />
zur Unterscheidung elektrischer Widerstände das <strong>für</strong> die<br />
jeweils erforderliche Genauigkeit geeignete Messverfahren<br />
aussuchen.<br />
216<br />
Einführung<br />
allgemeine Grundlagen zu Inhalten und Arbeitsweisen der Physik<br />
A) <strong>Physikalische</strong> Grundlagen <strong>für</strong><br />
spektroskopische Messungen<br />
•<br />
•<br />
Tutorium<br />
3 Versuche, z. B.:<br />
Gitter und Prisma, Linsen und Mikroskop,<br />
Interferometer<br />
C) <strong>Physikalische</strong> Stoffeigenschaften<br />
•<br />
•<br />
Tutorium<br />
3 Versuche, z. B.:<br />
elektrische / magnetische Eigenschaften,<br />
Transportphänomene<br />
B) <strong>Physikalische</strong> Grundlagen der<br />
Strukturaufklärung<br />
Tutorium<br />
3 Versuche, z. B.:<br />
elektromagnetische Strahlung und<br />
Materie, Anregungen, Stoßgesetze<br />
D) Standortabhängige Themen<br />
Tutorium<br />
3 Versuche, z. B. Grundlagen <strong>für</strong>:<br />
Elektrochemie oder Wärmelehre<br />
oder Struktur der Materie …<br />
Abb. 4: Vorschlag <strong>für</strong> ein aus vier Themenblöcken bestehendes Praktikumskonzept. Anzahl und Auswahl der Themen<br />
können standortspezifisch angepasst werden.<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
Für die weitere Entwicklung des Praktikums, die Evaluation<br />
des neuen Konzepts sowie experimentelle Neuentwicklungen<br />
suchen wir Kooperationspartner aus der Chemie und der<br />
Physik. Dozent/innen, die an einer chemiegerechten Ausrichtung<br />
des Physikpraktikums ihrer Hochschule interessiert<br />
sind, werden daher gebeten, mit uns oder mit der Leitung des<br />
Physikpraktikums ihrer Hochschule Kontakt aufzunehmen, um<br />
Möglichkeiten <strong>für</strong> eine Neugestaltung des Praktikums zu<br />
klären. Als mögliche Hilfestellung dazu bereiten wir zurzeit<br />
– neben den Neuerungen im eigenen Praktikum – einen Überblick<br />
über Experimente vor, die sowohl in physikalischen als<br />
auch in chemischen Hochschulpraktika angeboten werden.<br />
Weitere Anregungen sind sehr willkommen.<br />
Eine ausführliche Version der Umfrageergebnisse und weitere Informationen<br />
können per E-Mail an praktikum@physik.rwth-aachen.de<br />
angefordert werden.<br />
LITERATUR<br />
BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/<strong>2008</strong><br />
1<br />
M. Welzel, K. Haller, M. Bandiera, D. Hammelev, P. Koumaras,<br />
H. Niedderer, A. Paulsen, K. Robinault, S. von Aufschnaiter,<br />
Zeitschrift <strong>für</strong> Didaktik der Naturwissenschaften, 4(1)<br />
(1998) 29<br />
2 zu „Kontextorientiert unterrichten“ siehe z. B. Unterricht<br />
Physik, 18(98) (2007)
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT<br />
Christian Weber, Christian Hellwig, Nils Bartels, Katharina Salffner, Bastian Siepchen, Henning Krassen*<br />
SOLARTHERMISCHE KRAFTWERKE 1<br />
Schon lange kennen wir in Deutschland auf freien Dachfl ächen<br />
montierte Anlagen, mit denen die knapper werdenden fossilen<br />
Energienarten durch die im Überfl uss zur Verfügung stehende<br />
Sonnenergie ersetzt werden sollen: Sonnenkollektoren zur Umwandlung<br />
von Solarstrahlung in Wärme (bis ca. 100°C) <strong>für</strong> die<br />
Erzeugung von warmen Brauchwasser und zur Heizungsunterstützung,<br />
und Photovoltaik-Anlagen zur direkten Umwandlung<br />
der Strahlung in elektrische Energie (einige W bis zu mehreren<br />
100 kW). In solarthermischen Kraftanlagen, die es in unserer<br />
Gegend nicht gibt, soll die Sonnenenergie auf dem Umweg über<br />
thermische Energie in elektrische Energie umgewandelt werden.<br />
Wohl jeder von uns hat in seiner Jugend mit einem „Brennglas“<br />
(Vergrößerungsglas) experimentiert und dabei durch<br />
Konzentrierung des Sonnenlichtes auf eine kleine Fläche ein<br />
Stück Papier oder Holz zum Brennen gebracht. Aber schon vor<br />
über zwei Tausend Jahre hat Archimedes 2 nach dem gleichen<br />
Prinzip die vor seiner Heimatstadt Syrakus ankernde römische<br />
Belagerungsfl otte durch Feuer vernichtet (Abb. 1). Er benutzte<br />
der Legende nach große Hohlspiegel, die das Sonnenlicht auf<br />
den hölzernen Schiffen fokussierten.<br />
Abb. 1: Archimedes verwendet 212 v. Chr. konzentrierte Sonnenstrahlung, um<br />
die römische Kriegsfl otte vor Syracus zu zerstören (Giulio Parigi (1571-1635),<br />
Galleria degli Uffi zi, Florenz, Italien).<br />
In solarthermischen Kraftwerken wird mit optischen Mitteln -<br />
wie mit den Spiegeln des Archimedes - die thermische Energie<br />
der Sonne auf einem Arbeitsmedium konzentriert; dieses wird<br />
dadurch so hoch aufgeheizt, dass es eine Wärmekraftmaschine<br />
treiben kann.<br />
DAS DISH/STIRLING-SYSTEM<br />
Zur dezentralen Energieversorgung mit modularen Größen von<br />
10 – 25 kW eignet sich das sog. Dish/Stirling-System (Abb. 2):<br />
mit einem den Satelliten-Fernsehempfangsantennen ähneln-<br />
* Dieser Artikel wurde von den Teilnehmern der Manfred-Eigen-Nachwuchswissenschaftler-Gespräche<br />
<strong>2008</strong> erarbeitet. Koordiniert wurde diese<br />
Arbeit von den in der Autorenliste angegebenen Personen unter freundlicher<br />
Mithilfe von Professor Dr. Ulrich Schindewolf und Professor Dr.<br />
Henning Bockhorn.<br />
ASPEKTE<br />
den Parabolspiegel wird die einfallende Strahlung auf einen im<br />
Fokus platzierten Absorber konzentriert. Die im Absorber erzeugte<br />
Wärme wird über einen Stirlingmotor (siehe Kasten) in<br />
elektrische Energie umgewandelt. Aufgrund der notwendigen<br />
präzisen zweiachsigen Sonnenachführung und der aufwändigen<br />
Bauform ist die Stromerzeugung mit einem Dish heute jedoch<br />
nicht konkurrenzfähig gegenüber konventioneller Stromerzeugung.<br />
DER PARABOLRINNENKOLLEKTOR<br />
Abb. 2: Dish/Stirling-<br />
System zur dezentralen<br />
Energieversorgung<br />
Einfacher zu steuern ist der schon 1907 zum Patent angemeldete<br />
und 1911 erstmalig in Ägypten erprobte Parabolrinnenkollektor<br />
(Abb. 3 und 4). Die einfallende Strahlung wird über<br />
lange Parabolspiegel auf einen in der fokalen Linie angebrachten<br />
Absorber konzentriert und dort in thermische Energie<br />
umgewandelt. Der Absorber befi ndet sich zur Reduzierung der<br />
Wärmeverluste in einer Vakuumröhre aus Glas und wird mit Öl<br />
durchströmt, welches bis auf 390 °C erhitzt wird. Über Wärmetauscher<br />
wird Wasser zum Antrieb einer Dampfturbine bis auf<br />
eine Dampftemperatur von 371 °C erhitzt.<br />
Solar-thermische Parabolrinnenkraftwerke mit einer Leistung<br />
von 350 MW sind in den USA bereits seit über 20 Jahren er-<br />
1 H. Müller-Steinhagen, Institut <strong>für</strong> Technische Thermodynamik,, DLR Stuttgart,<br />
„Nachhaltige Energieversorgung – Solarthermie?“, Manfred-Eigen-<br />
Nachwuchswissenschaftler-Gespräche <strong>2008</strong>,Bad Herrenalb.<br />
2<br />
Archimedes von Syrakus (um 287 bis 215 v. Chr.) war ein einer der bedeutendsten<br />
Mathematiker, Physiker und Ingenieure der Antike: auf ihn geht<br />
die erste genaue Berechnung der Kreiskonstanten zurück, die er mit<br />
3,1408 < < 3,1429 angab; er erfand die Schraubenpumpe und<br />
allerlei Kriegsgerät, mit dem er im 2. punischen Krieg über drei Jahre die<br />
Besetzung Syrakus durch die römischen Belagerer verhindern konnte; er<br />
entdeckte das Hebelgesetz und das nach ihm benannte Prinzip des Auftriebs<br />
(mit dem er nachweisen konnte, dass eine bei einem Goldschmied<br />
gekaufte Krone nicht aus Gold bestand; E E , Heureka hat er bei<br />
dieser Entdeckung ausgerufen). Er wurde nach Kriegsende in Wut von<br />
einem römischen Beasatzungssoldaten erschlagen, den er anwies, ihn<br />
nicht bei der Arbeit zu stören ( , Störe meine<br />
Kreise nicht).<br />
<br />
<br />
217
ASPEKTE<br />
218<br />
Aufbauend auf den Vorarbeiten von Heron von Alexandria<br />
(1. Jhdt. n. Chr.), Dennies Papin (1690), Thomas Savary<br />
(1698) und Thomas Newcomer (1712) entwickelte James<br />
Watt 1769 das Prinzip der Dampfmaschine, in der die Expansion<br />
von Wasserdampf zur Erzeugung von mechanischer<br />
Arbeit ausgenutzt wurde. Kesselexplosionen infolge des damals<br />
noch nicht risikolos beherrschbaren höheren Dampfdrucks<br />
forderten zahlreiche Opfer. Es ist wohl eher eine Anekdote,<br />
dass der nur 26-jährige Schottische Priester Robert<br />
Stirling wegen der vielen Beerdigungen, die er zu leiten hatte,<br />
eine Alternative zur Watt’schen Hochdruckdampfmaschine<br />
suchte; mit seinem Bruder Johannes, Mechaniker-Ingenieur,<br />
entwickelte er die Heißluftmaschine, die er 1816 zum Patent<br />
anmeldete und die später als Stirlingmotor bezeichnet wurde. -<br />
Im März 1843 lieferte Stirling einen (<strong>für</strong> damalige Verhältnisse)<br />
leistungsstarken Motor, der eine Wellenleistung von<br />
34 kW bei einer Drehzahl von 28 U/min hatte. Der Motor<br />
hatte mit einem im 19. Jahrhundert nie wieder erreichten<br />
Wirkungsgrad von 18% nur ein Drittel des Treibstoffverbrauchs<br />
der vorher verwendeten Dampfmaschine gleicher<br />
Leistung. Abb. 1 zeigt einen Stirling-Motor aus der Mitte des<br />
19. Jahrhunderts.<br />
Das Prinzip des Stirlingmotors ist recht einfach und sei hier<br />
anhand eines Primitivmotors erläutert: die Unterseite eines<br />
geschlossenen zylindrischen, mit irgendeinem Arbeitsgas,<br />
z.B. Luft, unter Atmosphärendruck gefüllten Gefäßes wird<br />
geheizt (Th), die obere gekühlt. (Tk). Durch periodische Auf-<br />
und Abwärtsbewegung des im Inneren des Zylinders befi ndlichen<br />
Verdrängers wird das Arbeitsgas zur heißen bzw. zur<br />
kalten Wärmeaustauschplatte verdrängt und damit erwärmt<br />
bzw. wieder abgekühlt, der Druck im Gefäß wird dadurch periodisch<br />
erhöht und erniedrigt. Damit wird der in der Oberseite<br />
angebrachte Arbeitskolben periodisch nach oben gedrückt<br />
oder wieder nach unten gezogen. Der Kolben ist wie<br />
bei der Dampfmaschine über eine Pleuelstange mit einer<br />
Kurbelwelle verbunden, die die Hin- und Herbewegung<br />
des Kolbens in eine Drehbewegung umsetzt, die auf das<br />
Schwungrad übertragen wird. Auch der Verdränger ist mit<br />
der Kurbelwelle verbunden, und zwar derart, dass zwischen<br />
dem Auf und Ab der beiden eine Phasenverschiebung von<br />
etwa 90° aufrechterhalten wird. Dadurch wird erreicht, dass<br />
die Temperaturumkehr immer im Moment der Bewegungsumkehr<br />
des Arbeitskolbens wirksam wird. - Der Stirlingzyklus<br />
(Abb. 3) setzt sich zusammen (1) aus der isothermen<br />
Expansion V1 V2 bei Th, (2) der isochoren Abkühlung<br />
Th Tk bei V2, (3) der isothermen Kompression V2 V1 bei Tk<br />
und schließlich (4) der isochoren Erwärmung Tk Th bei V1.<br />
Der maximale Wirkungsgrad (unter idealen Bedingungen gewonnene<br />
Arbeit dividiert durch aufgenommene Wärme)<br />
m = (Th - Tk) / Thist natürlich genau so groß wie der des Carnotzyklus;<br />
m wird unter praktischen Bedingungen <strong>für</strong> beide<br />
Zyklen jedoch niemals erreicht. Der wirklich erreichbare<br />
Wirkungsgrad ist etwa 0,5 m. – Bei Umkehr des Sterlingprozesses,<br />
also Zufuhr mechanischer Energie durch einen<br />
am Schwungrad angekoppelten Motor, arbeitet der Motor<br />
als Wärmepumpe oder Kältemaschine.<br />
Der Stirlingmotor hat den Vorteil, dass er mit jeglichen Wärmequellen<br />
betrieben werden kann: Sonnenwärme, Erdwärme,<br />
DER STIRLING-MOTOR<br />
BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/<strong>2008</strong><br />
Restwärme beliebigen Ursprungs, Abfallbrennstoffe niederer<br />
Qualität; usw. - Am Anfang des 20. Jahrhunderts waren weltweit<br />
ca. 250.000 Stirlingmotoren im Einsatz, sie versorgten<br />
Privathaushalte und kleine Handwerksbetriebe mit mechanischer<br />
Energie. Als sich die Otto-, Diesel- und Elektromotoren<br />
immer weiter verbreiteten, wurden die Stirling-Motoren zunehmend<br />
vom Markt verdrängt. - Mit Tieftemperatur-Stirling-<br />
Kältemaschinen lassen sich Temperaturen um 80 K erreichen,<br />
z.B. zur Luft- oder Erdgasverfl üssigung.<br />
Der hier in seiner einfachsten Form beschriebene Stirling-<br />
Motor ist als kurzer Videofi lm nach etwas Suchen unter<br />
www.stirlingshop.de sowie www.astromedia.de zu fi nden. Unter<br />
der ersten Adresse sind auch andere höher entwickelte<br />
Typen gezeigt.<br />
Druck<br />
V 1<br />
4<br />
T k<br />
1<br />
3<br />
Volumen<br />
T h<br />
V 2<br />
2<br />
Abb. 1: Stirlingmotor aus<br />
der Mitte des 19. Jahr-<br />
hunderts<br />
Abb. 2: Prinzip<br />
des Stirlingmotors<br />
Abb. 3: Der<br />
Stirlingprozess<br />
im p-V-Diagramm
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT<br />
folgreich in Betrieb und produzieren 1100 GWh pro Jahr <strong>für</strong> 11<br />
cts/kWh. Der Spitzenwirkungsgrad dieser Kraftwerke beträgt<br />
21,6 % und der mittlere Jahreswirkungsgrad 14 %. Der Landbedarf<br />
mit 2 ha/MW ist allerdings riesig, wie auch aus Abb. 5<br />
folgt (zum Vergleich: die mit Hilfe von „maps.google“ vermessene<br />
Fläche des Kernkraftwerks Philippsburg beträgt etwa 600<br />
m x 700 m = 42 ha; die Leistung des Kenkraftwerks ist nach<br />
Angaben von EnBW 2,4 GW(e). Daraus folgt <strong>für</strong> ein Kernkraftwerk<br />
ein etwa 100 mal kleinerer spezifi scher Flächenbedarf<br />
(0,0175 ha/MW) als <strong>für</strong> ein Solarthermische Kraftwerk).<br />
Abb. 3: Titelblatt der Patentschrift der jetzt Parabolrinnenkollektor genannten<br />
Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserdampf unter Verwendung von Sonnenwärme.<br />
Abb. 4: Der Rinnenkollektor mit einer Länge bis zu 100 m und einer Breite bis<br />
6 m wird nur über einer Achse der Sonne nachgeführt, wodurch der Steuerungsaufwand<br />
erheblich vermindert ist. Er erreicht trotzdem einen optischen<br />
Wirkungsgrad von 77 %. (Das Nachmittagsbild ist wohl nur ein Spiegelbild des<br />
Vormittagsbildes).<br />
Abb. 5: Das Bild eines Rinnenkraftwerkes in Kalifornien veranschaulicht den<br />
riesigen Landbedarf von Sonnenkraftwerken (vergl. auch das Titelbild).<br />
Eine Variante der klassischen Parabolrinnen-Systeme ist das neue<br />
Konzept der Fresnelspiegel-Systeme mit Sekundärspiegeln (Abb.<br />
6). Das Besondere an Fresnel-Kollektoren ist, dass die das Sonnenlicht<br />
konzentrierenden Spiegel aus mehreren Reihen nachgeführter<br />
Flachspiegel bestehen. Wie bei den Rinnen-Kollektoren<br />
wird auch bei den Fresnel-Kollektoren die Solarstrahlung auf ein<br />
zentral über dem Spiegelfeld befi ndliches Absorberrohr mit hoch-<br />
ASPEKTE<br />
selektiver Beschichtung gebündelt. Die <strong>für</strong> dieses System erforderlichen<br />
Bauteile sind zu einem hohen Anteil kostengünstige<br />
Standardkomponenten, die weltweit verfügbar sind und eine hohe<br />
lokale Wertschöpfungskette ermöglichen. Dadurch lassen sie<br />
Wettbewerbsvorteile gegen-über Konkurrenztechnologien erwarten.<br />
Darüber hinaus ist die Fresnel-Technik unempfi ndlich gegen<br />
Windlasten und erlaubt eine hohe Landausnutzung.<br />
SOLARE TURMKRAFTWERKE<br />
Eine dritte Möglichkeit der solarthermischen Stromerzeugung<br />
sind solare Turmkraftwerke. Solare Strahlung wird über eine<br />
Vielzahl großer Heliostaten (Abb. 7) mit einer Fläche von bis<br />
zu 120 m² auf einen Receiver konzentriert, der in einem<br />
Turm eingebaut ist (vergleiche Titelbild).<br />
Um möglichst hohe Wirkungsgrade zu erreichen, sind hohe Anforderungen<br />
an die Genauigkeit der zweiachsigen Nachführung der<br />
Heliostate zu erfüllen. Im Turm können verschiedene Receiver zur<br />
Umwandlung der solaren Strahlung in thermische Energie eingesetzt<br />
werden. Neben gängigen Rohrreceivern mit Wasser oder<br />
Salzen als Wärmeträgermedium kann über volumetrische Receiver<br />
auch Luft als Wärmeträgermedium verwendet werden. Über<br />
druckaufgeladene volumetrische Receiver ist auch die Umsetzung<br />
eines GuD-Prozesses möglich, das heißt der Nutzung einer Gasturbine<br />
mit nachgeschalteter Dampfturbine (Abb. 8). Dadurch kann<br />
der mittlere Jahreswirkungsgrad von 16 % auf 25 % gesteigert<br />
werden.<br />
In solaren Turmkraftwerken können Temperaturen von bis zu<br />
1000°C erzeugt werden. Damit ergibt sich gegenüber allen anderen<br />
Solarsystemen der Vorteil, dass Überschussenergie des Tages<br />
in Wärmespeichern aufgefangen werden kann und dann nachts<br />
zur Verfügung steht. Diese Hochtemperaturspeicher (auf der Basis<br />
von Öl- oder Salzschmelzen, aber auch Feststoffen) führen zu<br />
einer Reduzierung der Stromgestehungskosten um bis zu 25 %.<br />
Abb. 7: ein Heliostat, der zweiachsig der Sonne nachgeführt wird.<br />
Abb. 6:<br />
Der Fresnel-<br />
Sonnenkollektor<br />
219
ASPEKTE<br />
Abb.8: GuD-Prozess: Das komprimierte Arbeitsgas wird im Receiver bis zu 1000° C<br />
aufgeheizt. Es gibt einen Teil seiner Energie in der Gasturbine ab, die Restenergie<br />
wird zur Umwandlung in Dampf ausgenutzt, der die Dampfturbine treibt.<br />
ZUKUNFTSPERSPEKTIVEN SOLARTHERMISCHER<br />
KRAFTWERKE<br />
Solarthermische Kraftwerke sind vor Allem in Nord- und Südafrika,<br />
dem mittleren Osten, Indien, China, Australien, Teilen<br />
Indonesiens, im Westen Nord- und Mittelamerikas und<br />
Abb. 9: oben: Weltkarte der solarthermischen Stromerzeugungspotenziale<br />
in GWh/m 2 a (blau 0 – 50, …….. grün 200 – 250 GWh / (km2 Jahr).<br />
unten: Weltkarte der Lichtemissionen als Indikator <strong>für</strong> den Stromverbrauch<br />
Teilen Südamerikas zu fi nden. Da Orte mit hohem solaren Direktstrahlungsanteil<br />
meist nicht in Gebieten liegen, in denen<br />
viel Strom verbraucht wird (Abb. 9) und der Flächenbedarf mit 2<br />
ha/MW recht groß ist, ist die Entwicklung neuer Konzepte zum<br />
Transport der solarthermisch erzeugten Energie notwendig. Der<br />
gesamte Strombedarf Deutschlands kann mit einer Fläche<br />
220<br />
BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/<strong>2008</strong><br />
von nur 40 x 40 km solarthermischer Kraftwerke in Nordafrika<br />
gedeckt werden. Für Europa bietet sich daher zusammen mit<br />
den nordafrikanischen Staaten die Möglichkeit, an geeigneten<br />
Standorten in Nordafrika solarthermische Kraftwerke zu bauen.<br />
Nordafrikanische Staaten können somit zu einem wichtigen<br />
Energielieferanten Europas werden. Der Transport der<br />
solar erzeugten Energie über eine Wasserstoffwirtschaft, wie<br />
sie früher vielfach diskutiert wurde, ist jedoch mit sehr hohen<br />
Verlusten verbunden; daher bietet sich der Aufbau eines Hochspannungsgleichstromnetzes<br />
an. Mit dieser bereits heute verfügbaren<br />
Technik kann Strom ohne große Verluste über weitere<br />
Strecken, auch in Kabelleitungen unter Wasser, transportiert<br />
werden, was mit herkömmlichem Hochspannungswechselstrom<br />
nicht möglich ist.<br />
Es erscheint realistisch, über den Aufbau eines solchen Netzes<br />
den europäischen Strombedarf bis 2050 zu 50 % mit erneuerbaren<br />
Energien abzudecken. Um dieses Projekt zu verwirklichen<br />
sind jedoch hohe Investitionen auf europäischer Ebene<br />
zu tätigen und politische Widerstände zu überwinden.<br />
Aber der Anfang ist gemacht. Aufgrund der steigenden Rohstoffpreise,<br />
der Klimapolitik und den Vorteilen der Solarthermischen<br />
Stromerzeugung gegenüber anderen erneuerbaren<br />
Energien hat sich der Markt <strong>für</strong> solarthermische Kraftwerke<br />
sehr gut entwickelt, wie folgende Beispiele zeigen. 2004 hat<br />
die spanische Regierung beschlossen, solarthermischen Strom<br />
mit 18 cts/kWh zu fördern. Daraufhin sind zurzeit Projekte mit<br />
einer Gesamtleistung von über 1000 MW in Spanien in Bearbeitung.<br />
Das erste Kraftwerk ist seit Mitte 2007 am Netz. Auch<br />
im Westen der USA sind aufgrund der hohen Spitzenstrompreise<br />
und der Aufl agen zur Förderung der erneuerbaren Energien<br />
mehrere Kraftwerke bereits im Bau und zahlreiche in der<br />
Projektierungsphase. Im Mittelmeerraum wurde in Ägypten,<br />
Algerien und Marokko mit dem Bau von ersten Kraftwerken<br />
begonnen. Libyen hat mit MAN ein Rahmenabkommen über<br />
den Bau von solarthermischen Kraftwerken mit einer Kapazität<br />
von 3000 MW geschlossen. Die deutsche Solar Millenium<br />
AG hat in China ein Rahmenabkommen zur Realisierung von<br />
solarthermischen Kraftwerken mit einer gesamten Kapazität<br />
von 1000 MW bis 2020 abgeschlossen.<br />
In Gebieten mit hohem Direktstrahlungsanteil gehört mit der<br />
bereits heute verfügbaren Technik solarthermischer Strom zu<br />
den kostengünstigsten regenerativen Energiequellen. Daher<br />
kann mit solarthermischem Strom und mit dem Aufbau eines<br />
Hochspannungsgleichstromnetzes in Europa und im Mittelmeerraum<br />
ein signifi kanter Beitrag zu einer nachhaltigen zukünftigen<br />
Energieversorgung geleistet werden. Durch weitere<br />
technologische Verbesserungen und durch Massenfertigung<br />
der Kollektoren können solarthermische Kraftwerke in 10 -<br />
15 Jahren wettbewerbsfähig mit fossilen Kraftwerken werden.<br />
Stromgestehungskosten unterhalb 10 cts/kWh werden schon<br />
ab 2010 erwartet.
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT<br />
Horst Stegemeyer<br />
Wer denkt heute schon daran, wenn er seinen Flüssigkristall-<br />
Flachbildschirm einschaltet, dass alles mit einer Karotte anfi ng?<br />
Und realisiert, dass ein Botaniker vor 120 Jahren den ersten<br />
Flüssigkristall im Mikroskop erblickte? Es war der Österreicher<br />
Friedrich Reinitzer, der aus Karotten das Cholesterin isolierte<br />
und an dessen Derivaten einen „doppelten Schmelzpunkt“<br />
beobachtete [1].<br />
Der Weg der Flüssigkristalle bis in die Displays eines Flachbildschirms<br />
war lang und mühsam – ja unter heftigen Kämpfen<br />
musste der Physiker Otto Lehmann seine Kollegen überzeugen,<br />
dass es sich wirklich um einen neuen Aggregatzustand<br />
handelt!<br />
Dieser Weg „Vom Cholesterin zum Flachbildschirm“ wird anhand<br />
von Schautafeln und historischen Exponaten nachgezeichnet<br />
in einer Ausstellung im Bunsen-Archiv in Gießen. Vor<br />
einem Jahr wurde diese Ausstellung im Hause des Liebig-Museums<br />
eröffnet [2] und hat seitdem so manchen Besucher<br />
mit der Geschichte der Flüssigkristall-Forschung vertraut gemacht.<br />
Höhepunkt dieses ersten Jahres war eine Matinee am 1. Juni<br />
<strong>2008</strong>, initiiert durch Ludwig Pohl, der zusammen mit Horst<br />
Stegemeyer diese Ausstellung eingerichtet hatte. Im Hörsaal<br />
AKTUELLES<br />
Ein Jahr Flüssigkristall-Ausstellung<br />
im Bunsen-Archiv Gießen<br />
Prof. Dr. Horst Stegemeyer<br />
Universität Paderborn<br />
Erwin-Pfefferle-Weg 10<br />
79244 Münstertal<br />
Email: Horst.Stegemeyer@t-online.de<br />
des Liebig-Museums stimmte Ludwig Pohl die etwa fünfzig Gäste,<br />
Chemiker und interessierte Laien, in die Veranstaltung ein<br />
(Abb. 1). Horst Stegemeyer verstand es, in seinem Experimentalvortrag<br />
dem Publikum nahe zu bringen, warum Materie überhaupt<br />
gleichzeitig fl üssig und kristallin sein kann (Abb. 2-3).<br />
Nach einem Intermezzo in Liebigs Laboratorien – die faszinierenden<br />
Vorführungen aus Liebigs Zeiten durch Wolfgang Laqua<br />
dürfen hier nicht fehlen – wurden die Teilnehmer durch die<br />
Flüssigkristall-Ausstellung geführt. Wegen des beschränkten<br />
Raumes ist das nur in kleinen Gruppen möglich – so zog sich<br />
die Führung bei sommerlichen Temperaturen über mehrere<br />
Stunden hin. Der physische Einsatz der beiden „Museumsführer“<br />
Pohl und Stegemeyer wurde durch das lebhafte Interesse<br />
der Gäste - von den ersten Flüssigkristall-Substanzen aus Halle,<br />
über die ersten Ziffernanzeigen bis hin zu der Innenansicht<br />
eines modernen Displays - reich belohnt (Abb. 4).<br />
Dieser Bericht möge dazu ermuntern, die Flüssigkristall-Ausstellung<br />
zu besuchen – einzeln, in kleineren Gruppen, Studenten<br />
und/oder auch interessierte Laien.<br />
Eine Besichtigung kann vereinbart werden mit dem Kurator<br />
des Liebig-Museums, Herrn Dr. Bernd Commerscheidt, unter<br />
der Telefonnummer <strong>06</strong>41 – 76392 oder <strong>06</strong>41 – 99 34 162.<br />
Zweckmäßig wäre eine Anmeldung per Email:<br />
bernd.commerscheidt@anorg.chemie.uni-giessen.de<br />
1 2 3 4<br />
LITERATUR<br />
[1] H. Stegemeyer, Bunsen-Magazin 9 (2007) 120<br />
[2] H. Stegemeyer, L. Pohl, Bunsen-Magazin 10 (<strong>2008</strong>) 25<br />
221
TAG U N G EN<br />
Gunther Wittstock<br />
Vom 6.-8.Oktober <strong>2008</strong> trafen<br />
sich 284 Elektrochemikerinnen<br />
und Elektrochemiker in Gießen<br />
zur Auftakt einer neuen Tagungsserie<br />
Electrochemistry<br />
XXXX. Deren erste Aufl age<br />
stand unter dem durchaus programmatisch<br />
zu verstehenden<br />
Titel „Crossing Boundaries“,<br />
weil sich seit langer Zeit erstmals<br />
sieben(!!) deutsche wissenschaftliche<br />
Vereinigungen zur<br />
Organisation einer gemeinsamen<br />
Tagung zusammentaten.<br />
Neben der <strong>Deutsche</strong>n<br />
Bunsen-Gesellschaft waren dies<br />
die GDCh mit der Fachgruppe<br />
Angewandte Elektrochemie<br />
und der Fachgruppe Analytische<br />
Chemie in Gestalt des Arbeitskreises<br />
Elektrochemische<br />
Analysenmethoden, die DECHEMA, die Arbeitsgemeinschaft<br />
Elektrochemischer Forschungseinrichtungen (AGEF), die Gesellschaft<br />
<strong>für</strong> Korrosionsschutz und die <strong>Deutsche</strong> Gesellschaft <strong>für</strong><br />
Galvano- und Oberfl ächentechnik (DGO). Die neue Tagung<br />
Electrochemistry <strong>2008</strong> führte die langjährigen separaten<br />
Tagungsreihen (Jahrestagung der FG Angewandte Elektrochemie;<br />
ELACH; gemeinsame Grundlagensymposien der Bunsen-Gesellschaft,<br />
der DECHEMA, FG Angewandte Elektrochemie) in einer Veranstaltung<br />
fort. Sie gibt damit der Elektrochemie in Deutschland<br />
endlich wieder eine gemeinsame Plattform, auf der ein Austausch<br />
sowohl über die Grundlagen als auch die vielfältigen interdispziplinären<br />
Anwendungen stattfi nden kann. Die Teilnehmerzahl der<br />
Electrochemistry <strong>2008</strong> übersteigt die Summe der Teilnehmerzahlen<br />
der separaten Veranstaltungen im Jahr 20<strong>06</strong> und belegt die<br />
Annahme des Konzepts in der Community. Besonders erfreulich<br />
waren die 98 Studierenden und Doktoranden, deren Teilnahme<br />
nicht zuletzt durch die sehr geringe Tagungsgebühr von 40 Euro <strong>für</strong><br />
die Nachwuchswissenschaftler ermöglicht wurde. 34 ausländische<br />
Teilnehmer bereicherten das wissenschaftliche Programm und<br />
zeigten sich sehr angetan vom Format der Tagung.<br />
Die Nachwuchswissenschaftler revanchierten sich ihrerseits durch<br />
engagiert vorbereitete und fast ausschließlich in Englisch präsentierte<br />
Beiträge, die auch die Teilnahme <strong>für</strong> viele in Deutschland<br />
arbeitender ausländischer Doktoranden und Postdocs attraktiv<br />
machte. Insbesondere die Posterausstellung wies mit 115 Beiträgen<br />
nicht nur einen großen Umfang, sondern auch eine sehr hohe<br />
Qualität auf. Der bereits auf der elektroanalytischen Vorläufertagungsserie<br />
ELACH etablierte und mit 3000 Euro dotierte Metrohm-<br />
Autolab-Preis zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses<br />
wurde zu gleichen Teilen Herrn Oliver Höft (TU Clausthal), Herrn<br />
Lutz Martin Kogel (Universität Münster) und Katharina Bayerlein<br />
(Universität Erlangen-Nürnberg) zuerkannt.<br />
222<br />
BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/<strong>2008</strong><br />
Electrochemistry <strong>2008</strong>: Crossing Boundaries<br />
Prof. Dr. Gunther Wittstock<br />
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg<br />
Carl von Ossietzky Str. 9-11 (W3 1-105), D-26129 Oldenburg<br />
Telefon: +49-(0)441-7983971<br />
Telefax: +49-(0)441-7983979<br />
Email: Gunther.Wittstock@Uni-Oldenburg.de<br />
Das englischsprachige Vortragsprogramm<br />
war in Plenarvorträge<br />
und drei Parallelsitzungen gegliedert.<br />
Eine Sitzungsreihe im<br />
größten Auditorium war den<br />
Grundlagen sowie Theorien und<br />
Konzepten gewidmet und wurde<br />
insbesondere von den Mitgliedern<br />
der Bunsen-Gesellschaft<br />
besucht. Schwerpunkte der Beiträge<br />
in diesem Bereich waren<br />
der Elektrochemie und Oberfl<br />
ächen, der Elektrokatalyse,<br />
Brennstoffzellen und methodischen<br />
Entwicklungen gewidmet.<br />
Ein weiterer Schwerpunkt lag auf<br />
der Festkörperelektrochemie.<br />
Die vier Plenarvorträge interpretierten<br />
das Motto der Tagung<br />
je auf ihre Weise. D.M.<br />
Kolb (Ulm) präsentierte<br />
basierend auf in-situ STM-Aufnahmen<br />
eine atomare Sicht auf einfache Ladungstransferreaktionen<br />
über Grenzfl ächen. C. Comninellis (Lausanne) berichtete<br />
über neue Perspektiven, die sich durch den Einsatz Bordotierter<br />
Diamantelektroden insbesondere in der Umwelttechnik<br />
eröffnen. Da diese Elektroden eine besonders große Überspannung<br />
gegenüber Wasserstoff- und Sauerstoffentwicklung aufweisen,<br />
steht auch in wässrigen Elektrolyten ein ungewöhnlich großer<br />
Potentialbereich zur Verfügung. J. Maier (Stuttgart) zeigte, dass<br />
sich elektrochemische Grenzfl ächenmit fl üssigen Elektrolyten, aus<br />
Festelektrolyten und in Halbleitern mit einheitlichen Konzepten<br />
beschreiben lassen und welche interessanten größenabhängigen<br />
Effekte an nanostrukturierten Festelektrolyt-Grenzfl ächen auftreten.<br />
P.N. Bartlett (Southampton) spannte in seinem Vortrag<br />
den Bogen von templatgestützter galvanischer Abscheidung<br />
von Nanomaterialien, über deren Nutzung in photonischen<br />
Anwendungen und als Substrate <strong>für</strong> SERS bis hin zur Entwicklung<br />
neuer Prinzipien der elektrochemischen Detektion<br />
einzelner Basenfehlpaarungen in DNA- Segmenten. Frau M.<br />
Hromadová (Prag) nahm den Klaus Jürgen Vetter-Preis entgegen<br />
und berichtete im Preisträgervortrag von experimentellen<br />
Untersuchungen oszillierender elektrochemischer Reaktionen.<br />
Beim Spielen mit bunten Klötzchen kamen die Teilnehmer des Gesellschaftsabends im<br />
Mathematikum Gießen locker ins Gespräch. Bildnachweis: Klaus Peppler, Gießen.<br />
Jürgen Janek und Derck Schlettwein und das Gießener Team mit<br />
ihren vielen umsichtigen Helfern um Dr. Ilia Valov haben den Maßstab<br />
<strong>für</strong> die Qualität nachfolgender Veranstaltungen sehr hoch gelegt.<br />
Das reichte von den kurzen Wegen zwischen den Hörsälen,<br />
der Ausstellungsfl äche der Poster und der 10 Gerätehersteller, dem<br />
kompakten Zeitplan, bei dem viele Teilnehmer das Schlusswort der<br />
frühen Heimreise vorzogen, der unaufdringlichen aber effektiven<br />
Abwicklung aller organisatorischer Details, der vielfältigen(!) und<br />
fl exiblen Pausenversorgung bis zu dem sehr gelungenen und lockeren<br />
Gesellschaftsabend im Mathematikum. Sicher rundum ein<br />
Konzept, wie nationale Tagungen sowohl <strong>für</strong> gestandene Wissenschaftler<br />
und Wissenschaftlerinnen als auch <strong>für</strong> den Nachwuchs<br />
bei geringen Kosten attraktiver werden können.<br />
Die Tagung soll im zweijährigen Rhythmus fortgesetzt werden. Für<br />
2010 haben W. Schuhmann und G. Wittstock die Organisation der<br />
Veranstaltung in Bochum übernommen.
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT<br />
Klaus Funke<br />
Grußadresse der Bunsen-Gesellschaft anlässlich der<br />
Verleihung der Theodor-Förster-Gedächtnisvorlesung<br />
und des Albert-Weller Preises<br />
Ladies and Gentlemen:<br />
Traditionally, the Theodor Förster Lecture as well as the Albert<br />
Weller prize are jointly awarded by the Photochemistry Division<br />
of the German Chemical Society and the German Society<br />
for Physical Chemistry, the <strong>Deutsche</strong> Bunsen-Gesellschaft <strong>für</strong><br />
<strong>Physikalische</strong> Chemie.<br />
On this occasion, it is my pleasure to be with you here today,<br />
representing <strong>Deutsche</strong> Bunsen-Gesellschaft and conveying<br />
the Society’s best wishes and regards to you all.<br />
What’s the reason behind the idea of jointly awarding those<br />
two prizes by our two societies? Well, the answer is simple. In<br />
nature, there are no boundaries between, say, physical chemistry<br />
and photochemistry. Likewise, there are no boundaries<br />
between physics and chemistry. And, indeed, the hallmarks of<br />
both physics and chemistry are apparent in the excellent work<br />
done by the two scientists who are being awarded today.<br />
Professor Masahiro Irie from Rikkyo University, Tokyo, is highly<br />
renowned for his outstanding work in the fi eld of photochromic<br />
TAG U N G EN<br />
materials, which have the property of behaving as optical<br />
switches and the potential of being applied in storage devices.<br />
Today, the very prestigious Theodor Förster Lecture is awarded<br />
to him. It is my honour and pleasure to congratulate you,<br />
Professor Irie, on behalf of <strong>Deutsche</strong> Bunsen-Gesellschaft and<br />
also personally.<br />
In his PhD thesis, Dr. Philipp Zacharias from the University of<br />
Cologne has been building on Professor Irie’s work, preparing<br />
new optical devices and explaining their function. In recognition<br />
of his work, he is awarded the Albert Weller prize. It is my pleasure<br />
to congratulate you as well, Dr. Zacharias, again both<br />
personally and on behalf of <strong>Deutsche</strong> Bunsen-Gesellschaft.<br />
Prof. Dr. Klaus Funke<br />
Universität Münster<br />
Institut <strong>für</strong> <strong>Physikalische</strong> Chemie<br />
Correnstr. 30, 48149 Münster<br />
223
NACHRICHTEN<br />
EHRUNGEN/PREISE/<br />
AUSZEICHNUNGEN<br />
Dr. Robert Berger, Frankfurt<br />
Institute for Advanced<br />
Studies (FIAS) an der<br />
Johann-Wolfgang-Goethe-<br />
Universität Frankfurt, erhielt<br />
den Hellmann-Preis <strong>2008</strong> der<br />
Arbeitsgemeinschaft Theoretische Chemie<br />
<strong>für</strong> seine Arbeiten zur elektroschwachen<br />
Wechselwirkung in der Molekülchemie.<br />
Prof. Dr. Jürgen Gmehling, Technische<br />
Chemie, Universität Oldenburg, Mitglied<br />
der Bunsen-Gesellschaft, wurde auf der<br />
20. ICCT in Warschau mit dem Frederick<br />
D. Rossini Award <strong>für</strong> hervorragende<br />
Leistungen auf dem Gebiet der Thermodynamik<br />
ausgezeichnet. Damit verbunden<br />
ist die Rossini Lecture.<br />
224<br />
Prof. Dr. Martina Havenith-<br />
Newen und Dr. Erik Bründermann,<br />
Fakultät <strong>für</strong> Chemie<br />
und Biochemie - <strong>Physikalische</strong><br />
Chemie II der Ruhr-Universität<br />
Bochum, Mitglieder der<br />
Bunsen-Gesellschaft, wurden<br />
mit dem Erfinderpreis 2007<br />
der rubitec GmbH ausgezeichnet.<br />
Prof. Dr. Joachim Maier, MPI <strong>für</strong> Festkörperforschung,<br />
Stuttgart, Mitglied der<br />
Bunsen-Gesellschaft, wurde mit der Richard-<br />
Willstätter-Vorlesung der Gesellschaft<br />
<strong>Deutsche</strong>r Chemiker ausgezeichnet<br />
KARRIERE<br />
Prof. Dr. Alf Mews, <strong>Physikalische</strong> Chemie<br />
der Universität Siegen, Mitglied der<br />
Bunsen-Gesellschaft, erhielt einen Ruf<br />
auf eine Professur <strong>für</strong> Chemie an der<br />
Universität Hamburg.<br />
Priv.-Doz. Sebastian Schlücker,<br />
Universität Würzburg, Mitglied<br />
der Bunsen-Gesellschaft,<br />
hat einen Ruf auf eine<br />
W2-Professur <strong>für</strong> Experimentelle<br />
Physik an der Universität<br />
Osnabrück angenommen.<br />
Dr. Klaus-Peter Zeyer, Max-<br />
Planck-Institut <strong>für</strong> Dynamik<br />
komplexer technischer Systeme,<br />
Magdeburg, Mitglied<br />
der Bunsen-Gesellschaft, hat<br />
den Ruf auf eine W2-Professur<br />
<strong>für</strong> Verfahrenstechnik und Reaktionstechnik<br />
an der Hochschule <strong>für</strong> angewandte<br />
Wissenschaften – FH München angenommen.<br />
FÖRDERUNG<br />
Prof. Dr. Lorenz S. Cederbaum, Direktor<br />
am Physikalisch-Chemischen Institut<br />
der Universität Heidelberg, Mitglied der<br />
Bunsen-Gesellschaft, Prof. Dr. Markus<br />
Antonietti, Direktor am MPI <strong>für</strong> Kolloidund<br />
Grenzflächenforschung, und Prof. Dr.<br />
Paul Knochel, Dept. <strong>für</strong> Chemie der LMU<br />
München, erhalten vom Europäischen<br />
Forschungsrat jeweils ein mit 2,5 Millionen<br />
Euro dotiertes ERC Advanced Grant.<br />
GEBURTSTAGE IM<br />
NOVEMBER <strong>2008</strong><br />
Thomas Wolff, Prof. Dr.,<br />
60. Geburtstag am 19.11.<br />
Eugen Illenberger, Prof. Dr.,<br />
65. Geburtstag am 01.11.<br />
Frank Schmidt, Dr.,<br />
65. Geburtstag am 09.11.<br />
Hans Jürgen Neusser, Prof. Dr. Dr.,<br />
65. Geburtstag am 20.11.<br />
Klaus Christmann, Prof. Dr.,<br />
65. Geburtstag am 21.11.<br />
Paul Roth, Prof. Dr.-Ing.,<br />
70. Geburtstag am 13.11.<br />
Gerhard Findenegg, Prof. Dr.,<br />
70. Geburtstag am 16.11.<br />
Günter Marx, Prof. Dr. rer.nat.habil.,<br />
70. Geburtstag am 23.11.<br />
Bernt Krebs, Prof. Dr. Dr. h.c.,<br />
70. Geburtstag am 26.11.<br />
Eberhard Pilz, Dr.,<br />
75. Geburtstag am 17.11.<br />
GEBURTSTAGE IM<br />
DEZEMBER <strong>2008</strong><br />
Ludwig Merz, Dr.-Ing.,<br />
60. Geburtstag am 14.12.<br />
Peter Struve, Dr.,<br />
60. Geburtstag am 17.12.<br />
Wilfried Meyer, Prof. Dr.,<br />
70. Geburtstag am 10.12.<br />
Rudolf Steiner, Prof. Dr.,<br />
70. Geburtstag am 20.12.<br />
Walter Stilz, Dr.,<br />
80. Geburtstag am 16.12.<br />
GEBURTSTAGE IM<br />
JANUAR 2009<br />
Ingo Stahl, Prof. Dr.,<br />
60. Geburtstag am 09.01.<br />
Michael Maurer, Dr.-Ing.,<br />
60. Geburtstag am 21.01.<br />
BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/<strong>2008</strong><br />
Ernst Puschmann, Dr.,<br />
60. Geburtstag am 28.01.<br />
Klaus Luther, Prof. Dr.,<br />
65. Geburtstag am 01.01.<br />
Günter Maaß, Prof. Dr.,<br />
75. Geburtstag am 07.01.<br />
Horst Jahnke, Dr.,<br />
75. Geburtstag am 17.01.<br />
Heinz Witschi, Dr.,<br />
75. Geburtstag am 19.01.<br />
Manfred Stockburger, Dr.,<br />
80. Geburtstag am 04.01.<br />
Horst Gentsch, Prof. em. Dr.,<br />
85. Geburtstag am 14.01.<br />
GEBURTSTAGE IM<br />
FEBRUAR 2009<br />
Claus D. Eisenbach, Prof. Dr.,<br />
65. Geburtstag am 14.02.<br />
Hansjörg Paetow, Dr.,<br />
65. Geburtstag am 20.02.<br />
Jürgen Garche, Prof. Dr.,<br />
65. Geburtstag am 23.02.<br />
Uwe Krüger, Dr.,<br />
70. Geburtstag am 05.02.<br />
Uwe Kreibig, Prof. Dr.,<br />
70. Geburtstag am 28.02.<br />
Manfred Winnewisser, Prof. Dr.,<br />
75. Geburtstag am 05.02.<br />
Helmut Thomann, Prof. Dr.,<br />
75. Geburtstag am 17.02.<br />
Karl Heinz Drexhage, Prof. Dr.,<br />
75. Geburtstag am 25.02.<br />
Hans-Jürgen Knopf, Dr.,<br />
80. Geburtstag am 01.02.<br />
Gerd Sandstede, Dr.,<br />
80. Geburtstag am 05.02.<br />
Erhard W. Fischer, Prof. Dr.,<br />
80. Geburtstag am 16.02.<br />
VERSTORBEN<br />
Prof. Dr. Kurt Kirchner, Eschborn<br />
verstorben im Alter von 81 Jahren<br />
Im Alter von nahezu 80 Jahren<br />
ist Thomas Dorfmüller,<br />
emeritierter Universitäts-Professor<br />
<strong>für</strong> <strong>Physikalische</strong> Chemie<br />
der Fakultät <strong>für</strong> Chemie an<br />
der Universität Bielefeld, am<br />
24. Juni <strong>2008</strong> in seinem letzten Wahlheimatort<br />
Kalamaria bei Thessaloniki in<br />
Griechenland verstorben. Thomas Dorfmüller
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT<br />
wurde 1973 zum ordentlichen Professor<br />
<strong>für</strong> <strong>Physikalische</strong> Chemie an die gerade<br />
erst gegründete Universität Bielefeld berufen,<br />
um dort das Arbeitsgebiet<br />
<strong>Physikalische</strong> Chemie aufzubauen. Zudem<br />
war er dort 1984-89 Direktor des Instituts<br />
<strong>für</strong> Interdisziplinäre Forschung<br />
(ZiF) und leitete u.a. speziell die Forschungsgruppe<br />
„Complex Liquids“. In<br />
seiner eher zurückhaltenden, bescheidenen,<br />
aber konstruktiv kritischen Art war er als<br />
kompetenter und kooperativer Wissenschaftler,<br />
Ratgeber und akademischer<br />
Lehrer bei Kollegen und Studenten<br />
gleichermaßen geschätzt und beliebt.<br />
Am 3. August <strong>2008</strong> verstarb<br />
Prof. Dr. Alfred Saupe im<br />
Alter von 83 Jahren in seinem<br />
Haus in Badenweiler.<br />
Alfred Saupe galt als einer<br />
der Pioniere der Flüssigkristallforschung.<br />
Er legte gemeinsam mit anderen Theoretikern<br />
die Basis zum Verständnis von<br />
Flüssigkristallen und war an ihrer theoretischen<br />
Erfassung und ihrer experimentellen<br />
Entwicklung 40 Jahre lang beteiligt.<br />
Am 13. September <strong>2008</strong> ist<br />
Prof. Dr. Gerd Wedler im Alter<br />
von 79 Jahren verstorben. Von<br />
1966 bis zu seiner Emeritierung<br />
1995 war Gerd Wedler<br />
Inhaber des Lehrstuhls <strong>für</strong> <strong>Physikalische</strong><br />
Chemie II der Universität Erlangen-Nürnberg.<br />
Sein Arbeitsgebiet umfasste die Untersuchung<br />
des Adsorptions- und Reaktionsverhaltens<br />
kleiner Moleküle an Modellkatalysatoren.<br />
In Anerkennung seiner grundlegenden<br />
Arbeiten im Bereich der gesamten<br />
physikalischen Chemie wurde ihm 1996<br />
die Bunsen-Denkmünze der <strong>Deutsche</strong>n<br />
Bunsen-Gesellschaft <strong>für</strong> <strong>Physikalische</strong><br />
VERSCHIEDENES<br />
Chemie verliehen. Sein „Lehrbuch der<br />
<strong>Physikalische</strong>n Chemie“ gilt immer noch<br />
als Standardwerk der <strong>Physikalische</strong>n<br />
Chemie. Auch im Ruhestand widmete er<br />
einen Teil seiner Freizeit der Aktualisierung<br />
seines Buches.<br />
NEUANMELDUNGEN ZUR<br />
MITGLIEDSCHAFT<br />
Nr. 18847 Dr. Ben Brüggemann,<br />
Sächsische Str. 33,<br />
10713 Berlin<br />
Nr. 18848 Tobias Hammer,<br />
Burgstädterstraße 6,<br />
04277 Leipzig<br />
Nr. 18849 Dr. Astrid Müller, 607BN<br />
Holliston Ave, Pasadena,<br />
CA-911<strong>06</strong>, USA<br />
Nr. 18850 Tobias Placke,<br />
Dr.-Klatte-Str. 1,<br />
49356 Diepholz<br />
Nr. 18851 Frauke Kühn,<br />
Philipp-von-Zabern-Platz 5,<br />
55116 Mainz<br />
Nr. 18852 Dr. Harry Ernst Hoster,<br />
Universität Ulm,<br />
Institut <strong>für</strong> Oberflächenchemie<br />
und Katalyse,<br />
Albert-Einstein-Allee 47,<br />
89<strong>06</strong>9 Ulm<br />
Nr. 18853 M.Sc. Lasse Kragh<br />
SØrensen, Erasmusstrasse 3,<br />
40223 Düsseldorf<br />
Nr. 18854 Dipl.-Chem. Stefan Knecht,<br />
Universität Düsseldorf,<br />
Universitätsstrasse 1,<br />
40225 Düsseldorf<br />
NACHRICHTEN<br />
VERANSTALTUNGEN/EVENTS<br />
Tagungen der <strong>Deutsche</strong>n Bunsen-Gesellschaft<br />
Bunsentagung 2009<br />
21. - 23. Mai, Köln<br />
Thema: „Physical Chemistry of Solids: The<br />
Science behind Materials Engineering“<br />
Wissenschaftliche Vorbereitung:<br />
K.-D. Becker (Braunschweig),<br />
J. Janek (Gießen), M. Martin (Aachen)<br />
Organisatorische Vorbereitung:<br />
R. Strey, K. Meerholz (Köln)<br />
Bunsentagung 2010<br />
13. - 15. Mai, Bielefeld<br />
Thema: “Interface systems chemistry:<br />
Out of the Vacuum - through the Liquid-<br />
into the Cell”<br />
Wissenschaftliche Vorbereitung:<br />
C. Wöll (Bochum) A. Gölzhäuser (Bielefeld)<br />
Organisatorische Vorbereitung:<br />
A. Gölzhäuser, K. Kohse-Höinghaus<br />
(Bielefeld)<br />
Bunsentagung 2011<br />
2. - 4. Juni, Berlin<br />
Thema: „Analyse und Steuerung ultraschneller<br />
photoinduzierter Prozesse“<br />
Wissenschaftliche und Organisatorische<br />
Vorbereitung: E. Rühl (Berlin)<br />
Allgemeine Informationen zu den<br />
Bunsentagungen: www.bunsen.de oder<br />
Geschäftsstelle der <strong>Deutsche</strong>n Bunsen-<br />
Gesellschaft<br />
International Bunsen Discussion<br />
Meeting<br />
“Infl uence of Ionic Liquids on Chemical<br />
and Physiochemical Reactions“<br />
23.-25. November <strong>2008</strong>, Clausthal<br />
Scientifi c Organisation: F. Endres<br />
(Clausthal-Zellerfeld),<br />
M. Antonietti (Golm), A. Heintz (Rostock)<br />
http://www.bunsen<strong>2008</strong>.tu-clausthal.de/<br />
Publication of a themed PCCP issue “Physical Chemistry of Solids:<br />
The Science behind Materials Engineering”<br />
PCCP will publish a themed issue to be displayed at the Bunsentagung entitled Physical Chemistry of Solids: The Science behind<br />
Materials Engineering and guest edited by Manfred Martin (RWTH Aachen University), Klaus-Dieter Becker (University of Braunschweig)<br />
and Jürgen Janek (Justus-Liebig University Giessen) Deadline for Submission:<br />
12 December <strong>2008</strong><br />
All authors are invited to submit complete regular articles of original, unpublished research with a focus in the above mentioned topic to<br />
PCCP. All submissions will be subject to rigorous peer review against PCCP’s high standards, in the regular way. The guidelines for authors<br />
and the submission procedure can be found at: www.rsc.org/pccp. High-quality submissions of original work in other areas of physical<br />
chemistry, chemical physics and biophysical chemistry are of course always welcome for publication in regular issues of PCCP.<br />
225
NACHRICHTEN<br />
226<br />
15. Dezember <strong>2008</strong><br />
Termin zur Einreichung Ihrer Beiträge<br />
zur Bunsentagung in Köln<br />
21.-23. Mai 2009<br />
BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/<strong>2008</strong><br />
Beiträge können zum Hauptthema sowie zu allen klassischen und modernen Arbeitsgebieten der <strong>Physikalische</strong>n Chemie,<br />
insbesondere auch zu neuen Themenfeldern aus den Grenzbereichen der <strong>Physikalische</strong>n Chemie, zur Biophysik, Biochemie,<br />
Nanophysik, Kurzzeitphysik, Materialwissenschaft, Verfahrenstechnik, Energietechnik etc. eingereicht werden.<br />
Experimentelle und theoretische Arbeiten aus Grundlagenforschung und Applikation sind willkommen.<br />
Weitere Informationen unter: www.bunsen.de oder unmittelbar auf der Tagungsseite www.bunsentagung.de<br />
<strong>Deutsche</strong> Gesellschaft <strong>für</strong> Katalyse wählt ersten Vorstand<br />
Am 8. September <strong>2008</strong> fand im DECHEMA-Haus Frankfurt die<br />
konstituierende Sitzung der <strong>Deutsche</strong>n Gesellschaft <strong>für</strong> Katalyse,<br />
zentrale Interessenvertretung der deutschen Katalyse-<br />
Gemeinschaft und Informationsplattform <strong>für</strong> die Katalyseforschung<br />
und –anwendung, statt.<br />
In den ersten Vorstand der Gesellschaft wurden gewählt: Prof.<br />
Dr. Matthias Beller, Leibniz-Institut <strong>für</strong> Katalyse e.V., Rostock, Dr.<br />
Aldo Belloni, Linde AG, München, Prof. Dr. Rainer Diercks, BASF<br />
SE, Ludwigshafen, Prof. Dr. Walter Leitner, RWTH Aachen, Prof.<br />
Dr. Johannes August Lercher, TU München, Prof. Dr. Andreas<br />
Liese, TU Hamburg-Harburg, Dr. Thomas Tacke, Evonik Degussa<br />
GmbH, Marl, Dr. Hans Jürgen Wernicke, Süd-Chemie AG, München<br />
und Prof. Dr. Ferdi Schüth, Max-Planck-Institut <strong>für</strong> Kohlenforschung,<br />
Mülheim, der die <strong>Deutsche</strong> Bunsen-Gesellschaft <strong>für</strong><br />
<strong>Physikalische</strong> Chemie im Vorstand mit repräsentieren wird.<br />
Der Tätigkeitsbereich der Gesellschaft erstreckt sich von der<br />
Oberfl ächenkatalyse bis zur Biokatalyse, umfasst alle Entwicklungsschritte<br />
von der Grundlagenforschung bis zur Verfahrensentwicklung<br />
und befasst sich u.a. mit der<br />
Informationsschrift<br />
• Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses<br />
• Förderung des Ansehens des Fachgebietes in der breiten<br />
Öffentlichkeit<br />
• Etablierung einer Plattform <strong>für</strong> die Diskussion aktueller<br />
wissenschaftlicher Fragestellungen<br />
• Information von interessierten Fachkollegen über forschungspolitische<br />
Veröffentlichungen und Studien<br />
• Kooperation mit anderen nationalen/europäischen/internationalen<br />
Organisationen<br />
• Lobbyarbeit bei Förderorganisationen<br />
• Organisation und Durchführung eines jährlichen Fachtreffens<br />
(Jahrestreffen <strong>Deutsche</strong>r Katalytiker)<br />
Trägergesellschaften sind: DECHEMA, VDI-GVC sowie GDCh,<br />
DBG und DGMK.<br />
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:<br />
Frau Dr. Dana Demtröder, E-mail: demtroeder@dechema.de<br />
Von Brennstoffzellen bis Leuchtdioden<br />
Energie und Chemie – Ein Bündnis <strong>für</strong> die Zukunft<br />
Energie und die Energieversorgung der Zukunft sind Themen, die uns alle und natürlich auch unsere wissenschaftlich technischen Gesellschaften<br />
beschäftigen. Dass die Chemie einen wesentlichen Beitrag zur Sicherung der Energieversorgung in unserer Zukunft leisten kann, wird in dem 2007<br />
erschienenen Positionspapier „Energieversorgung der Zukunft – der Beitrag der Chemie“ wissenschaftlich basiert dargelegt. An der Erstellung des<br />
Papiers, das insbesondere den Forschungs- und Entwicklungsbedarf darstellt, war auch die <strong>Deutsche</strong> Bunsen-Gesellschaft aktiv beteiligt.<br />
Das Positionspapier richtet sich in erster Linie an Wissenschaftler und die Politik. Um die Beiträge der Chemie zur Energiumwandlung und<br />
-speicherung und insbesondere zur effizienten Energienutzung auch einer breiteren Öffentlichkeit vorzustellen, hat die <strong>Deutsche</strong> Bunsen-Gesellschaft<br />
zu Beginn diesen Jahres gemeinsam mit zwei anderen wissenschaftlichen Gesellschaften, der Gesellschaft <strong>Deutsche</strong>r Chemiker und der Gesellschaft<br />
<strong>für</strong> Chemische Technik und Biotechnologie und dem Fonds der Chemischen Industrie die Erstellung einer Informationsschrift initiiert, die eben dieses in<br />
wissenschaftlich korrekter, aber verständlicher und attraktiver Form vorstellt. Ein Geleitwort der Vorsitzenden und Präsidenten der vier Organisationen<br />
finden sie auf der nächsten Seite.<br />
Es konnten namhafte Wissenschaftler aus den Hochschulen und der Industrie gewonnen werden, die insgesamt 26 Artikel zu den Themen „Energieverbrauch<br />
im Alltag“, „Energie <strong>für</strong> die mobile Gesellschaft“, „Methoden zur Energieversorgung“, „Nachwachsende Rohstoffe“ und „Neue Technologien <strong>für</strong> mehr<br />
Energieeffizienz“ verfasst haben. Die Informationsschrift ist ab Dezember <strong>2008</strong> in der Geschäftsstelle der <strong>Deutsche</strong>n Bunsen-Gesellschaft kostenfrei<br />
erhältlich. Wenn sie ein oder mehrere Exemplare bestellen möchten, wenden sie sich bitte an Frau Wöhler, Tel.: +49 (0)69-7564-621,<br />
E-Mail: woehler@bunsen.de.
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT<br />
GELEITWORT DER INFORMATIONSSCHRIFT<br />
„VON BRENNSTOFFZELLEN BIS LEUCHTDIODEN“<br />
Die Menschheit wächst. Die Ressourcen werden knapp. Die Belastbarkeit<br />
der Ökosphäre erweist sich als begrenzt. Das ist kein Szenario,<br />
sondern faktische Bestandsaufnahme. Mit unseren heutigen<br />
Technologien lassen sich die kommenden Probleme nicht hinreichend<br />
lösen. Noch nie waren die Herausforderungen an Wissenschaft<br />
und Technik so groß und so dringlich, um Lebensgrundlagen<br />
und Lebensstandard nachhaltig zu sichern. Eine zentrale Rolle<br />
kommt dabei der Energie zu.<br />
Die Chemie liefert bereits unverzichtbare Beiträge <strong>für</strong> die Grundbedürfnisse<br />
der Menschen. Ernährung, Gesundheit, Kleidung,<br />
Wohnung, Mobilität und Kommunikation sind heute schon auf<br />
Produkte der Chemie angewiesen. In der Zukunft wird dieses<br />
noch stärker der Fall sein. Aber was kann die Chemie zur Lösung<br />
des Energie-Problems beitragen? Nur Eingeweihten ist bewusst,<br />
welch entscheidende Rolle die Chemie und Chemische Verfahrenstechnik<br />
bei der Energiegewinnung, der Energie-Umwandlung<br />
und -Speicherung sowie insbesondere bei der effi zienten Energie-<br />
Nutzung und der Einsparung spielen. Aber auch hier gilt, dass<br />
unsere Fähigkeiten und Möglichkeiten deutlich erweitert und verbessert<br />
werden müssen. Ja mehr noch, der Chemie wird bei der<br />
Lösung der anstehenden Energie-Probleme eine noch größere<br />
Bedeutung zukommen.<br />
Energie ist eine physikalische Größe. In der intensiven öffentlichen<br />
Diskussion wird daher wenig bewusst, wie wichtig Stoffumwandlungsprozesse<br />
und Materialien sind. So ist z.B. eine Batterie ein<br />
Energielieferant; wer denkt schon daran, dass es sich um ein<br />
komplexes chemisches System auf höchstem high-tech-Niveau<br />
handelt. Solarenergie, Windkraftwerke und leichtere Autos, <strong>für</strong><br />
alles werden Produkte der Chemie benötigt.<br />
Dieses bewusst zu machen und aufzuzeigen, dass die Chemie<br />
wegen ihres Querschnittscharakters eine Schrittmacher-Funktion<br />
besitzt und einen Innovationsmotor darstellt, ist ein wichtiges Anliegen<br />
der chemisch-technischen Gesellschaften und Verbände.<br />
<strong>Deutsche</strong> Lösungen zu diesen globalen Problemen werden auch<br />
der Wettbewerbsfähigkeit unseres Landes dienen.<br />
In der „chemical community“ werden die Energie-Probleme intensiv<br />
diskutiert und offensiv bearbeitet. Auf vielen Forschungsfeldern<br />
gibt es Fortschritte, und es zeigt sich auch, wie viel noch zu tun ist.<br />
Es gibt keinen Grund zum Pessimismus, aber wir haben Veranlassung,<br />
darauf hinzuweisen, dass eine steinige Wegstrecke vor uns<br />
liegt. Deshalb wurden Empfehlungen zu stärkerer Förderung angesprochen,<br />
und es wurden Forschungsschwerpunkte gebildet. Ein<br />
wichtiges Anliegen ist uns, die Komplexität des Themas aufzuzeigen<br />
und die Beiträge der Chemie deutlich zu machen. Deshalb haben<br />
wir uns entschlossen, diese Informationsschrift zu erstellen.<br />
Wir wollen darin in verständlicher Form erläutern, was die Chemie<br />
<strong>für</strong> die Energieversorgung in der Zukunft leisten kann. Hier<strong>für</strong> wurden<br />
ausgewiesene Fachleute auf ihren jeweiligen Gebieten angesprochen,<br />
um Ihnen, unseren Lesern, die Möglichkeiten der jeweiligen<br />
Technologien und deren Hintergründe wie Perspektiven<br />
näher zu bringen.<br />
Jeder von uns kann in seinem Alltag helfen, den Energieverbrauch<br />
etwas zu minimieren. Die Energiesparlampe ist eines der bekanntesten<br />
Beispiele hier<strong>für</strong>. Es gibt aber viele weitere Möglichkeiten,<br />
wie wir mit Hilfe innovativer Materialien und Technologien<br />
im Haushalt, bei der Arbeit und in unserer Freizeit Energie sparen<br />
können. Das erste Kapitel „Energieverbrauch im Alltag“ beschreibt<br />
NACHRICHTEN<br />
einige dieser Optionen und zeigt, dass Energieeffi zienz zwar Fachleute<br />
braucht, aber jeden etwas angeht.<br />
Eine Übersicht über verschiedene Möglichkeiten zur Energieerzeugung<br />
und -speicherung heute und in Zukunft geben die folgenden<br />
Kapitel. Werden wir unsere Energie über Solarzellen gewinnen oder<br />
aus Biomasse? Sind Batterien ein geeigneter Speicher oder nutzen<br />
wir Wasserstoff als Energieträger? Eine abschließende Antwort<br />
auf diese Fragen kann es zwar nicht geben, aber die Informationsschrift<br />
stellt die verschiedenen Optionen anschaulich dar und liefert<br />
Denkanstöße.<br />
Nicht nur in unserem Alltag, sondern vor allem auch in der Industrie<br />
spielen Energieeffi zienz und Ressourcenschonung eine wichtige<br />
Rolle. Neue Technologien zur Optimierung von Prozessen<br />
und Produkten sind <strong>für</strong> die Zukunft und Wettbewerbsfähigkeit der<br />
chemischen Industrie essentiell. Einige Beispiele hier<strong>für</strong> stellen<br />
wir Ihnen im letzten Kapitel „Neue Technologien <strong>für</strong> mehr Energieeffi<br />
zienz“ vor.<br />
Die Beiträge zeigen, dass wir in Deutschland eine sehr gute Ausgangsposition<br />
haben, um uns den Herausforderungen der Zukunft<br />
<strong>für</strong> den Bereich der Energieforschung zu stellen. Wir hoffen, dass<br />
wir mit dieser Schrift auch unsere Leser motivieren und <strong>für</strong> ein eigenes<br />
Engagement in diesem Bereich begeistern können.<br />
Den Autorinnen und Autoren sind wir sehr dankbar <strong>für</strong> die viele Zeit<br />
und Arbeit, die sie investiert haben. Herrn Prof. Quadbeck-Seeger,<br />
der die Erstellung der Broschüre mit seinem Rat unterstützt hat,<br />
danken wir sehr herzlich. Auch bei allen weiteren Beteiligten, die<br />
bei der Konzeption und an der Realisierung dieser Veröffentlichung<br />
mitgewirkt haben, bedanken wir uns.<br />
Neben der <strong>Deutsche</strong>n Bunsen-Gesellschaft haben sich die Gesellschaft<br />
<strong>Deutsche</strong>r Chemiker, die Gesellschaft <strong>für</strong> Chemische Technik<br />
und Biotechnologie sowie der Fonds der Chemischen Industrie<br />
an der Umsetzung der Idee beteiligt.<br />
Prof. Dr. Katharina Kohse-Höinghaus<br />
Erste Vorsitzende der <strong>Deutsche</strong>n Bunsen-Gesellschaft <strong>für</strong><br />
<strong>Physikalische</strong> Chemie<br />
Prof. Dr. Klaus Müllen<br />
Präsident der Gesellschaft <strong>Deutsche</strong>r Chemiker<br />
Dr. Alfred Oberholz<br />
Vorsitzender der Gesellschaft <strong>für</strong> Chemische Technik und Biotechnologie<br />
e.V.<br />
und<br />
Vorsitzender des Kuratoriums des Fonds der Chemischen Industrie<br />
227
NACHRICHTEN<br />
228<br />
BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/<strong>2008</strong><br />
Manfred-Eigen-Nachwuchswissenschaftler-Gespräche<br />
der Bunsen-Gesellschaft 2009<br />
-<br />
Chemische Evolution<br />
Adressaten:<br />
Studierende, Doktoranden und junge Wissenschaftler vornehmlich aus dem Bereich <strong>Physikalische</strong> Chemie.<br />
Ziele:<br />
Die Frage nach dem Ursprung des Seins beschäftigt die Menschheit seit Anbeginn. Chemisch gesehen hat<br />
sich auf der Erde eine Form des Lebens durchgesetzt, die auf den Nukleinsäuren (RNA und DNA) und den<br />
Proteinen sowie fünf Nukleotiden und 20 Aminosäuren basiert. Doch wie und wo haben sich die <strong>für</strong> das auf<br />
unserer Erde bestehende Leben so bedeutenden organischen Moleküle gebildet? Diese Frage wird bis heute<br />
kontrovers diskutiert und ist Bestandteil der Forschung zur „chemischen Evolution“ (auch „präbiotische Evolution“<br />
genannt). Die Hypothesen setzen bei den Umweltbedingungen der Erde und anderer Himmelskörper<br />
unseres Sonnensystems vor 4,5 bis 3,5 Milliarden Jahren an. Aspekte zur abiogenen Entstehung der Biomoleküle<br />
aus nicht lebenden Vorläufern müssen berücksichtigt werden. Wie haben sich aus den elementaren<br />
Bauelementen selbst replizierende und variierende chemische Informationssysteme (RNA, DNA) gebildet,<br />
wie entwickelte sich der da<strong>für</strong> nötige Metabolismus als Energiequelle und wie entstand deren Bezug zu einer<br />
Funktion (Enzym). Naturgemäß ist das Forschungsgebiet „chemische Evolution“ ausgesprochen interdisziplinär<br />
und beschäftigt nicht nur Organische Chemiker, sondern auch Astrophysiker und Astrobiologen. Eine<br />
Reihe der gängigen Theorien beinhalten Reaktionen an Oberfl ächen und Grenzfl ächen. Aus diesem Grund<br />
möchte die <strong>Deutsche</strong> Bunsen-Gesellschaft gemeinsam mit dem Center of Interface Science der Universitäten<br />
Oldenburg, Osnabrück und Bremen die 2. Manfred Eigen Nachwuchsgespräche am Hanse Wissenschaftskolleg<br />
Delmenhorst (HWK) zu dieser Thematik durchführen. Fragen wie z.B. „Woher stammt eine bevorzugte<br />
Chiralität der Biomoleküle?“ bis hin zu Fragen wie „Was lernt man von unserem Nachbarplaneten Mars?“<br />
sollen kontrovers diskutiert werden.<br />
Veranstaltungsort und Zeit:<br />
Mittwoch, 4. Februar 2009 bis<br />
Freitag, 6. Februar 2009<br />
Hanse-Wissenschaftskolleg Delmenhorst (http://www.h-w-k.de/)<br />
Die Teilnehmerzahl ist auf max. 50 Teilnehmer begrenzt. Die Teilnahme an der Veranstaltung und die Verpfl egung<br />
vor Ort werden von den Organisatoren getragen. Die Reisekosten und die Übernachtungskosten sind von<br />
den Teilnehmern zu tragen. Anträge <strong>für</strong> fi nanzielle Zuschüsse zu den Kosten können formlos zusammen mit der<br />
Bewerbung an die Geschäftsstelle der Bunsen-Gesellschaft gerichtet werden. Über die Vergabe der Zuschüsse<br />
entscheiden die Organisatoren. Ein vorläufi ges Programm sowie weitere Informationen zur Teilnahme unter:<br />
http://www.bunsen.de<br />
Bewerbungen werden bis spätestens 13. Dezember <strong>2008</strong> erbeten.<br />
Organisation:<br />
Bunsen-Gesellschaft <strong>für</strong> <strong>Physikalische</strong> Chemie<br />
Carl v. Ossietzky Universität Oldenburg<br />
Center of Interface Science der Universitäten Oldenburg, Osnabrück und Bremen<br />
Ansprechpartner:<br />
Dr. Andreas Förster, DBG (foerster@bunsen.de)<br />
Prof. Dr. K. Al-Shamery, Universität Oldenburg (katharina.al.shamery@uni-oldenburg.de)
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT<br />
Inhalt Heft 8 und 9 (<strong>2008</strong>)<br />
N. Pérez-Hernández, Mª V. Roux, M. Febles,<br />
E. Q. Morales, C. Pérez, D. Fort, J. D. Martín<br />
Water-Induced Programmable Synthesis<br />
of Water Pores 1105<br />
M. Elgeti, E. Ritter, F. J. Bartl<br />
New Insights into Light-Induced Deactivation of<br />
Active Rhodopsin by SVD and Global Analysis of<br />
Time-Resolved UV/Vis- and FTIR-Data 1117<br />
F. Roelofs, W. Vogelsberger, G. Buntkowsky<br />
Kinetic Size Effect During Dissolution of a<br />
Synthetic -Alumina 1131<br />
A. Oßmann, S. Berger<br />
Interaction of Chemical Reactive Species –<br />
Investigated with Spin-Lattice Relaxation and<br />
NOE Measurements 1155<br />
P. Fita, N. Urbanska, C. Radzewicz, J. Waluk<br />
Unusually Slow Intermolecular Proton-Deuteron<br />
Exchange in Porphycene 1165<br />
H. F. Koch, J. G. Koch, M. Mishima, P. Iacono,<br />
N. W. Wedgwood<br />
The Competition of the Loss of a Beta Fluoride<br />
and Hydron Transfer Between Carbon and Oxygen<br />
During Exchange and Elimination Reactions 1175<br />
I. Martin, J. Langer, E. Illenberger<br />
Reactions in Fluorinated Acetic Acid Esters<br />
Triggered by Slow Electrons: Bond Cleavages,<br />
Hydrogen Transfer Reactions and Loss<br />
of Halocarbons 1185<br />
R. L. Redington, T. E. Redington, R. L. Sams<br />
Infrared Absorption Spectra in the Hydroxyl<br />
Stretching Regions of Gaseous Tropolone OHO<br />
Isotopomers 1197<br />
L. B. Smith, P. E. Hansen<br />
Intramolecular Hydrogen Bonding of<br />
5-Acyl-3-methylrhodanines 1213<br />
N. S. Golubev, G. S. Denisov, S. Macholl,<br />
S. N. Smirnov, I. G. Shenderovich, P. M. Tolstoy<br />
NMR Study of Blue-Shifting Hydrogen Bonds<br />
Formed by Fluoroform in Solution 1225<br />
ZEITSCHR IFT FÜR<br />
PHYSIKALISCHE CHEM IE<br />
L. Radozkowicz, E. Project, R. Gepshtein, E. Nachliel,<br />
D. Huppert, M. Gutman<br />
The Effect of Environment on the Dynamics of<br />
Proton Dissociation in Water 1247<br />
V. Leyva, I. Corral, L. González<br />
Ortho-Nitrobenzaldehyde 1:1 Water Complexes.<br />
The Infl uence of Solute Water Interactions in the<br />
Vertical Excited Spectrum 1263<br />
F. Fillaux, A. Cousson<br />
Where are Protons and Deuterons in KHpD1–pCO3?<br />
A Neutron Diffraction Study 1279<br />
Z. Smedarchina, W. Siebrand, A. Fernández-Ramos,<br />
R. Meana-Pañeda<br />
Mechanisms of Double Proton Transfer. Theory<br />
and Applications 1291<br />
I. Barth, J. Manz, G. Perez-Hernandez, P. Sebald<br />
Towards Toroidal Hydrogen Bonds 1311<br />
K. Anandarajah, B. Schowen, R. L. Schowen<br />
Hydrogen Tunneling in Glucose Oxidation by<br />
the Archaeon Thermoplasma Acidophilum 1333<br />
M. V. Vener, A. V. Manaev, D. D. Hadži, V. G. Tsirelson<br />
DFT Study of Proton Dynamics in the Potassium Hydrogen<br />
Maleate Crystal: the Infrared Versus the Inelastic Neutron<br />
Scattering Spectra 1349<br />
S. Saen-oon, V. L. Schramm, St. D. Schwartz<br />
Transition Path Sampling Study of the Reaction<br />
Catalyzed by Purine Nucleoside Phosphorylase 1359<br />
Y. Yang, O. Kühn<br />
A Full-Dimensional Quantum Dynamical Study of the<br />
Vibrational Ground State of H3O2– and its Isotopomers 1375<br />
T. Gutmann, A. Schweitzer, M. Wächtler, H. Breitzke,<br />
A. Buchholz, W. Plass, G. Buntkowsky<br />
DFT Calculations of 51V Solid-State NMR Parameters<br />
of Vanadium(V) Model Complexes 1389<br />
T. Scharge, T. N. Wassermann, M. A. Suhm<br />
Weak Hydrogen Bonds Make a Difference:<br />
Dimers of Jet-Cooled Halogenated Ethanols 1407<br />
229
GDCH<br />
230<br />
BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/<strong>2008</strong><br />
STUDIERENDE IN GDCH UND VAA<br />
Studierende der Chemie und verwandter Studiengänge haben<br />
oft die Qual der Wahl: Spezialisieren sie sich auf anorganische<br />
oder pharmazeutische Chemie, auf physikalische Chemie oder<br />
Biochemie? Belegen sie zusätzliche Kurse in Wirtschaftschemie?<br />
Möchten sie in der Wissenschaft oder lieber in der<br />
Wirtschaft Karriere machen? Und wie lässt sich der Eintritt ins<br />
Berufsleben so vorbereiten, dass er erfolgreich verläuft?<br />
Um in dieser Situation eine Entscheidung zu treffen, die nicht<br />
nur den eigenen Stärken und Vorlieben, sondern auch der Arbeitsmarktsituation<br />
gerecht wird, benötigen die Studierenden<br />
die richtigen Informationen zum richtigen Zeitpunkt. Bei der Informationsbeschaffung<br />
helfen können die beiden bedeutenden<br />
Organisationen in der Chemiebranche: die Gesellschaft <strong>Deutsche</strong>r<br />
Chemiker (GDCh) und der Verband angestellter Akademiker<br />
und leitender Angestellter der chemischen Industrie (VAA).<br />
Gemeinsam bieten die Organisationen ein „gemischtes Doppel“<br />
an.<br />
VORTEILE FÜR DOPPELMITGLIEDER<br />
Mehr als 1000 GDCh- und VAA-Doppelmitglieder gibt es bereits.<br />
Sie bekommen nicht nur die Nachrichten aus der Chemie der<br />
GDCh und das VAA-Magazin, sondern können auch die Angewandte<br />
Chemie günstiger beziehen, erhalten eine günstige studentische<br />
Haftpfl ichtversicherung <strong>für</strong> das Labor und profi tieren<br />
von vorteilhaften Konditionen bei der GDCh-Riester-Rente.<br />
Bevor die Studierenden allerdings an die Rente denken, müssen<br />
sie die Hürden des Berufseinstiegs und anschließend des Arbeitsalltags<br />
meistern. GDCh und VAA unterstützen ihre Doppelmitglieder<br />
auch hier: In einer regionalen Vortragsreihe zum<br />
Thema „Berufseinstieg <strong>für</strong> Chemiker in die Industrie“ geben<br />
bereits im Beruf stehende GDCh- und VAA-Mitglieder einen Einblick<br />
in die Zeit rund um den Berufseinstieg. Das thematische<br />
Spektrum reicht dabei von der richtigen Formulierung eines<br />
Bewerbungsschreibens über Chancen und Fallstricke im Bewerbungsgespräch<br />
bis hin zum exemplarischen Ablauf eines<br />
Arbeitstags als Angestellter in der Wirtschaft.<br />
Die in Kooperation mit den Jungchemikerforen vor Ort veranstalteten<br />
Vorträge u. a. in Ahlen, Münster, Marburg, Köln,<br />
Gießen und Wuppertal wurden von den Teilnehmern sehr gut<br />
angenommen. Weitere Vorträge sind geplant. Vertreter von<br />
Jungchemikerforen, die in ihrer Studienstadt ebenfalls eine<br />
derartige Veranstaltung organisieren möchten, sind herzlich<br />
eingeladen, sich mit den Autoren des Artikels in Verbindung<br />
zu setzen.<br />
WAS PASSIERT NACH<br />
DEM BERUFSEINSTIEG?<br />
Allen Berufseinsteigern, die den Bewerbungsprozess und das<br />
Vorstellungsgespräch erfolgreich gemeistert haben, bietet der<br />
VAA übrigens noch ein weiteres Schmankerl: Er prüft auf<br />
Wunsch den ersten Anstellungsvertrag auf die Rechtmäßigkeit<br />
und Plausibilität.<br />
Auch nach der Unterschrift eines Arbeitsvertrags bleiben die<br />
Mitgliedsbeiträge der beiden Organisationen günstig. In den<br />
beiden ersten Jahren nach dem Berufseinstieg zahlen ehemalige<br />
studentische Doppelmitglieder 100,– Euro pro Jahr<br />
statt 159,– Euro (75,– Euro GDCh und 84,– Euro VAA), danach<br />
steigt der Jahresbeitrag auf 200,– Euro statt regulär<br />
288,– Euro (120,– Euro <strong>für</strong> die GDCh und 168,– Euro <strong>für</strong> den<br />
VAA). Quasi gratis dazu gibt es zwei Netzwerke, in denen die<br />
Doppelmitglieder eigene Maschen knüpfen und sich Knotenpunkte<br />
erschließen können: Der VAA ermöglicht zum Beispiel<br />
Kontakte zu Führungskräften in Unternehmen der chemischen<br />
Industrie, die GDCh zu Mitgliedern aus dem Bereich Wissenschaft<br />
und Forschung sowohl in Hochschulen als auch in der<br />
chemischen Industrie.<br />
Ansprechpartner sind Dr. Holger Bengs (GDCh), h.bengs@gdch.de,<br />
Dr. Reiner Siekerkötter (VAA), reiner.siekerkötter@vaa.de und<br />
Stephan Gilow (VAA), stephan.gilow@vaa.de.<br />
Holger Bengs<br />
Reiner Siekerkötter