Download Leseprobe 90 als PDF - Junge Wissenschaft
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<strong>Junge</strong><br />
<strong>Wissenschaft</strong><br />
Young Researcher<br />
Zeitalter<br />
Internet<br />
Themen:<br />
Das Risiko mit dem Risiko // Opfer der Gravitation // Zahnkronen<br />
aus Zucker// Das Labyrinth der Kreise // Nicht wegwerfen,<br />
sondern aufl aden<br />
JUBILÄUMSAUSGABE: 25 Jahre <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong><br />
9,50 EUR // Ausgabe Nr. <strong>90</strong> // 26. Jahrgang // 2011<br />
Jugend forscht in Natur und Technik<br />
The European Journal of Science and Technology<br />
Außerdem im Heft:<br />
Hacker Kurse an der Universität // 25 Jahre <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> // Biowissenschaften –<br />
So bunt wie das Leben selbst // Shell-Eco Marathon // Studienführer Medizintechnik u. v. m.<br />
Innovative Experimente, wissenschaftliche Beiträge und spannende Ergebnisse:<br />
Medienpartner des<br />
<strong>Wissenschaft</strong>sjahres 2011<br />
Das Magazin<br />
für Nachwuchsforscher
Japan-Spenden-Hotline:<br />
(gebührenfrei aus dem dt. Festnetz, Mobilfunk abweichend)<br />
0<strong>90</strong>0 55 10 20 30<br />
Charity-SMS:<br />
(10 € zzgl. üblicher SMS-Gebühr, 9,83 € gehen direkt an Aktion Deutschland Hilft)<br />
adh10 an 8 11 <strong>90</strong><br />
www.Aktion-Deutschland-Hilft.de
Dank<br />
Vielen Dank allen Firmen und<br />
Unternehmen, die mit Patenschaftsabonnements<br />
in die Zukunft investieren:<br />
Impressum<br />
Gründungsherausgeber:<br />
Prof. Dr. rer. nat. Paul Dobrinski †<br />
Herausgeber:<br />
Prof. Dr. Manfred Euler,<br />
Dr. Dr. Jens Simon,<br />
Dr.-Ing. Sabine Walter<br />
Prof. Dr. Wilfried Kuhn,<br />
Villmar/Gießen<br />
Dieses Exemplar ist ein Preis im R ahmen von MINToring .<br />
Dieses Exemplar ist ein Preis im R ahmen von MINToring .<br />
Physikalisch<br />
Technische<br />
Bundesanstalt<br />
Braunschweig und Berlin<br />
Physikalisch-Technische Bundesanstalt<br />
Braunschweig und Berlin<br />
Verlag:<br />
Verlag <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong><br />
Athanasios Roussidis<br />
Neuer Zollhof 3<br />
40221 Düsseldorf<br />
Dieses Exemplar ist ein Preis im R ahmen von MINToring .<br />
Chefredaktion:<br />
Dr.-Ing. Sabine Walter<br />
s.walter@verlag-jungewissenschaft.de<br />
Redaktion:<br />
Areti Karathanasi, Ekrem Atmis<br />
Erscheinungsweise:<br />
vierteljährlich<br />
Der moderne Wolf<br />
Wie Menschen miteinander umgehen, hat<br />
der römische Komödiendichter Titus Plautus<br />
schon vor über 2000 Jahren treff end<br />
formuliert: „homo homini lupus“ (Der<br />
Mensch ist für den Mensch ein Wolf). In<br />
Mitteleuropa wurde der Wolf <strong>als</strong> der größte<br />
Feind des Menschen aus der Natur wahrgenommen,<br />
weil die Nutztiere des Menschen<br />
immer eine willkommene Beute waren.<br />
Der Mensch lernte seinen Besitz zu schützen:<br />
Schafherden wurden nachts in Hürden<br />
getrieben, Dörfer mit Schutzwällen und<br />
Städte mit Steinmauern geschützt – auch<br />
Physikalisch<br />
und immer mehr <strong>als</strong> Schutz vor dem Wolf<br />
Technische<br />
in Menschengestalt.<br />
Bundesanstalt<br />
Braunschweig und Berlin<br />
Stadtmauern und ein riesiges Waff enarsenal<br />
zur Abschreckung sind heute nicht<br />
mehr aktuell. Stattdessen installieren wir<br />
Firewalls auf unseren Rechnern, lassen regelmäßig<br />
Virenscanner laufen und diskutieren<br />
IT-Sicherheitskonzepte für große und<br />
sensible Datensammlungen. Die heutigen<br />
Wölfe stehlen Passwörter zu Bankverbindungen,<br />
klauen persönliche Daten aller Art<br />
und laden Konstruktionspläne aus Firmenrechnern<br />
herunter. Nahezu nichts in der<br />
digitalen Welt ist vor ihnen sicher, und der<br />
berühmte Schafspelz hat immer neue Formen:<br />
So warnt der Berliner Datenschutzbeauftragte<br />
in seinem Jahresbericht 2010<br />
Smartphonebenutzer vor Apps. Diese sammeln<br />
unbemerkt Daten und liefern Bewegungsprofi<br />
le. Selbst der Cyberwar scheint<br />
schon Realität zu werden: Der Virus Stuxnet,<br />
der im Herbst 2010 bekannt wurde,<br />
hatte Eigenschaften einer Waff e.<br />
Physikalisch-Technische Bundesanstalt<br />
Braunschweig und Berlin<br />
Dieses Exemplar ist ein Preis im R ahmen von MINToring .<br />
Dieses Exemplar ist ein Preis im R ahmen von MINToring .<br />
Dieses Exemplar ist ein Preis im R ahmen von MINToring .<br />
Dem Internet und der modernen Kommunikationstechnologie<br />
ergeht es damit ähnlich<br />
wie vielen menschlichen Erfi ndungen:<br />
Was uns nützt, kann in den Händen eines<br />
Wolfes schaden. Deshalb müssen Schutzwälle<br />
permanent besser werden. Um Datenlöcher<br />
zu entdecken und zu beseitigen,<br />
Preis:<br />
30,00 € zzgl. Versand für 4 Ausgaben;<br />
Schüler, Studenten, Referendare, Lehrer<br />
zahlen nur 20,00 € zzgl. Versand;<br />
Einzelpreis: 9,50 € zzgl. Versand<br />
Anzeigen:<br />
André Mayer<br />
Telefon (02 11) 20 95 13 81<br />
a.mayer@verlag-jungewissenschaft.de<br />
Grafi k & Layout:<br />
Ideenfi lter Werbeund<br />
Designagentur GmbH<br />
Neuer Zollhof 3, 40221 Düsseldorf<br />
Antje Bunzel, Svenja Röder<br />
Objektleitung<br />
Areti Karathanasi<br />
Telefon (02 11) 38 54 89 12<br />
a.karathanasi@verlag-jungewissenschaft.de<br />
Editorial<br />
wird der IT Sicherheitsexperte dabei immer<br />
wieder selbst zum Hacker wie in unserem<br />
Artikel zum Titelthema auf den Seiten 10<br />
und 11 zu lesen ist. Um System immanente<br />
Sicherheit zu gewährleisten, wird heute an<br />
Computer und Netzwerken geforscht, die<br />
ein Surfen im Internet erlauben, ohne eine<br />
permanente Datenspur zu erzeugen. Dafür<br />
fördert die Bundesregierung seit März dieses<br />
Jahres das „Centrum für IT Security,<br />
Privacy and Accountability“ (CISPA) in<br />
Saarbrücken, Karlsruhe und Darmstadt.<br />
Neben der Forschungsarbeit steht hier auch<br />
die Ausbildung ganz oben auf dem Programm.<br />
IT-Sicherheitsexperten sind bereits<br />
heute gefragte Fachleute.<br />
Echte Fachleute auf ihrem Gebiet sind<br />
auch wieder unsere Autoren. Manche gehen<br />
rein wissenschaftlichen Fragestellungen<br />
nach wie Errani in seinem Beitrag über die<br />
Entstehung eines Rings aus dunkler Materie<br />
in der Milchstraßenebene (ab S. 22).<br />
Andere lösen mit ihrer Entwicklung praktische<br />
Probleme, wie Flachsenberg und<br />
Harjes, die ein neues Übungsmaterial für<br />
die Zahnarztausbildung entwickelt haben<br />
(S. 34). Diese und die weiteren jungen Autoren<br />
dieser Ausgabe setzen dabei die Reihe<br />
der über 650 Arbeiten fort, die in nunmehr<br />
25 Jahren <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> veröff entlicht<br />
worden sind. Im Namen aller Beiratsmitglieder,<br />
des Verlages und der Herausgeber<br />
darf ich festhalten: Wir sind stolz darauf,<br />
solch qualifi zierte Arbeiten veröff entlichen<br />
zu dürfen.<br />
Dr. Sabine Walter,<br />
Mitherausgeberin und Chefredakteurin<br />
der <strong>Junge</strong>n <strong>Wissenschaft</strong><br />
Bilder:<br />
aboutpixel.de, photocase.de, sxc.hu,<br />
pixelio.de<br />
Druck:<br />
Tannhäuser Media GmbH<br />
Büttgenbachstraße 7<br />
40549 Düsseldorf<br />
Geschäftsbedingungen:<br />
Es gelten die Allgemeinen Geschäftsbedingungen<br />
des Verlags <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong><br />
Athanasios Roussidis<br />
ISSN 0179-8529<br />
3<br />
Young Researcher
4<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> <strong>90</strong> // 2011<br />
Inhalt<br />
10<br />
„Hacker“-Kurse an der Uni<br />
Wenn Studierende während ihres Studiums in der Lage sind, Computersysteme<br />
anzugreifen, können sie später, <strong>als</strong> Mitarbeiter in Unternehmen,<br />
die Computersysteme besser vor Angriff en schützen. So ist<br />
zumindest die Idee hinter immer zahlreicher angebotenen Lehrveranstaltungen<br />
zum Thema IT-Sicherheit in den Hochschulen ganz Deutschlands.<br />
Editorial 3<br />
Inhalt 4 – 5<br />
Neues 6 – 9<br />
Touchscreen aus Kohlenstoff 6<br />
Mitdenkende Werkstoff e 6<br />
Mars-Dünen verändern sich im Laufe<br />
eines Jahres 7<br />
Per Handy persönliche Gegenstände<br />
bewachen 8<br />
Grundstrukturen des Sehens<br />
entschlüsselt 8<br />
Die besondere Nachricht:<br />
Kryptische Quanten 9<br />
Bei Fünf ist Schluss 9<br />
Magazin I 10 – 15<br />
"Hacker"-Kurse an der Uni 10<br />
Seit 25 Jahren veröff entlichen<br />
Jungforscher in der <strong>Junge</strong>n<br />
<strong>Wissenschaft</strong> 12<br />
Schulen ans Netz e. V.:<br />
Seit 15 Jahren Internet- und<br />
Medienkompetenz für Schüler<br />
und Jugendliche 14<br />
Wie aus Jungforschern junge<br />
<strong>Wissenschaft</strong>ler werden 15<br />
Magazin II 56 – 69<br />
VBIO:<br />
So bunt wie das Leben selbst 56<br />
Studium & Beruf: Medizintechnik 58<br />
Shell Eco-marathon:<br />
Tüfteln und Schrauben für<br />
das sparsamste Fahrzeug 64<br />
MS <strong>Wissenschaft</strong>:<br />
Gesundheitsforschung unterwegs! 66<br />
Hochschulportrait: Studieren<br />
an der Universität Stuttgart 68<br />
Buchrezensionen 69<br />
12<br />
25 Jahre<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong><br />
Seit der ersten Ausgabe im April 1986<br />
fördert die Zeitschrift den naturwissenschaftlichen<br />
Nachwuchs auf einzigartige<br />
Art und Weise.<br />
Jugend forscht 16 – 55<br />
Das Risiko mit dem Risiko<br />
Die Überlebensfähigkeit<br />
gentechnisch veränderter<br />
Mikroorganismen im Ökosystem<br />
Teich am Modell zweier E.coli K12-<br />
Laborstämme 16<br />
Opfer der Gravitation<br />
Modell zur Entstehung eines<br />
Rings aus Dunkler Materie in<br />
der Milchstraßenebene 22<br />
Zahnkronen aus Zucker<br />
Entwicklung eines Phantomkomposits<br />
für die Ausbildung<br />
von Zahnmedizinstudenten 34<br />
Das Labyrinth der Kreise<br />
Ford-Kreise unter zahlentheoretischen,<br />
geometrischen<br />
und analytischen Gesichtspunkten 40<br />
Nicht wegwerfen, sondern aufl aden<br />
Entwicklung eines Wiederaufl adeverfahrens<br />
für alkalische<br />
Braunstein-Zink-Primärzellen 52
Das Risiko mit dem Risiko<br />
Im Labor werden Bakterien gentechnisch<br />
verändert. Deren Freisetzung ist gesetzlich<br />
verboten. Doch was passiert, wenn<br />
es dennoch geschieht? Für zwei E.coli<br />
Laborstämme wird untersucht, ob sie in<br />
Teichwasser überleben und welchen Einfluss<br />
sie auf das Ökosystem haben.<br />
Autorin: Tine Albrecht<br />
Opfer der Gravitation<br />
Innerhalb der Milchstraße wird ein Ring<br />
aus kalter Dunkler Materie vermutet. Wie<br />
dieser entstanden sein könnte, wird hier<br />
simuliert.<br />
Autor: Raphael Errani<br />
Zahnkronen aus Zucker<br />
Welcher Zahnmedizinstudent will eine<br />
Modelliertechnik trainieren, die im Beruf<br />
nicht verwendet wird? Deshalb wurde ein<br />
Füllwerkstoff entwickelt, der sich wie die<br />
später eingesetzten Komposite verarbeiten<br />
lässt.<br />
Autorinnen: Theresa Flachsenberg ,<br />
Georgia Harjes<br />
Das Labyrinth der Kreise<br />
Unter Ford-Kreisen versteht man eine<br />
Folge von Kreisen mit immer kleiner<br />
werdendem Radius. Was wie eine geometrische<br />
Spielerei aussieht, ermöglicht<br />
jedoch tiefer gehende zahlentheoretische<br />
Erkenntnisse.<br />
Autoren: Andreas Decker, Jessica Fintzen,<br />
Malte Lackmann<br />
Nicht wegwerfen, sondern<br />
aufladen<br />
Auch Batterien sind wiederaufladbar,<br />
wenn sie nur bis zu einem bestimmten<br />
Punkt entladen und mit einem gezielt<br />
hierfür entwickelten Gerät geladen werden.<br />
Autoren: Michael Rumetshofer, Daniel<br />
Petsch<br />
16<br />
22<br />
34<br />
40<br />
48<br />
Inhalt<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> –<br />
Jugend forscht in Natur<br />
und Technik<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> veröffentlicht Originalbeiträge<br />
junger Autoren bis zum Alter von<br />
23 Jahren mit anspruchsvollen Themen aus<br />
allen Bereichen der Naturwissenschaften<br />
und Technik.<br />
Gründungsherausgeber:<br />
Prof. Dr. rer. nat. Paul Dobrinski †<br />
Herausgeber:<br />
Prof. Dr. Manfred Euler<br />
Dr. Dr. Jens Simon<br />
Dr.-Ing. Sabine Walter<br />
Beirat:<br />
Dr. J. Georg Bednorz<br />
Nobelpreisträger<br />
IBM Research Division<br />
Forschungslaboratorium Zürich<br />
Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c.<br />
Manfred Eigen<br />
Nobelpreisträger,<br />
Max-Planck-Institut für<br />
Biophysikalische Chemie,<br />
Göttingen<br />
Prof. Dr. Gerhard Ertl<br />
Nobelpreisträger<br />
Fritz-Haber-Institut der<br />
Max-Planck-Gesellschaft, Berlin<br />
Prof. Dr. Ernst O. Göbel<br />
Präsident der Physikalisch-<br />
Technischen Bundesanstalt,<br />
Braunschweig und Berlin<br />
Dr. Uwe Groth<br />
VDI Projektleitung<br />
„Jugend entdeckt Technik“,<br />
Hemmingen<br />
Prof. Dr. Elke Hartmann<br />
Universität Halle<br />
VDI Bereichsvorstand<br />
„Technik und Bildung“<br />
Dr. Sven Baszio<br />
Geschäftsführer der Stiftung<br />
„Jugend forscht“ e. V.,<br />
Hamburg<br />
Prof. Dr. Bernd Ralle<br />
Schriftführer der Zeitschrift MNU,<br />
Fachbereich Chemie,<br />
Universität Dortmund<br />
Wolfgang Scheunemann<br />
Geschäftsführer der dokeo GmbH,<br />
Stuttgart<br />
5<br />
Young Researcher
10<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> <strong>90</strong> <strong>90</strong> // 2011<br />
Magazin<br />
Titelthema<br />
„Hacker“-Kurse an der Uni<br />
Im Zeitalter des Internets nehmen die Angriffe auf Computersysteme immer mehr zu. Aus diesem Grund<br />
bieten immer mehr Hochschulen in Deutschland Lehrprogramme zum Thema IT-Sicherheit an, umgangssprachlich<br />
<strong>als</strong> „Hacken“ bekannt. Die Strategie dahinter: Wenn Studierende während ihres Studiums in der<br />
Lage sind, Computersysteme anzugreifen, können sie später, <strong>als</strong> Mitarbeiter in Unternehmen, die Computersysteme<br />
besser vor Angriffen schützen.<br />
Meinung der IT-Experten<br />
Mittlerweile sind sich IT-Experten einig!<br />
Zur IT-Ausbildung gehört, Angriffe auf<br />
das Netz zu beherrschen, um sich besser<br />
in die Rolle des Angreifers versetzen zu<br />
können. Nur so können effektive „Verteidigungsstrategien“<br />
umgesetzt werden.<br />
Man ist sich jedoch auch einig, dass<br />
Hacker-Kurse, die unter der offiziellen<br />
Bezeichnung „Netzwerksicherheit“ oder<br />
„Rechnersicherheit“ laufen, keine Hacker<br />
ausbilden sollen.<br />
Hacker am Werk!?<br />
Hochschulen, Wettbewerbe und<br />
Praktika<br />
Die Technische Universität Darmstadt<br />
und die RWTH Aachen gehören zu den<br />
wenigen Hochschulen, an denen Studierende<br />
das Handwerk des Hackers lernen<br />
können. Die Dozenten sind sich auch<br />
hier einig, dass das Angreifen von Computersystemen<br />
nur ein Mittel zum Zweck<br />
darstellt. Hauptziel ist nach wie vor die<br />
Netzwerksicherheit zu erlernen.<br />
Die RWTH Aachen organisiert, neben<br />
dem Angebot an Lehrveranstaltungen,<br />
Seminaren und Praktika, einen internationalen<br />
Wettbewerb für den Bereich IT-<br />
Sicherheit. Der Wettbewerb mit Namen<br />
„rwthCTF – Cyberwar the Flag“ ersetzt<br />
„Capture the Flag Wettbewerb Cipher“<br />
und wird erstm<strong>als</strong> im Herbst 2011 stattfinden.<br />
Nach Angaben der Veranstalter hat der<br />
Wettbewerb „rwthCTF“ eine Geschichte:<br />
Nach der Entdeckung des Computerwurms<br />
Stuxnet im Juni 2010 gilt das Jahr<br />
2011 <strong>als</strong> das Jahr des „Cyberwars“. Die<br />
Regierung hat zum eigenen Schutz ihre<br />
eigene „Cyber-Armee“ aufgestellt und<br />
begonnen andere Systeme anzugreifen.<br />
Informationen über das Anmeldeverfahren<br />
zu „rwthCTF – Cyberwar<br />
the Flag“ finden sich im Internet unter:<br />
http://ctf.itsec.rwth-aachen.de/<br />
Die Technische Universität Darmstadt<br />
bietet ihren Studierenden ein Prakti-<br />
kum im Bereich IT-Sicherheit, den sog.<br />
„Hacker Contest“, an. Das Praktikum<br />
gibt die Gelegenheit, IT-Sicherheit praktisch<br />
zu erfahren. In einer abgesicherten<br />
Umgebung können Angriffsmethoden<br />
und Schutzmaßnahmen für Netzwerke<br />
und Rechner ausprobiert werden. Als ein<br />
weiteres Thema wird IT-Forensik behandelt.<br />
Der "Hacker Contest" wird zwar <strong>als</strong><br />
Studienleistung anerkannt. Dafür müssen<br />
die Studenten aber mindestens zwölf Stunden<br />
pro Woche investieren. Ein Vorbereitungssemester<br />
soll alle Teilnehmer auf den<br />
gleichen Stand bringen.<br />
Ethical Hacking und das RedTeam<br />
Auch Studierende haben mittlerweile erkannt,<br />
dass Netzwerksicherheit auf Unter-
nehmensseite eine gefragte Dienstleistung<br />
darstellt. Als RedTeam Pentesting GmbH<br />
haben sich Studierende der RWTH<br />
Aachen selbstständig gemacht und bieten<br />
die Überprüfung der Sicherheit von IT-<br />
Systemen <strong>als</strong> reguläre Dienstleistung an,<br />
dem sog. Penetrationstests (Pentests) bzw.<br />
Ethical Hacking. Dies soll nach firmeninternen<br />
Angaben eine Überprüfung der<br />
Sicherheit von IT-Systemen und der dort<br />
gespeicherten Daten darstellen. Durch<br />
die kontrollierte Simulation eines Angriffs<br />
werden bei Penetrationstests besonders<br />
realitätsnah Schwachstellen aufgedeckt.<br />
Die Bandbreite der getesteten Systeme<br />
erstreckt sich dabei von einfachen Online-Shops<br />
bis hin zu komplexen Unternehmensnetzwerken.<br />
Auch die Angriffe<br />
sind vielfältig und reichen von passiver<br />
Informationsgewinnung über gezielte<br />
Hochschulen mit Lehrveranstaltungen in IT-Sicherheit<br />
Magazin<br />
Angriffe aus dem Internet bis hin zur<br />
Identifikation von Schwachstellen, die<br />
nur vor Ort festgestellt werden können.<br />
Zu den Kunden von RedTeam zählen nationale<br />
wie internationale Unternehmen.<br />
Die Veröffentlichung einer Referenzliste,<br />
so das RedTeam, sei jedoch nicht möglich,<br />
da die Kunden sehr großen Wert auf<br />
Vertraulichkeit legen.<br />
Hochschule Studiengang Anschrift Ansprechpartner E-Mail<br />
RWTH Aachen Research Group IT-Security (Vorlesungen,<br />
Seminar und Praktikum)<br />
Mies-van-der-Rohe-Straße 15, 52074 Aachen Prof. Dr. Ulrike Meyer meyer@umic.rwth-aachen.de<br />
HS Aalen Informatik (Bachelor) Beethovenstraße 1, 73430 Aalen Prof. Dr. Christoph Karg christoph.karg@htw-aalen.de<br />
TU Berlin AG Rechnersicherheit Raum EN 359, Franklinstraße 28/29, 10587 Berlin Herr Sebastian Koch seb@cs.tu-berlin.de<br />
TU Berlin Lehrveranstaltung Sicherheitskonzepte in Raum TEL 1207, Ernst-Reuter-Platz 7, 10587 Prof. Dr.-Ing.<br />
jaehn@cs.tu-berlin.de<br />
technischen Systemen (STS)<br />
Berlin<br />
Stefan Jähnichen<br />
Ruhr-Uni Bochum IT-Sicherheit/Informationstechnik Post: Gebäu de ID 2/150, Universitätsstraße 150, Prof. Dr.-Ing. Christof Paar cpaar@crypto.rub.de<br />
(Bachelor)<br />
44780 Bochum<br />
U Bonn Sicherheit in lokalen Netzen (BaPG) Friedrich-Ebert-Allee 144, 53113 Bonn Wolfgang Moll moll@informatik.uni-bonn.de<br />
TU Chemnitz Techniken der IT-Sicherheit<br />
(Lehrveranstaltg.)<br />
Straße der Nationen 62, 09111 Chemnitz Dipl.-Inf. Thomas Müller thomas.mueller@hrz.tu-chemnitz.de<br />
TU Cottbus IT-Sicherheit LG 1c / R 314c Walther-Pauer-Str. 2 03046 Cottbus Prof. Dr.-Ing. habil. König koenig@informatik.tu-cottbus.de<br />
TU Darmstadt IT-Sicherheit (Master) S4|14 CASED-Gebäude, Mornewegstraße 30 Prof. Dr. Stefan Katzenbeisser wir@fachschaft.informatik.tu-darmstadt.de<br />
TU Dortmund Informationssysteme u. Sicherheit<br />
(Fachprojekt)<br />
U Duisburg-Essen u.a. "Sicherheit und Zuverlässigkeit digitaler<br />
Systeme " (Vorlesung)<br />
U Frankfurt Informations- und<br />
Kommunikationssicherheit (SEC) (Master)<br />
August-Schmidt-Str. 4, 44227 Dortmund Prof. Dr. Joachim Biskup biskup@ls6.cs.uni-dortmund.de<br />
Fakultät für Ingenieurwissensch., Raum: BC 407,<br />
Fachgeb. Verteilte Systeme, Oststr. 99, 47057<br />
Duisburg<br />
Gebäude ""Rechts- und Wirtschaftswissenschaften""2.<br />
Stock, Raum 2.257, Grüneburgplatz 1<br />
60629 Frankfurt/Main"<br />
Prof. Dr.-Ing. Torben Weis torben.weis@uni-due.de<br />
Prof. Dr. Kai Rannenberg info@m-chair.net<br />
U Freiburg Sicherheitstechnologien der Informationsgesellschaft<br />
(Blockseminar)<br />
Friedrichstr. 50, 7<strong>90</strong>98 Freiburg Prof. Dr. Günter Müller mueller@iig.uni-freiburg.de<br />
FH Gelsenkirchen Internet-Sicherheit (Master) Neidenburger Str. 43, 45877 Gelsenkirchen Prof. Dr. (TU NN)<br />
Norbert Pohlmann<br />
information@internet-sicherheit.de<br />
U Hamburg Fortgeschrittene IT-Sicherheit (Obersemi- Arbeitsbereich SVS, Vogt-Kölln-Straße 30 Prof. Dr. Hannes Federrath federrath@informatik.uni-hamburg.de<br />
nar, Bachelor), Masterprojekt IT-Sicherheit, D-22527 Hamburg<br />
Fortgeschrittene IT-Sicherheit (Oberseminar,<br />
Master)<br />
FH Ingolstadt IT Management (Master) Postfach 21 04 54, 85019 Ingolstadt Prof Dr Jürgen Hofmann werner.schmidt@haw-ingolstadt.de<br />
KIT Karlsruhe Seitenkanalangriffe in der Kryptographie<br />
(Vorlesung)<br />
Geb. 50.34, Am Fasanengarten 5, 76131 Karlsruhe Jörn Müller-Quade info@iks.kit.edu<br />
U Koblenz-Landau Informatik (Lehramt, Bachelor) Universitätsstraße 1, 56070 Koblenz Prof. Dr Rüdiger Grimm grimm@uni-koblenz.de<br />
U Magdeburg, HS<br />
Magdeburg-Stendal<br />
SGA - Sicherheit und Gefahrenabwehr<br />
(Bachelor und Masterstudiengang)<br />
Universitätsplatz 2, 39106 Magdeburg Prof. Dr.-Ing. Marcus Marx marcus.marx@vst.uni-magdeburg.de<br />
U Magdeburg Multimedia and Security Universitätsplatz 2, 39106 Magdeburg Prof. Dr.-Ing. Jana Dittmann jana.dittmann@iti.cs.uni-magdeburg.de<br />
U Mannheim Konferenzseminar "IT-Sicherheit" Lehrstuhl für Praktitsche Informatik 1,<br />
68131 Mannheim<br />
Thorsten Strufe strufe@uni-mannheim.de<br />
TU München IT-Sicherheit (Vorlesung) Chair for IT Security (I20), Boltzmannstraße 3,<br />
85748 Garching<br />
Claudia Eckert claudia.eckert@in.tum.de<br />
U München IT-Sicherheit -<br />
Munich Network Management Team, Leibniz Priv.-Doz. Dr. Helmut Reiser reiser@ lrz.de<br />
Sicherheit vernetzter Systeme Vorlesung Supercomputing Centre, Boltzmannstr. 1, 85748<br />
Garching<br />
HS für Technik, Unternehmens- und<br />
Badstr. 24, Raum B254, 77652 Offenburg Prof. Dr. rer. nat.<br />
hammer@fh-offenburg.de<br />
Wirtschaft und Medien IT-Sicherheit (Bachelor)<br />
Offenburg<br />
Daniel Hammer<br />
HS Osnabrück Verteilte und Mobile Anwendungen Barbarastr. 16, 4<strong>90</strong>76 Osnabrück Prof. Dr.-Ing.<br />
c.westerkamp@fhos.de<br />
(Master)<br />
Clemens Westerkamp<br />
Uni Passau IT-Sicherheit (Master) IM Raum 216, Innstr. 33, 94032 Passau Prof. Dr. Harald Kosch dekanatfim.uni-passau.de<br />
Universität Potsdam IT-Security und Internet Security (Lehrveranstaltung)<br />
Prof.-Dr.-Helmert-Str. 2-3, 14482 Potsdam Prof. Dr. Christoph Meinel meinel@hpi.uni-potsdam.de<br />
Universität Regensburg Praxis der IT-Sicherheit (Kurs) Universitätsstraße 31, 93053 Regensburg Prof. Dr. Hannes Federrath Hannes.Federrath@wiwi.uni-regensburg.de<br />
Universität Rostock Datensicherheit (WS-Vorlesung) Albert-Einstein-Str. 2118059 Rostock Dr. Thomas Mundt itmz@uni-rostock.de<br />
HS Bonn-Rhein-Sieg Informationssicherheit (Lehrveranstaltung) Grantham-Allee 20, 53757 Sankt Augustin Prof. Dr. Hartmut Pohl hartmut.pohl@h-brs.de<br />
FH Schmalkalden Lehrveranstaltung IT-Sicherheit<br />
Blechhammer 4-9, 98574 Schmalkalden Prof. Dr. rer. nat. Dietmar Kontaktformular<br />
(Pflichtmodul)<br />
Beyer<br />
Universität Siegen Diverse (Vorlesungen, Projektarbeiten, Fakultät III - IT-Sicherheit, Universität Siegen, Prof. Dr. Dogan Kesdogan kesdogan@fb5.uni-siegen.de<br />
Seminar, Proseminar)<br />
57068 Siegen<br />
Hochschule Harz Informatik/Mobile Systeme<br />
(Master, berufsbegleitend)<br />
Friedrichstraße 57-59, 38855 Wernigerode Prof. Dr. Kerstin Schneider kschneider@hs-harz.de<br />
(Übersicht ohne Anspruch auf Vollständigkeit)<br />
11<br />
11<br />
Young Researcher
12<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> <strong>90</strong> // 2011<br />
Magazin<br />
Jubiläum<br />
Das erste Heft erschien im April 1986.<br />
Gründungsherausgeber war Prof. Paul<br />
Dobrinski, der die Idee einer Zeitschrift<br />
ausschließlich für Nachwuchswissenschaftler<br />
aus den USA mitgebracht hatte.<br />
Dobrinski verfolgte das Ziel, junge Talente<br />
aus den – wie wir heute sagen –<br />
MINT Fächern zu fördern. Den Pisa<br />
Schock und den Fachkräftemangel gab<br />
es dam<strong>als</strong> noch nicht. Aber Dobrinski<br />
und seinen Mitstreitern der ersten Stunde<br />
war klar, dass eine Industrienation<br />
wie Deutschland, deren Wohlstand auf<br />
der Wettbewerbsfähigkeit ihrer Wirtschaft<br />
beruht, engagierten und talentierten<br />
Nachwuchs braucht. Von Anfang<br />
an arbeiteten daher Dobrinski und<br />
der erste Verleger der <strong>Junge</strong>n <strong>Wissenschaft</strong><br />
– Erhard Friedrich – mit der<br />
Stiftung Jugend forscht e. V. zusammen.<br />
Bis heute drückt sich dies darin aus, dass<br />
alle Geschäftsführer der Stiftung Jugend<br />
forscht Mitglied im Beirat der Zeitschrift<br />
waren und sind.<br />
Veränderungen in 25 Jahren<br />
Während der Kern der Zeitschrift, begutachtete<br />
Beiträge junger Nachwuchsforscher,<br />
in all den Jahren konstant<br />
geblieben ist, hat sich am Layout und<br />
weiteren Inhalten viel verändert. Zu Beginn<br />
ist die Zeitschrift in schwarz-weiß<br />
erschienen, wie es für viele wissenschaftliche<br />
Zeitschriften bis heute üblich ist.<br />
Seit 2002 erscheint die <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong><br />
vollständig in Farbe und wurde<br />
um ein Magazin erweitert mit Informationen<br />
zu wissenschaftlichen Wettbe-<br />
<strong>Wissenschaft</strong><br />
<strong>Junge</strong><br />
<strong>Wissenschaft</strong><br />
<strong>Wissenschaft</strong><br />
Young Young Researcher Researcher<br />
Grüne Grüne Grüne Grüne<br />
Zukunft Zukunft Zukunft<br />
Wie Wie Wie <strong>Wissenschaft</strong> <strong>Wissenschaft</strong> <strong>Wissenschaft</strong> und und und<br />
Technik Technik Technik helfen, helfen, helfen, die die die<br />
Umwelt Umwelt Umwelt zu zu zu schützen schützen schützen<br />
Young Researcher<br />
Chemie: Atome<br />
verbinden sich<br />
Themen:<br />
Der Plattenkondensator unter der Lupe // Den Vitaminen auf<br />
der Spur // Wenn Blätter rot werden // Automatisierung für die<br />
japanische Küche // Bakterienschleuder Küchenschwamm<br />
Außerdem im Heft: Physikunterricht muss Spaß machen // Chemie –<br />
die Formel für eine erfolgreiche Karriere // Max-Plank-Institut lässt<br />
Junior-Science-Olympioniken hinter die Kulissen blicken<br />
Jugend forscht in Natur und Technik<br />
<strong>Junge</strong><br />
<strong>Wissenschaft</strong><br />
Jugend forscht in Natur und Technik<br />
The European Journal of Science and Technology<br />
Young Researcher<br />
Bionik:<br />
Technik nach<br />
dem Vorbild<br />
der Natur<br />
Ausgabe Nr. 82 // 24. Jahrgang // 2009<br />
<strong>Junge</strong><br />
<strong>Wissenschaft</strong><br />
Young Researcher<br />
Humanoide<br />
Roboter<br />
Themen:<br />
Edelsteine aus dem Reagenzglas – Synthese von Opalen //<br />
Schräg um die Kurve // Auomatic Guitar Tuner – ein Helfer in<br />
der Musik // Nützliche Hologramme // Ordnung und Chaos<br />
Außerdem im Heft: Spinne oder Ameise? // Kleben lernen von der<br />
Taupflanze // Licht streut Licht // Inspiriert vom Prinzip Natur // Zukunft<br />
der Energie im Blick // Bionik – Impulse für die effiziente Automation der<br />
Zukunft // Studienführer Bionik, Biologie und Co. , und vieles mehr...<br />
The European Journal of Science and Technology<br />
Jugend forscht in Natur und Technik<br />
Medienpartner des<br />
<strong>Wissenschaft</strong>sjahres 2010<br />
Jugend forscht in Natur und Technik<br />
Medienpartner des<br />
<strong>Wissenschaft</strong>sjahres 2009<br />
Themen:<br />
Von Von Sonnenblumen Sonnenblumen zum zum Polyethylen Polyethylen // Waschen Waschen ohne ohne<br />
Reue Reue // Kleine Kleine Helfer Helfer im im großen großen Kampf Kampf gegen gegen Krebs Krebs //<br />
Stegacrypt Stegacrypt // Bessere Bessere Lebensbedingungen Lebensbedingungen für für Schmetterlinge<br />
Schmetterlinge<br />
Außerdem Außerdem im im Heft: Heft: Grüne Zukunft – Dank Mikroalgen,<br />
Umweltcampus Umweltcampus „Birkenfeld“, „Birkenfeld“, Studienführer Studienführer Biotechnologie Biotechnologie und und Umwelttechnik, Umwelttechnik, und und vieles vieles mehr… mehr…<br />
Dieses Exemplar der <strong>Junge</strong>n <strong>Wissenschaft</strong> wird gesponsert von:<br />
Ausgabe Nr. 89 // 26. Jahrgang // 2011<br />
The European Journal of Science and Technology<br />
The European Journal of Science and Technology<br />
Seit 25 Jahren veröff entlichen Jungforscher<br />
in der <strong>Junge</strong>n <strong>Wissenschaft</strong><br />
Jugend forscht–Themen:<br />
Auf Napoleons Spur // Es gibt immer einen Weg nach Hause //<br />
Auf direktem Weg nach Hause // Energie aus der Wand //<br />
Die vierte Dimension<br />
Außerdem im Heft: Beim modularen Roboter lernen die Körperteile<br />
einzeln // Der elektronische Küchenjunge lernt ständig dazu //<br />
KISSWIN.DE unterstützt beim Weg in die <strong>Wissenschaft</strong> u. v. m.<br />
Medienpartner des<br />
<strong>Wissenschaft</strong>sjahres 2011<br />
Das Magazin<br />
für Nachwuchsforscher<br />
Medienpartner des<br />
<strong>Wissenschaft</strong>sjahres 2010<br />
Das Magazin<br />
für Nachwuchsforscher<br />
Mit der nun vorliegenden Ausgabe vollendet sich der 25. Jahrgang der <strong>Junge</strong>n <strong>Wissenschaft</strong>. In <strong>90</strong><br />
Ausgaben wurden über 650 Arbeiten von jungen Nachwuchsforschern veröff entlicht. Damit leistet die<br />
Zeitschrift einen in Europa einzigartigen Beitrag zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses.<br />
werben, Buchrezensionen und aktuellen<br />
Meldungen aus der <strong>Wissenschaft</strong>. Seit<br />
2007 hat die Zeitschrift in Athanasios<br />
Roussidis, Inhaber der Deutschen<br />
Hochschulwerbung, einen engagierten<br />
Verleger gefunden, der den Verlag <strong>Junge</strong><br />
<strong>Wissenschaft</strong> gegründet hat und stark<br />
zu einer weiteren Verbreitung der Zeitschrift<br />
beigetragen hat.<br />
Fachgutachter beurteilen jeden Beitrag<br />
Im Zeitalter des Internets ist Veröffentlichen<br />
ganz einfach. Jeder und jede<br />
kann seine Erkenntnisse ungeprüft ins<br />
Internet stellen. In der <strong>Wissenschaft</strong> dagegen<br />
hat sich schon lange ein anderer<br />
Weg etabliert: Jede bei einer Zeitschrift<br />
eingereichte Arbeit wird von Fachkollegen<br />
begutachtet: Ist der Versuchsaufbau<br />
Innovative Experimente, wissenschaftliche Beiträge und spannende Ergebnisse:<br />
Innovative Experimente, wissenschaftliche Beiträge und spannende Ergebnisse:<br />
Ausgabe Nr. 85 // 25. Jahrgang // 2010
Dem inzwischen verstorbenen Gründungsherausgeber<br />
Prof. Paul Dobrinski war Nachwuchsförderung<br />
immer ein großes Anliegen.<br />
ausreichend beschrieben, die Ergebnisse<br />
nachvollziehbar dokumentiert und die<br />
Schlussfolgerungen folgerichtig? Nur<br />
wenn diese Kriterien erfüllt sind, kann<br />
eine Arbeit wissenschaftlich veröff entlicht<br />
werden. Von Anfang an achteten die<br />
Herausgeber der <strong>Junge</strong>n <strong>Wissenschaft</strong><br />
diese Kriterien und suchten für jede eingereichte<br />
Arbeit einen Fachgutachter. In<br />
der Regel sind dies heute Postdocs und<br />
Professoren deutscher Hochschulen.<br />
Dabei ist erfreulich zu beobachten, dass<br />
der weitaus größte Anteil der Anfragen<br />
für ein Gutachten positiv beantwortet<br />
wird. An dieser Stelle möchten die<br />
Herausgeber der <strong>Junge</strong>n <strong>Wissenschaft</strong><br />
„Forschen ohne Veröff entlichen ist keine <strong>Wissenschaft</strong>“: Seit 25 Jahren<br />
bietet die <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> Nachwuchsforschern eine Plattform zur<br />
Veröff entlichung ihrer wissenschaftlichen Arbeit.<br />
allen Gutachtern der vergangenen<br />
25 Jahre ein großes Dankeschön aussprechen.<br />
Für die jungen Autoren der <strong>Junge</strong>n <strong>Wissenschaft</strong><br />
zahlt sich der Weg durch das<br />
Gutachterverfahren und die Bearbeitung<br />
durch die Redaktion aus: Sie lernen<br />
noch vor Aufnahme eines Studiums,<br />
eine wissenschaftliche Veröff entlichung<br />
zu schreiben. Sie haben die Möglichkeit<br />
Ihre Arbeit zu zitieren. Und letztlich berichten<br />
viele Autoren, dass es bei Bewerbungen<br />
um Studienplätze, Stipendien<br />
oder ähnliches Eindruck macht, eine<br />
erste eigene wissenschaftliche Veröff entlichung<br />
vorweisen zu können.<br />
Finanzielle Unterstützung von vielen<br />
Seiten<br />
Aus vielfältigen Rückmeldungen der<br />
Leser weiß die Redaktion der <strong>Junge</strong>n<br />
<strong>Wissenschaft</strong>, dass das breite Th emenspektrum<br />
sehr geschätzt wird. Gerade<br />
Schüler sind noch nicht auf ein Fach<br />
festgelegt und lassen sich gerne von<br />
Gleichaltrigen inspirieren. Dass viele<br />
Schulen überhaupt regelmäßig die <strong>Junge</strong>n<br />
<strong>Wissenschaft</strong> erhalten, war und ist<br />
nur dank Sponsoren und Förderern<br />
möglich. Ihnen, den Anzeigenkunden,<br />
den Abonnenten sowie den jeweiligen<br />
Verlegern ist es zu verdanken, dass die<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> seit 25 Jahren erscheint!<br />
Sabine Walter<br />
Mitherausgeberin und Chefredakteurin<br />
der <strong>Junge</strong>n <strong>Wissenschaft</strong><br />
Magazin<br />
13<br />
13<br />
Young Researcher
34<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> <strong>90</strong> <strong>90</strong> // 2011<br />
Jugend forscht<br />
Zahnkronen aus Zucker<br />
Entwicklung eines Phantomkomposits für die Ausbildung<br />
von Zahnmedizinstudenten<br />
In der zahnmedizinischen Lehre werden Kronen aus Gusswachs modelliert, einem zahntechnischen<br />
Material, welches am Patienten nicht verwendet wird. Wir suchten deshalb nach einem Ersatzstoff, der<br />
sich wie ein Komposit für Zahnfüllungen verarbeiten und wie Wachs aus der Gussform ausbrennen<br />
lässt. Das von uns entwickelte „Phantomkomposit“ stellt eine Verbesserung der Lehre in praktischen<br />
Kursen dar.<br />
1. Einleitung<br />
Studenten der Zahnmedizin werden bereits<br />
in den ersten Semestern der Ausbildung<br />
auch in ihren handwerklichen<br />
Fähigkeiten und Fertigkeiten geschult.<br />
Dies beginnt in Marburg im Kurs der<br />
zahnmedizinischen Propädeutik bereits im<br />
1. Semester, bei dem gleichzeitig grundlegendes<br />
Wissen über Zähne und Zahnformen<br />
vermittelt wird.<br />
Eine wichtige „Disziplin“ ist das Modellieren<br />
von Zähnen mittels der Aufwachstechnik,<br />
bei der beide Lerninhalte<br />
vereint sind: Die Gesetzmäßigkeiten der<br />
Zahnformen müssen erkannt und handwerklich<br />
vollendet in die Tat umgesetzt<br />
werden.<br />
Als Werkstoff dient Gusswachs, genauso<br />
wie in der Zahntechnik. Es lässt sich im<br />
erhitzten Zustand beliebig formen, um<br />
dann wieder zu erkalten und damit zu erstarren.<br />
Ziel am Ende ist die Herstellung<br />
einer Zahnkrone aus Metall: Die fertig<br />
modellierte Wachskrone wird mit feuerfestem<br />
Material umgossen, es entsteht eine<br />
Gussform, die auch <strong>als</strong> Muffel bezeichnet<br />
wird. Vor dem Guss wird die Muffel erhitzt.<br />
Dadurch schmilzt das Wachs aus<br />
der Hohlform heraus bzw. wird vollständig<br />
verbrannt; es entsteht ein „Negativ“.<br />
Dieser Vorgang wird in der Zahntechnik<br />
<strong>als</strong> „Ausbrennen“ bezeichnet. In die vorgewärmte<br />
Form wird dann das heiße flüssige<br />
Metall gegossen (Abb.1).<br />
Nun ist es allerdings so, dass ausbrennfähiges<br />
Wachs in der Zahnheilkunde bei der<br />
Patientenbehandlung keine Verwendung<br />
findet. Häufig stellt sich den Studenten<br />
deshalb die Frage, warum sie mühsam die<br />
zahntechnische Aufwachstechnik erlernen<br />
müssen. Unsere Idee war daher, das<br />
Theresa Flachsenberg,* 1987<br />
Georgia Harjes, *1988<br />
Schule:<br />
Philipps-Universität Marburg<br />
Eingang der Arbeit:<br />
Dezember 2009<br />
Zur Veröffentlichung angenommen:<br />
Januar 2010<br />
Wachs durch ein lichthärtbares Komposit<br />
zu ersetzen. Mit diesem Werkstofftyp legt<br />
der Zahnarzt täglich Füllungen. So würde<br />
der Umgang mit einem Füllungsmaterial<br />
bereits zum Beginn der Ausbildung<br />
erlernt werden.<br />
Konventionelle Komposite kommen dabei<br />
nicht in Frage, da diese mineralische<br />
Füllstoffe enthalten. Deshalb sind sie<br />
nicht ausbrennfähig. Eine in konventionellem<br />
Komposit gefertigte Krone ist<br />
<strong>als</strong>o nicht geeignet <strong>als</strong> Vorlage für den<br />
Metallguss. Es stellt sich die Frage, ob<br />
auch organisches Material <strong>als</strong> Füllkörper<br />
einsetzbar ist, denn dieser Stoff wäre dann<br />
möglicherweise ausbrennfähig.<br />
Letztendlich haben wir einen Füllstoff gesucht,<br />
der in Verbindung mit einer Kunststoffmatrix<br />
in seinen Eigenschaften eine<br />
Kombination aus Komposit und Wachs
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
Abb. 1: Arbeitsschritte einer Vollgusskrone: a) Fertige Wachsmodellation<br />
mit Gusskanal b) Angestiftete Wachskrone in der<br />
Muffel c) Auswachsen im Ofen d) Unbearbeitetes Gussobjekt e)<br />
Ausgearbeitete Krone am Phantompatienten eingepasst<br />
darstellt: Es soll sich um einen<br />
Füllungswerkstoff handeln,<br />
der aus organischer Substanz<br />
besteht und sich trotzdem in<br />
die Kunststoffmatrix so einfügt,<br />
dass ein kompositähnliches<br />
Material entsteht. Die<br />
Verarbeitungstechnik dieses<br />
Komposits lehnt sich an die<br />
herkömmlicher Komposite<br />
an (modellierbar, lichthärtbar,<br />
schleifbar). Zusätzlich<br />
muss gegeben sein, dass das<br />
Komposit ausbrennfähig ist<br />
und der Schrumpf bei der Erhärtung<br />
nicht zu hoch ist.<br />
2. Materialien und Versuchsansatz<br />
2.1 Komposite und Füllkörper<br />
Komposite sind Füllungsmaterialien,<br />
die aus einer organischen<br />
Kunststoffmatrix<br />
und sich darin befindenden<br />
anorganischen Partikeln, sog.<br />
Füllkörpern, bestehen. Es<br />
handelt sich um eine pastöse<br />
Substanz, die in den meisten<br />
Fällen durch Bestrahlung mit<br />
blauem Licht im Munde des<br />
Patienten gehärtet wird.<br />
Ein wichtiger Unterschied<br />
zwischen den handelsüblichen<br />
Kompositen liegt in der<br />
Art und Größe ihrer Füllkörper.<br />
Sie beeinflussen – neben<br />
der Kunststoffmatrix – die<br />
mechanischen Eigenschaften<br />
wie Härte und Abrasionsfestigkeit.<br />
Die Silanschicht, mit<br />
der die Füllkörper umgeben<br />
sind, verbindet diese fest mit<br />
der sie einschließenden Matrix.<br />
Auch haben die Füllkörper<br />
erheblichen Einfluss auf die<br />
effektive Polymerisationsschrumpfung:<br />
Sie verändern<br />
ihr Volumen nicht, sondern<br />
nur die Kunststoffmatrix.<br />
Daher kann die Gesamtschrumpfung<br />
durch Zugabe<br />
von Füllkörpern reduziert<br />
werden.<br />
Man unterscheidet bei Kompositen<br />
aufgrund Größe und<br />
Jugend forscht<br />
Zusammensetzung der Füllkörper so<br />
genannte Makrofüllerkomposite (Füllkörperdurchmesser<br />
>10 µm), Mikrofüllerkomposite<br />
(0,01 – 0,1 µm) und Hybridkomposite<br />
(< 10 µm).<br />
2.2 Wachs<br />
Wachse sind chemische Verbindungen,<br />
die den Fetten ähnlich sind. Sie bestehen<br />
aus höheren Fettsäuren und höheren<br />
einwertigen Paraffinalkoholen. Natürliche<br />
Wachse enthalten auch freie Fettsäuren,<br />
Alkohole, Kohlenwasserstoffe sowie<br />
Harze.<br />
Nach einer Definition der Deutschen<br />
Gesellschaft für Fettwissenschaft aus dem<br />
Jahre 1954 ist „Wachs eine Sammelbezeichnung<br />
für eine Reihe natürlicher<br />
oder künstlich gewonnener Stoffe, die bei<br />
20°C knetbar oder fest bis brüchig hart,<br />
grob bis fein kristallin, durchscheinend<br />
bis opak, jedoch nicht glasartig ist. Es<br />
schmilzt über 40°C ohne Zersetzung, ist<br />
oberhalb des Schmelzpunktes verhältnismäßig<br />
niedrig-viskos und nicht fadenziehend,<br />
hat eine stark temperaturabhängige<br />
Konsistenz und Löslichkeit, und ist unter<br />
leichtem Druck polierbar.“<br />
Zu den natürlichen Wachsen zählen<br />
pflanzliche, tierische und mineralische<br />
Wachse sowie Harze.<br />
Für die Modellation von Kauflächen und<br />
Kronen wird in der Zahntechnik sogenanntes<br />
Gusswachs mit folgenden Eigenschaften<br />
eingesetzt:<br />
• Rückstandsfrei ausbrennfähig<br />
• Bei Zimmertemperatur<br />
verhältnismäßig hart, kann durch<br />
Schaben verarbeitet werden<br />
• Geschmolzen dünnflüssig bei<br />
gleichzeitig hoher Oberflächen-<br />
spannung<br />
• Unerwünscht sind die thermische<br />
Erstarrungskontraktion sowie<br />
Dimensionsänderungen bei der<br />
Lagerung<br />
2.3 Anforderungen an Phantomkomposit<br />
In der zahnmedizinischen Ausbildung<br />
ist es üblich, Arbeiten und Materialien<br />
für simulierte Patientenbehandlungen<br />
mit der Vorsilbe „Phantom-“ zu bezeichnen.<br />
Da auch unser Material für<br />
die Herstellung von studentischen<br />
Übungsarbeiten, sog. Phantomarbeiten,<br />
verwendet werden soll, bezeichnen wir<br />
es im folgenden <strong>als</strong> Phantomkomposit.<br />
35<br />
Young Researcher
36<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> <strong>90</strong> // 2011<br />
Jugend forscht<br />
Wir defi nierten anhand der oben beschriebenen<br />
Eigenschaften der Komposite<br />
und der Wachse ein Anforderungsprofi l,<br />
das unser zu entwickelndes Phantomkomposit<br />
erfüllen muss, wenn es <strong>als</strong> Ersatzmaterial<br />
für das Wachs, aus dem Kronen<br />
modelliert werden können, tauglich<br />
sein soll. Folgenden Anforderungen muss<br />
das Phantomkomposit gerecht werden:<br />
• ähnlich wie Füllungskomposite modellierbar,<br />
d.h. pastös sowie thixotrop,<br />
• vollständig ausbrennbar,<br />
• lichthärtbar, aber nicht zu empfi ndlich<br />
(ausreichende Verarbeitungszeit)<br />
• niedriger Schrumpf<br />
• schleifbar<br />
• ungiftig/ nicht allergen<br />
3. Versuche zur Kompositentwicklung<br />
3.1 Versuchsansatz und Vorversuche<br />
Da wir nach neuen Füllkörpern suchten,<br />
war unser Ausgangsmaterial lichthärtbare<br />
Monomerfl üssigkeit, in die man theoretisch<br />
beliebige pulverförmige Stoff e einmischen<br />
kann. Als Flüssigkeit verwendeten<br />
wir zum einen c&b Liquid der Firma<br />
Kulzer (Hanau), das in der Zahntechnik<br />
<strong>als</strong> Modellierfl üssigkeit bei der Verarbeitung<br />
von Verblendkompositen verwendet<br />
wird. Es enthält Dimethacrylate, <strong>als</strong><br />
Inhibitor Hydrochinon und Akzelatoren.<br />
Die genaue Rezeptur wird vom Hersteller<br />
nicht genannt. Außerdem setzten wir uns<br />
in Verbindung mit der Firma Voco (Bremen),<br />
die uns speziell für diese Versuche<br />
ein weiteres lichthärtbares Monomer zur<br />
Verfügung stellte. Es handelt sich hierbei<br />
um eine Bondingfl üssigkeit, die im Verhältnis<br />
2:1 Bis-GMA-Monomer (=Bisphenyl-A-Glycidyl-Methacrylat)<br />
und<br />
TEDMA (Triethylenglycoldimethacrylat)<br />
enthält, <strong>als</strong> Initiator der Lichthärtung ist<br />
Campherchinon zugesetzt worden.<br />
Unser Leitkriterium war die Ausbrennfähigkeit<br />
des Komposits, weshalb der<br />
gesuchte Füllkörper organischer Natur<br />
sein müsste. Er soll im Monomer ebenso<br />
wenig löslich sein wie die anorganischen<br />
Füllstoff e in konventionellem Komposit.<br />
Wir haben vermutet, dass wir unter diesen<br />
Vorgaben am ehesten eine geeignete<br />
Konsistenz fi nden würden.<br />
Leicht und kostengünstig zu beschaff ende<br />
Pulver fi nden sich „in der Küche“.<br />
Nachfolgend aufgeführte Stoff e haben<br />
wir gemischt und auf ihre Konsistenz hin<br />
getestet: Zimt, Zitronensäure, Sahnesteif,<br />
gemahlene Gelatine, Glukose, Fructose,<br />
Abb. 2: Konsistenzvergleich verschiedener Kompositmischungen; oben links: zu fl üssig angerührtes<br />
Phantomkomposit, oben rechts: zu fest (bröckelig) angerührtes Phantomkomposit, unten rechts: gut<br />
angemischtes Phantomkomposit, unten links: handelsübliches Komposit<br />
Saccharose, Backpulver, Kartoff elstärke,<br />
Mehl, Einmachhilfe, Curry, Saucenbinder<br />
etc.<br />
Die meisten dieser Stoff e ergaben keine<br />
modellierbare Konsistenz, sie war entweder<br />
zu fl üssig oder zu trocken und damit<br />
bröselig. Mischungen mit ansatzweise<br />
hinnehmbaren Konsistenzen probierten<br />
wir im Folgenden zu verbrennen. Sie verhielten<br />
sich unterschiedlich bezüglich der<br />
Geschwindigkeit und der Intensität des<br />
Verbrennens; immer blieben Überreste.<br />
Gute Ergebnisse hinsichtlich der Konsistenz<br />
und dem Brennverhalten erhielten<br />
wir mit Puderzucker: Die Mischung<br />
wurde thixotrop und annähernd so zäh<br />
wie übliche Füllungskomposite. Deshalb<br />
eignete sich Puderzucker am besten für<br />
weitere Versuche (Abb.2).<br />
Von den beiden Flüssigkeiten waren Verbindungen<br />
mit dem Vocomonomer klebrig,<br />
weshalb wir dem glatter fl ießenden<br />
c&b-Liquid den Vorzug gaben.<br />
3.2 Versuche mit Puderzucker<br />
3.2.1 Bestimmung des Mischungsverhältnisses:<br />
Die Vorversuche hatten ergeben, dass<br />
Puderzucker (Saccharose, C 12H 22O 11) <strong>als</strong><br />
Füllstoff geeignet sein könnte. Deswegen<br />
haben wir das Mischungsverhältnis von<br />
Monomerfl üssigkeit und Puderzucker<br />
bestimmt, bei dem sich die kompositähnlichste<br />
Modellierbarkeit einstellt. Eine<br />
genaue Mengenkontrolle ermöglicht die<br />
Reproduzierbarkeit.<br />
In eine bekannte Menge Flüssigkeit<br />
mischten wir Puderzucker, dessen Anteil<br />
wir schrittweise erhöhten. Dabei stellten<br />
wir fest, dass sich die Konsistenz stetig<br />
verbesserte, bis sie nach einem Bereich<br />
des Optimums schlagartig bröckelig und<br />
unbrauchbar wird. Ein möglichst hoher<br />
Füllkörperanteil ist wünschenswert, um<br />
eine geringe Polymerisationsschrumpfung<br />
zu gewährleisten. Durch Wiegen des Gemisches<br />
mit dem höchst möglichen Füllkörperanteil<br />
ließ sich das Mischungsverhältnis<br />
berechnen.<br />
Mit den Materialien c&b Liquid und Puderzucker<br />
berechneten wir einen Zuckeranteil<br />
von 73%.<br />
3.2.2. Ausbrennversuche<br />
Als nächstes folgten bei unserem Vorgehen<br />
Ausbrennversuche mit dem nun<br />
bekannten Mischverhältnis. Dabei wurden<br />
verschiedene Proben längere Zeit bei<br />
300 °C im Auswachsofen und 750 °C im<br />
Vorwärmofen erhitzt.<br />
• Vocomonomer mit Puderzucker:<br />
mittelschnelles Ausbrennen<br />
• c&b-Liquid mit Puderzucker:<br />
schnelleres Ausbrennen<br />
3.2.3. Versuch zur Brennbeschleunigung<br />
Zwar verbrannte die Verbindung mit Puderzucker,<br />
allerdings gab es noch Mängel<br />
hinsichtlich der Überreste und vor allem<br />
der Brenngeschwindigkeit. Um diese zu<br />
beheben arbeiteten wir mit uns bekannten<br />
Brandbeschleunigern:<br />
Eisen-III-Chlorid (Hexahydrat) <strong>als</strong> Katalysator<br />
brachte keine Verbesserung und<br />
verhinderte zudem die Lichthärtung.<br />
Trockenspiritus „Esbit“ (Urotopin, C 6<br />
H 12 N 4) brachte eine Beschleunigung<br />
im Brennofen. Dabei stellte sich heraus,<br />
dass es <strong>als</strong> fein gemörsertes Pulver auch
Jugend forscht<br />
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<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> <strong>90</strong> // 2011<br />
Jugend forscht<br />
<strong>als</strong> eigenständiger Füllkörper in Frage<br />
kommen könnte. Kalium- und<br />
Natriumnitrat (KNO 3 , NaNO 3) <strong>als</strong><br />
Sauerstofflieferanten führten zu einer<br />
beinahe restlosen Verbrennung. Zigarettenasche<br />
<strong>als</strong> Katalysator brachte<br />
nur geringe Vorteile und ist vor allem<br />
unpraktisch in der Anwendung.<br />
3.2.4 Esbit <strong>als</strong> Füllkörper<br />
Nachdem wir Esbit fein gemörsert<br />
hatten, fiel uns auf, dass es Puderzucker<br />
sehr ähnlich ist. Daher wiederholten<br />
wir die zuvor mit dem Zucker<br />
durchgeführten Versuchsschritte mit<br />
dem Trockenspiritus. Tatsächlich ergaben<br />
sich ähnliche Eigenschaften in<br />
der Mischung mit dem Monomer, der<br />
Füllkörperanteil lag ebenfalls bei ca.<br />
70%. Ausbrennversuche ergaben gute<br />
Ergebnisse, allerdings waren keine<br />
erheblichen Unterschiede gegenüber<br />
dem Puderzucker zu verzeichnen.<br />
3.2.5 Mikroskopischer Vergleich<br />
von Puderzucker und Urotropinpulver:<br />
Bei Betrachtung der verschiedenen<br />
Füllkörper unter dem Mikroskop war<br />
kein Unterschied zu erkennen: Beide<br />
hatten die Form winziger, zersplitterter<br />
Kristalle, sie glänzten gleich und<br />
bildeten gleichartige „Klümpchen“<br />
bei Anhäufung, die sich schwierig<br />
voneinander trennen ließen.<br />
3.2.6 Schrumpf<br />
Ein niedriger Schrumpf der Kunststoffmodellation<br />
ist von enormer<br />
Wichtigkeit, da die angefertigte Krone<br />
nach Lichtpolymerisation noch<br />
auf den Modellstumpf (präparierter<br />
Zahnstumpf) passen muss, sich <strong>als</strong>o<br />
nicht verformen darf. Zum Vergleich<br />
des Schrumpfes unseres angemischten<br />
Kunststoffes dienten die Polymerisationsschrumpfwerte<br />
von handelsüblichen<br />
Kompositen.<br />
Zur Bestimmung des linearen<br />
Schrumpfes konnten wir in der Zahnklinik<br />
ein spezielles Messgerät nutzen.<br />
Ergebnis unserer Messungen war, dass<br />
die Werte zwischen 1 und 1,5 % lin. lagen.<br />
Mit derselben Messtechnik wurden<br />
für Füllungskomposite Werte im Bereich<br />
von 0,32 bis 1,35 % lin. gemessen.<br />
3.2.7 Einfärben<br />
Zur Unterscheidung der einzelnen Elemente<br />
einer Kauflächen werden diese<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
Abb. 3: Verarbeitung der Materialien Wachs/ Komposit a) Schrittweises<br />
Aufwachsen mit heißem, flüssigem Wachs mit Hilfe einer<br />
Sonde b) Korrektur der Wachsmodellation durch Schaben<br />
mit einem Handinstrument c) Portionsweiser Auftrag von Phantomkomposit<br />
auf bereits gehärtetes Material d) Entfernen von<br />
Phantomkompositüberschüssen durch maschinelles Schleifen<br />
zu Lehrzwecken normalerweise in verschiedenfarbigen<br />
Wachsen modelliert.<br />
Um diesen Effekt beizubehalten, wollten<br />
wir unser Phantomkomposit ebenfalls<br />
einfärben. Dazu eignen sich organische<br />
Farbstoffe, so zum Beispiel pulverförmige<br />
Ostereierfarben. Wir verwendeten E122<br />
für rot, E104 und E110 für gelb, E132<br />
für blau.<br />
3.2.8 Isolation<br />
Erste Versuche ergaben, dass die<br />
Phantomkomposite mit Zucker<br />
oder Urotropin <strong>als</strong> Füllstoff trotz<br />
Einsatz von Isoliermitteln fest auf<br />
dem Gipsmodell hafteten, so dass<br />
sich das Kronenkäppchen in der<br />
Regel nicht ohne Zerstörung vom<br />
Gipsstumpf entfernen ließ. Deswegen<br />
sind wir dazu übergegangen,<br />
den Stumpf mit einer dünnen<br />
ausbrennfähigen Kunststofffolie zu<br />
überziehen, die sich zwar mit dem<br />
Phantomkomposit verbindet, aber<br />
nicht auf dem Modell haftet. Bei<br />
dieser Folie handelt es sich um die<br />
0,1 mm „Platzhalterfolie“ aus dem<br />
Adapta-Tiefziehsystem der Firma<br />
Bego. Auf diesem hauchdünnen<br />
Kunststoffkäppchen kann mit<br />
dem Phantomkomposit die Krone<br />
modelliert werden.<br />
4. Modellationsversuche<br />
Bei der Modellation hat das Phantomkomposit<br />
ähnliche Verarbeitungseigenschaften<br />
wie ein echtes<br />
Füllungskomposit: Es muss in<br />
kleinen Portionen aufgetragen<br />
und lichtgehärtet werden. Zuerst<br />
wird die Außenkontur der Krone<br />
aufgebaut, dann schrittweise die<br />
Kaufläche aus ihren Elementen.<br />
Im Überschuss aufgetragenes Material<br />
muss durch maschinelles<br />
Schleifen entfernt werden. Das ist<br />
schwieriger <strong>als</strong> das Entfernen von<br />
zu hoch aufgetragenem Wachs,<br />
das durch einfaches Schaben mit<br />
scharfkantigen Handinstrumenten<br />
entfernt werden kann. Der Zahnarzt<br />
muss allerdings beim Legen<br />
von Füllungen genauso verfahren<br />
(Abb.3).<br />
Um die Umsetzbarkeit des Arbeitens<br />
mit unserem Phantomkomposit<br />
im besagten Zahnärztlichen<br />
Propädeutikkurs zu testen, baten<br />
wir eine Erstsemesterstudentin,<br />
eine Krone mit unserem Kunststoff<br />
zu fertigen. Dies gelang ihr<br />
mit Erfolg, das Objekt wurde gegossen<br />
und erfüllte die Erwartungen an eine<br />
Gusskrone.<br />
5. Resümee<br />
In der Zahntechnik gibt es lediglich flüssige<br />
und knetbare ausbrennbare Komposite.<br />
Sie erfüllen spezielle zahntechnische
Anforderungen sehr gut, sind jedoch<br />
nicht <strong>als</strong> Trainingswerkstoffe zum Erlernen<br />
der Modellation von Kaufflächen<br />
brauchbar.<br />
Bislang wurden Überlegungen, Komposite<br />
so zu modifizieren, dass sie für die<br />
beschriebene Phantomausbildung einsetzbar<br />
sind, anscheinend noch nicht in<br />
die Tat umgesetzt. Hintergrund dafür ist<br />
u. a., dass die Zielgruppe „Studenten“<br />
nicht von wirtschaftlichem Interesse ist<br />
und sich daher die Forschung für Firmen<br />
nicht zu lohnen scheint.<br />
Wir haben mit unseren bescheidenen<br />
Mitteln sicher kein perfektes Phantomkomposit<br />
entwickelt, denn das Ausbrennen<br />
benötigt noch mehr Zeit <strong>als</strong> das<br />
Literatur:<br />
Ausbrennen von Wachs. Es ist uns aber<br />
gelungen, einen Weg aufzuzeigen, wie<br />
die zahnärztliche Ausbildung verbessert<br />
werden könnte. Nicht die zahntechnische<br />
Verarbeitung von Gusswachs sollte trainiert<br />
werden, sondern die Verarbeitung<br />
von Materialien, mit denen wir <strong>als</strong> Zahnärztinnen<br />
später jeden Tag zu tun haben<br />
werden. Die meisten Studierenden der<br />
Zahnmedizin kommen erst im 6. Fachsemester<br />
mit Füllungswerkstoffen in Berührung.<br />
Unsere Idee war daher, die Verarbeitung<br />
von Komposit mit bestehenden<br />
Lehrinhalten, den Herstellungsschritten<br />
einer Gusskrone, zu kombinieren. Somit<br />
würde man schon die ersten Semester praxisorientierter<br />
gestalten.<br />
Die Grundidee, dem zahntechnischen<br />
Material Gusswachs im Studium weniger<br />
Jugend forscht<br />
Bedeutung beizumessen, sollte weiter verfolgt<br />
werden.<br />
Danksagung<br />
Durchgeführt haben wir unser Projekt<br />
im Bereich Propädeutik der Abteilung für<br />
Orofaziale Prothetik und Funktionslehre<br />
der Zahnklinik Marburg. Wichtigster Ansprechpartner,<br />
auch in Bezug auf unsere<br />
Teilnahme am „Jugend forscht“-Wettbewerb,<br />
war Professor M. Gente. Außerdem<br />
bekamen wir Unterstützung von den<br />
Oberärzten und den Assistenten, die unsere<br />
Arbeit mit Interesse verfolgten. Des<br />
Weiteren bedanken wir uns bei der Firma<br />
Voco und der Firma Kulzer für die Bereitstellung<br />
von Versuchsmaterialien.<br />
[1] Richter, B.: Werkstoffkunde. Skript zur Vorlesung Werkstoffkunde von Prof. Lehmann, 2. Auflage, Selbstverlag der<br />
Fachgruppe Zahnmedizin<br />
[2] Gente, M.: Testatheft und Anleitungen für den Kursus der Zahnmedizinischen Propädeutik, Sommersemester 2008<br />
[3] Lehmann, K. M.; Hellwig E.: Zahnärztliche Propädeutik, 10. Auflage, Urban & Fischer Verlag, 2005<br />
http://www.dgfett.de<br />
[4] O. Yanovskyy, M. Salihovic, F. Neiser, M. K. Döbritz, J. Chalupa, M. Gente: Untersuchungen zur linearen<br />
Schrumpfung von Kompositen, im Druck, ZWR 119 (2010), Das deutsche Zahnärzteblatt, Thieme Verlag<br />
39<br />
Young Researcher
58<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> <strong>90</strong> // 2011<br />
Magazin<br />
Studien- und Berufsführer<br />
Studiengänge Medizintechnik und sonstige<br />
Studiengänge mit Studienschwerpunkt/<br />
Studieninhalt: Medizintechnik<br />
Medizintechnik, auch biomedizinische<br />
Technik genannt, ist die Anwendung<br />
von ingenieurwissenschaftlichen Prinzipien<br />
und Regeln auf das Gebiet der<br />
Medizin. Sie kombiniert Kenntnisse<br />
aus dem Bereich der Technik, besonders<br />
dem Lösen von Problemen und der<br />
Entwicklung, mit der medizinischen<br />
Sachkenntnis der Ärzte, der Pfl egefachleute<br />
und anderer Berufe, um die<br />
Diagnostik, Th erapie, Krankenpfl ege,<br />
Rehabilitation und Lebensqualität gesunder<br />
Einzelpersonen zu verbessern.<br />
Studiendauer:<br />
3-8 Semester Regelstudienzeit<br />
Studienbeginn (verschieden, nach<br />
HS, siehe Tabelle):<br />
• Nur Wintersemester<br />
• Nur Sommersemester<br />
• Wintersemester, Sommersemester<br />
Formale Voraussetzungen<br />
Je nach HS (keine Zulassungsbeschränkung,<br />
örtliche Zulassungsbeschränkung)<br />
Studienrichtungen:<br />
• Biomedizintechnik<br />
• Medizintechnik (Medizinische Apparatetechnik)<br />
• Dentaltechnologie<br />
• Hörtechnik und Audiologie<br />
• Medizinische Physik<br />
• Krankenhausbetriebstechnik<br />
• Umwelt- und Hygienetechnik<br />
Abschlüsse<br />
• Bachelor, Bachelor of Engineering,<br />
Bachelor of Science, Bachelor of<br />
Science Physikalische Technik,<br />
Bachelor 180 LP<br />
• Diplom-Ingenieur (FH)<br />
• Master of Engineering, Master of<br />
Science, Master of Science RWTH,<br />
Master 120 LP<br />
Persönliche & fachliche (Wunsch-)<br />
Voraussetzungen:<br />
• Interesse an medizinischer Gerätetechnik<br />
• Soziale Kompetenz<br />
• Unternehmerisches Denken<br />
• Interkulturelle Kompatibilität,<br />
Fremdsprachenkenntnisse, ausgeprägte<br />
Kommunikationsfähigkeit<br />
• Viele Praktika<br />
• Auslandserfahrung<br />
Beschäftigungsmöglichkeiten:<br />
Ingenieurinnen und Ingenieure für Biomedizintechnik<br />
(BMT) und Medizinische<br />
Apparatetechnik arbeiten überwiegend<br />
in der medizintechnischen<br />
Industrie, in Krankenhäusern, Sanatorien,<br />
in Praxen, Labors u. Ä. Daneben<br />
gibt es Arbeitsplätze bei Herstellern<br />
analysetechnischer Geräte, bei Prüfstellen,<br />
Behörden und an Hochschulen.<br />
Ingenieurinnen und Ingenieure für<br />
Krankenhausbetriebstechnik (KBT)<br />
arbeiten in Krankenhäusern, Sanatorien,<br />
Kurhäusern und ähnlichen Einrichtungen<br />
des Gesundheitswesens.<br />
Daneben gibt es Beschäftigungsmöglichkeiten<br />
<strong>als</strong> Gebäudemanager/in in<br />
Großbauten wie Verwaltungsgebäuden,<br />
Hotels, Kaufhäusern, Universitäten<br />
u. Ä. Auch im medizinisch-technischen<br />
Fachhandel oder bei Behörden (z.B.<br />
Staatsbauämtern) werden sie tätig.<br />
Ingenieurinnen und Ingenieure für<br />
Umwelt- und Hygienetechnik (UHT)<br />
arbeiten in Unternehmen, die Anlagen<br />
und Einrichtungen der Umwelt- und<br />
Hygienetechnik herstellen und vertreiben,<br />
z. B. Einrichtungen des Emissions-<br />
und Immissionsschutzes, der Abfall-<br />
und Abwasserentsorgung, klima- und<br />
sanitärtechnische Anlagen u.Ä. Sie sind<br />
auch an Universitäten, Forschungsinstituten<br />
sowie im öff entlichen Dienst an<br />
Behörden tätig, die für den Gesundheits-<br />
und Umweltschutz zuständig<br />
sind.<br />
Branchenaussichten<br />
Die Medizintechnikbranche hat sich<br />
im vergangenen Jahr <strong>als</strong> verhältnismäßig<br />
krisenfest erwiesen – verantwortlich<br />
dafür sind nach Auff assung der Studie<br />
„Globale Absatzmärkte der deutschen<br />
Medizintechnik – Perspektiven und<br />
Prognosen 2020“ stabile makroökonomische<br />
Trends wie zunehmendes<br />
Bevölkerungswachstum und Einkommensniveau<br />
in den sog. Entwicklungs-<br />
und Schwellenländern, was zu höheren<br />
Ausgaben für medizinische Leistungen<br />
und vor allem für höher qualitative medizinische<br />
Leistungen führe.<br />
In den Industrieländern wiederum seien<br />
es das wachsende Gesundheitsbewusstsein<br />
und das steigende Altersniveau der<br />
Bevölkerung, das für sichere oder auch<br />
expandierende Absatzmärkte sorge.<br />
Zudem wird sich der Lebensstandard<br />
in Teilen der Dritten Welt in den kommenden<br />
15 Jahren kontinuierlich erhöhen,<br />
was dem Gesundheitsmarkt<br />
und damit auch den Medizintechnik-<br />
Unternehmen einen weiteren Wachstumsschub<br />
bescheren dürfte – gute<br />
Aussichten, von denen nicht nur Pharma-<br />
und Biotech- Anleger, sondern<br />
auch Medizintechnik- Investoren profi -<br />
tieren können. Deutsche Medizintechnik<br />
gehört zu den qualitativ besten der<br />
Welt.
Zukunft<br />
gestalten!<br />
Engagieren Sie sich für den ingenieur- und naturwissenschaftlichen<br />
Nachwuchs mit einem Patenschaftsabonnement<br />
der <strong>Junge</strong>n <strong>Wissenschaft</strong>.<br />
Wissen fördern<br />
Europas einziges <strong>Wissenschaft</strong>smagazin mit begutachteten<br />
Beiträgen und wissenschaftlichen Erstverö� entlichungen junger<br />
Nachwuchsforscher. 4 x im Jahr das Neueste aus <strong>Wissenschaft</strong> und<br />
Technik, Veranstaltungen, Studien- und Berufsprofi le – für junge<br />
Nachwuchsforscher in Deutschland.<br />
Pate werden<br />
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Abonnieren per Fax (02 11) 38 54 89-29,<br />
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per Post: Verlag <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> Athanasios Roussidis,<br />
Neuer Zollhof 3, 40221 Düsseldorf<br />
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Ansprechpartner/Position<br />
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Ja, ich engagiere mich <strong>als</strong> Pate mit ___ (Anzahl)<br />
Patenschaftsabonnement(s) zum Preis von 30,00 EUR<br />
(inkl. USt., zzgl. Versandkosten) pro Abonnement (vier<br />
Ausgaben).<br />
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Titel und bestelle zusätzlich zu dem/den<br />
Patenschaftsabonnement(s) einen Logodruck für nur<br />
2,50 EUR (inkl. USt.) pro Titellogo und Ausgabe.<br />
Ja, ich stelle Ihnen Adressaten per gesonderter Auflistung<br />
schriftlich zu diesem Auftrag zur Verfügung<br />
(persönliche Adressauswahl mit 15 % Aufschlag pro<br />
Abonnement).<br />
Angaben (bitte leserlich ausfüllen)<br />
Ort, Datum Stempel/Unterschrift<br />
Die Mindestdauer für ein Abonnement beträgt ein Jahr. Sollte das<br />
Patenschaftsabonnement nicht acht Wochen vor Ablauf der Mindestdauer<br />
schriftlich gekündigt werden, verlängert sich das Abonnement automatisch um<br />
ein Jahr. Das Abonnement ist nach Erhalt der Rechnung fällig und sofort zahlbar.<br />
Individuell gewünschte Schulansprachen sowie damit zusammenhängende<br />
Beratungsleistungen des Verlages <strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> Athanasios Roussidis<br />
werden gegen Aufpreis vorgenommen. Gerichtsstand ist Düsseldorf.<br />
Es ist ausschließlich deutsches Recht anwendbar.
68<br />
<strong>Junge</strong> <strong>Wissenschaft</strong> <strong>90</strong> // 2011<br />
Magazin<br />
Hochschulportrait<br />
Studieren an der Universität Stuttgart<br />
Die Universität bietet rund 80 aktuelle und zukunftsorientierte Studiengänge von Architektur über<br />
Maschinenbau, Naturwissenschaften, Luft- und Raumfahrttechnik bis zu Geistes- und Sozialwissenschaften.<br />
Die Gründung der „Vereinigten Real-<br />
und Gewerbeschule“ im Jahr 1829, aus<br />
der die heutige Universität Stuttgart<br />
hervorgegangen ist, war kennzeichnend<br />
für den Beginn des industriellen Zeitalters<br />
in Württemberg. Heute zählt die<br />
Region Stuttgart zu einer der wirtschaftlich<br />
stärksten Regionen Europas und die<br />
Universität Stuttgart mit ihren Schwerpunkten<br />
in den Ingenieur- und Naturwissenschaften<br />
nimmt eine heraus-<br />
ragende Stellung <strong>als</strong> Forschungsuniversität<br />
ein. Dies spiegelt sich unter anderem<br />
bei den beiden im Rahmen der Exzellenzinitiative<br />
geförderten Projekten<br />
wieder und in der engen Zusammen-<br />
arbeit mit außeruniversitären Forschungsstätten<br />
wie den Max-Planck-<br />
Instituten, der Fraunhofer-Gesellschaft<br />
und dem Deutschen Zentrum für<br />
Luft- und Raumfahrt. Die Universität<br />
Stuttgart wirkt mit ihrem wissenschaftlichen<br />
Potential <strong>als</strong> mächtiger Motor<br />
in Wirtschaft und Gesellschaft in die<br />
Region Stuttgart hinein. Sie zählt zu den<br />
drittmittelstärksten Unis Deutschlands.<br />
Zukunftsorientierte Studiengänge<br />
Die Universität Stuttgart bietet in zehn<br />
Fakultäten rund 80 grundständige und<br />
weiterführende Studiengänge an, darunter<br />
der seit Wintersemester 2009/10<br />
bestehende Studiengang Erneuerbare<br />
Energien sowie seit Wintersemester<br />
2010/11 der Studiengang Medizintechnik,<br />
der in Kooperation mit der Universität<br />
Tübingen durchgeführt wird.<br />
Im Team StudKart entwickeln Studierende<br />
verschiedener Fachrichtungen ein Elektro-Go-Kart.<br />
(Quelle: Universität Stuttgart/Eppler)<br />
Der Studiengang vereinigt die<br />
beiden Fachbereiche Medizin<br />
und Ingenieurwesen und deckt<br />
damit ein breites Spektrum ab.<br />
Auch der Studiengang Simulation<br />
Technology ging zum<br />
Wintersemester 2010/11 im<br />
Rahmen des gleichnamigen<br />
Exzellenzclusters an den Start.<br />
Die Uni führt zahlreiche Sonderprogramme<br />
mit ausländischen<br />
Hochschulen durch,<br />
auch Doppelstudiengänge in<br />
Kooperation mit Spitzenhochschulen<br />
in verschiedenen<br />
Ländern. Sie pflegt sehr enge Beziehungen<br />
zu rund 500 internationalen<br />
Partneruniversitäten, insbesondere in<br />
den USA, Asien und Lateinamerika.<br />
Kennzeichnend für die Uni ist eine<br />
Kombination von gezielter Praxis- und<br />
Anwendungsorientierung mit der Vermittlung<br />
von Grundlagen und Methodenwissen.<br />
Besonderes Augenmerk wird<br />
auf modernste Lehrmethoden gelegt.<br />
Die Uni Stuttgart vereint auf diese Weise<br />
hervorragende Studien- und exzellente<br />
Forschungsbedingungen in einer moder-<br />
nen, lebendigen Großstadt.<br />
Schülerforschungscampus bietet<br />
<strong>Wissenschaft</strong> zum Anfassen<br />
Extra für Schülerinnen und Schüler<br />
richtet die Universität Stuttgart jetzt einen<br />
Schülerforschungscampus ein. Hier<br />
gibt es <strong>Wissenschaft</strong> zum Anfassen in<br />
Form von Workshops, Praktika<br />
und Schnupperangeboten zum<br />
Experimentieren und Forschen.<br />
Zugeschnitten auf verschiedene<br />
Altersstufen findet sich hier von<br />
der ersten bis zur Abschlussklasse<br />
das passende Angebot. In<br />
Roboterwettbewerben können<br />
Schülerinnen und Schüler bei-<br />
spielsweise gegen Studierende<br />
antreten und das Fehling-Lab<br />
lässt junge Chemikerherzen hö-<br />
her schlagen. Informatiktage,<br />
Schülerzirkel Mathematik und<br />
Programme wie Nassy zum<br />
Thema Wasser und Umwelt,<br />
In der Lernfabrik der Uni können junge <strong>Wissenschaft</strong>ler Kenntnisse<br />
über das Managen, Planen und Gestalten von Unternehmensstrukturen<br />
vertiefen. (Quelle: Universität Stuttgart/<br />
Cichowicz)<br />
Möglichkeiten für BOGY und BORS<br />
(Berufspraktikum für Gymnasien bzw.<br />
Re<strong>als</strong>chulen) und vieles mehr stehen<br />
zur Auswahl. Auch das Früh-<br />
studium und die Fraunhofer Talent<br />
School für besonders begabte Schülerinnen<br />
und Schüler werden unter dem<br />
Dach des Schülerforschungscampus<br />
zusammengefasst. Die neue Einrichtung<br />
soll ein Treffpunkt und Informationszentrum<br />
für Lehrerinnen und Lehrer,<br />
Schüler, Eltern und alle Interessierten<br />
werden.<br />
Am 2. Juli 2011 veranstaltet die Universität<br />
den Tag der <strong>Wissenschaft</strong>. Sie<br />
öffnet ihre Pforten für alle interessierten<br />
Besucher, die einen Blick hinter die Kulissen<br />
des Forschungs- und Lehrbetriebs<br />
werfen möchten. An diesem Tag wird<br />
auch der Schülerforschungscampus mit<br />
einem Rekordversuch offiziell eröffnet.<br />
Im „Internationalen Jahr der Chemie“<br />
soll die längste Experimentiermeile der<br />
Welt entstehen. Schulklassen, Schülergruppen<br />
und Studierende werden sich<br />
mit interessanten Experimenten an dem<br />
Rekordversuch beteiligen.<br />
Weitere Informationen:<br />
www.uni-stuttgart.de<br />
www.uni-stuttgart.de/studieren/angebot/<br />
www.uni-medtech.de/<br />
www.uni-stuttgart.de/sfc<br />
www.uni-stuttgart.de/tag