45 MINT-Fragen by Maik Wankmüller

mint

Fragen

Sicher, dass Technik f端r dich das Richtige ist?* Ein Sonderheft 端ber Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik Schuljahr 2011/12 / kostenlos

2 Warum reden eigentlich alle uber mint? Zuerst mal: Was MINT eigentlich ist? MINT steht für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik. Und warum reden alle über MINT? Weil MINT Wohlstand sichert und Probleme löst. Und da meine ich nicht nur, dass das Gehalt von MINTlern schneller steigt als in anderen Berufen, und dass in Deutschland Hunderttausende MINT-Fachkräfte gesucht werden, und dass MINT den Hunger in der Welt mildert und neue Formen der Energiegewinnung findet. Damit meine ich: Jeder kann sein Talent zum Beruf machen, weil wir dann tolle Leute haben, die tolle Sachen machen. Auf der ganzen Welt sind die besten Achterbahnen von Ingenieuren aus Deutschland. Aus Deutschland kam das mp3-Format – das I in

MINT revolutionierte damals die Musikwelt. MINT heißt, sich jeden Tag was Neues auszudenken. Das braucht Kreativität – ja, MINTler sind auch Künstler. Und Mathe ist Philosophie: Warum gibt es die Zahl Pi, eine unendliche Zahl, das ist doch irre! Oder das Universum erforschen. Jeden Tag die Suche nach dem Sinn des Lebens. Darum reden alle über MINT. Benjamin Gesing arbeitet bei der Initiative „MINT-Zukunft schaffen“. Mit der Initiative haben wir 45 Fragen gesammelt – auf der Forschermesse Forscha 2011 in München. Und wir haben Experten recherchiert für die Antworten.

Wie lange muss man üben, bis Kopfrechnen Spaß macht? Biologie? Immer eine 2. Es hat mich extrem interessiert und ich hatte sogar überlegt, Biologie zu studieren. Ich bin ein Verfechter der MINT-Idee und wir haben in unserer Schule ein klares MINT-Profil. Die Realschulbildung bietet die besten Voraussetzungen, MINTKompetenzen zu vermitteln. Realschulen sind zum Beispiel auf dem Gebiet der Informatik und des Anwendungsbezuges führend. Jürgen Böhm ist Bundesvorsitzender des Verbandes Deutscher Realschullehrer.

Wie viele Tierarten sterben jedes Jahr aus? Viele Tiere und Pflanzen werden ausgestorben sein, bevor sie der Mensch überhaupt entdeckt. Wie viele das sind? Schwer zu sagen. Es ist nicht einmal klar, wie viele Arten es gibt. Die Schätzungen liegen zwischen einer und zehn Millionen. Es gibt noch jede Menge zu entdecken. Unbekannte Säugetiere werden nicht mehr so viele darunter sein, das Reich der Insekten aber ist eine weitgehend unbekannte Welt. Auch in den Tiefen der Ozeane dürften noch überraschende Lebensformen schlummern. Hauptbedrohung für viele Tiere und Pflanzen ist eine Art: der Mensch. Man schätzt: Die Aussterberate hat sich durch den Lebensstil der Menschen etwa vertausendfacht. Jörn Ehlers von WWF Deutschland. Der „World Wide Fund For Nature“ ist eine der größten internationalen Naturschutzorganisationen.

Mit einer geeigneten Einstellung kann Kopfrechnen sofort Spaß machen. Nach meinem Verständnis bildet das Kopfrechnen eine grundlegende Kulturtechnik, ich verstehe darunter das kreative Auffinden mathematisch eleganter Abkürzungen. Diese Abkürzungen ermöglichen das Finden eines Rechenergebnisses mit geringem Gedächtnisaufwand und nach Möglichkeit in kurzer Zeit. Mechanisches Üben standardisierter Rechenverfahren soll zweitrangig sein. Denn zu umfangreiches Üben verringert den Spaß beim Rechnen, weil kaum neue Erkenntnisse damit verbunden sind. Dr. Dr. Gert Mittring hat in weniger als 12 Sekunden die 13. Wurzel einer hundertstelligen Zahl ausgerechnet – Weltrekord. In seinem kürzlich erschienenen Buch „Rechnen mit dem Weltmeister“ verrät er, welche Kopfrechenpotentiale in euch schlummern.

Wie gewinnt man den bundesweiten Science Slam? Um einen Science Slam, also ein Kurzvortragsturnier mit wissenschaftlichem Hintergrund zu gewinnen, muss man sein Publikum unterhalten und gleichzeitig Wissen vermitteln. Nur wer es schafft, dass seine Zuhörer nach dem Vortrag mehr wissen als vorher, kann viele Punkte holen. Meine Vorträge, die sich meist mit Energie beschäftigen, haben wie viele naturwissenschatliche Themen das Problem, dass ein Großteil der Zuhörer sich mit ihnen bisher noch nicht beschäftigt hat. Deshalb ist es entscheidend, Anknüpfungspunkte zu finden: Ich frage meine Zuhörer, ob sie heute schon mal Energie verschwendet haben. Und wie das denn gehen soll, obwohl die meisten doch im Physikunterricht gelernt haben, dass Energie eine Erhaltungsgröße ist, die nicht mehr oder weniger werden kann. In den ersten zwei Minuten musst du es schaffen, dass die Zuhörer sich für die Frage interessieren. Gelingt das, dann werden sie auch den Rest des Vortrags gespannt verfolgen, weil sie die Antwort wissen möchten. Martin Buchholz hat an der TU Braunschweig Maschinenbau studiert und schon mehrere ScienceSlams gewonnen – zum Beispiel mit dem Thema „Exergie und Anergie“.

Wie groß war der erste Computer, Herr Zuse?

Was, wenn ich Forscher wär?

Würde ich gern an Atomen forschen. Etwa: Wie reagieren Moleküle? Die Kernspaltung hatten wir letztes Schuljahr in Physik. Derya Kizilkaya geht in Neufahrn ans Oskar-Maria-Graf Gymnasium, 9. Klasse.

Es war die Maschine Z3 von 1941, drei Schränke, je etwa 1,20 Meter breit. Die Z3 kann als Prototyp des modernen Computers gesehen werden. Fast alle modernen Computer arbeiten von der Logik her nach dem Prinzip der Z3. Bestückt war die Maschine mit ca. 2.500 Relais aus der Telefontechnik, also elektrischen Schaltern. Nimm einen modernen PC mit 2 GB Hauptspeicher, so würdest du 16 Milliarden solcher Bauelemente benötigen. Konrad Zuse baute 1941 den ersten binären Computer. Die Z3 wog mehr als eine Tonne und brauchte für eine Rechenoperation 3 Sekunden. Hier antwortet sein Sohn Horst.

7 4

7 4 7

5 4

Wie oft scheitert Wissenschaft? Wissenschaft ist dem Spiel „Schiffe versenken“ ähnlich: Der Wissenschaftler erkundet ein ihm unbekanntes Territorium, anfangs durch Schießen ins Blaue.Dann kommt er durch „Wasser“ und „Treffer“ zu Erkenntnissen und zu immer genaueren Theorien, wo sich die Schiffe im Ozean befinden. Wie in der Wissenschaft: Eine Erfolgsmeldung enthält viele gescheiterte Anläufe und viele frustrierende Tage des Forschens. Leonie Mück von „Journal of Unsolved Questions“. JUnQ enthält nur „gescheiterte Forschung und Denkansätze“ – alles wissenschaftlich geprüft.

Was haben Sie im Weltall erforscht?

Wie viele Mathematiker sind arbeitslos?

Was, wenn ich Forscher wär?

Der Arbeitsmarkt für Mathematiker hat sich in den letzten Jahren gut entwickelt. Knapp 500 Bewerber mit dem Zielberuf Mathematiker waren durchschnittlich von Januar bis September 2011 arbeitslos gemeldet, ein Zehntel weniger als noch vor einem Jahr. Die Arbeitslosigkeit von Mathematikern ging 2011 stärker zurück als bei allen anderen Naturwissenschaftlern. Im Vergleich zur Jahrtausendwende waren 2011 sogar rund ein Drittel weniger arbeitslose Mathematiker bei den Agenturen für Arbeit gemeldet. Ralf Beckmann arbeitet in der Abteilung „Arbeitsmarktberichterstattung“ in der Bundesagentur für Arbeit, Nürnberg.

Wie kommt Ihre Vorlesung zu iTunes? Die Universität Osnabrück hat frühzeitig zur Vermittlung naturwissenschaftlicher Zusammenhänge die neuen Medien eingesetzt. Es gibt Videoaufzeichnungen zu Vorlesungen, die als Podcast im Apple iTunes Store angeboten werden. Einmal abonniert, wandern sie automatisch auf den Rechner und von dort aufs Smartphone. So kann jeder im Park oder im Intercity den Vorlesungsstoff, zum Beispiel zu Algorithmen und Datenbanksystemen, mit individuellem Tempo nacharbeiten. Prof. Dr. Oliver Vornberger unterrichtet Informatik an der Universität Osnabrück. Seine Vorlesung „Algorithmen“ führte mehrere Wochen die Charts im iTunes-Store an.

Interessieren sich Mädels wirklich weniger für Technik? Wir haben als Wissenschafts-Astronauten so ziemlich alles untersucht, was sich in der Schwerelosigkeit anders verhält als auf der Erde: Experimente aus der Biologie, Biotechnologie, Materialwissenschaften, Physik, Chemie und Medizin (auch der menschliche Körper verhält sich anders). Ein Beispiel: Warum wachsen Pflanzen auf der Erde nach oben? Sie haben kein Sinnesorgan für Schwere, wie der Mensch. Wir haben dazu ein Experiment in der Schwerelosigkeit gemacht. Danach wussten wir: In jeder Pflanzenzelle gibt es eine Organzelle (genau: das endoplasmatische Retikulum), das auf die Schwererichtung indirekt reagiert. Prof. Dr. Ulrich Walter flog 1993 ins Weltall. Heute leitet er den Lehrstuhl für Raumfahrttechnik an der TU München.

Junge Frauen haben weniger Interesse an „der Technik schlechthin“. Sie wollen wissen, wozu man Technik nutzen kann. Sie erwarten Chancengleichheit im Studium sowie beim Berufsein- und -aufstieg. Und sie wollen nicht für einen Beruf alle anderen Interessen hinten anstellen. Die Ingenieurwissenschaften haben das längst verstanden: Sie versuchen, ein Bild zu vermitteln, welche Relevanz technische Entwicklung für uns alle hat. Und sie unterstützen ihre Studentinnen im gleichen Maß wie die Studenten. Aber: Dass Technik schon seit über 100 Jahren auch Frauensache ist, muss sich auch in den Köpfen von Eltern, Lehrerinnen und Lehrern, Studienberatungen und nicht zuletzt den Medien stärker festsetzen! Prof. Dr. Susanne Ihsen forscht an der TU München zu Gender Studies in den Ingenieurwissenschaften.

Würde ich eine App erfinden zum Gedankenlesen, weil ich wissen will, wie man mit MINT begeistert. MINT ist mein Uniprojekt. Stefan studiert International Management bei der Deutschen Telekom.

James, willste uns verscheissern? James Bond schummelt – also was die Physik angeht. Das sagt Heinz Oberhummer; und der muss es wissen. Er warProfessor für Physik und wurde sogar für den Nobelpreis vorgeschlagen. Er und seine Autoren untersuchten im Projekt „Cinema and Science“, ob sich Hollywood daran hält, was die Physik vorschreibt. Ein Beispiel: In Casino Royale springt James Bond fünf Meter tief und greift im Abwärtsflug nach einem Kran, an dem er sich festhält. Geht das? Nein!, sagt die Gruppe um den Professor. Ginge das, müsste er auch einen acht Tonnen schweren Lkw heben können. So groß ist die Kraft, die auf seine Arme im Moment des Festhaltens wirkt. Auch unmöglich: Dass James-Bond-Bösewicht Boris in Golden Eye innerhalb von vier Sekunden schockgefrostet wird, inklusive Eiszapfen. Erstens würde es selbst bei minus 200 Grad länger als vier Sekunden dauern. Und: Eiszapfen wachsen nur bei gefrorenem Wasser. Die Luftfeuchte reicht nicht. „Cinema and Science“ hat nicht nur James Bond im Auge. Ob Wolverine aus X-Men Metallfgreifer implantiert haben kann oder Indianer Jones einen überschweren Steinblock zur Seite schieben könnte, auch die Antwort darauf findet man auf www.cisci.net. Superman übrigens, warum kann der einfach so fliegen? Na weil er Superkräfte hat. Daran wird doch auch Professor Oberhummer nicht zweifeln... Heinz Oberhummer war Professor für Theoretische Physik. Ein neues Projekt von ihm ist das Wissenschaftskabarett www.sciencebusters.at

Autoren der zitierten Analysen: Johannes Radl, Helga Korodi

9 Das kriegst du nie raus, oder doch?

17 Warum helfen Rattenfallen bei Ei-Wettkämpfen? Beim Chemiewettbewerb „Formel EIns“ ging es darum, ein rohes Ei 20 Meter weit zu transportieren. Auf einem Gefährt, das allein fährt. Ohne, dass das Ei zu Bruch geht. Der Christian, der Simon und ich haben an dem Wettbewerb teilgenommen und am Ende nicht so schlecht abgeschnitten. Am Anfang stand die Konstruktion des Wagens. Darauf haben wir eine kleine Halterung fürs Ei gebaut. Aber es war zu schwer, wir sind nur drei Meter weit gekommen. Wir mussten es also leichter machen. Dieser erste Prototyp war ganz aus Buche, ziemlich breit und mit einer gespannten Mäusefalle für den Antrieb. Der zweite war schmaler und aus anderem Holz, da sind wir schon zehn Meter weit gekommen. Aber da war das Ei noch nicht drauf. Wir haben dann viel rumgesucht nach Material und haben eine Latte Balsaholz gefunden. Die war ganz leicht. Davon haben wir zwei Teile zusammengeschraubt und hinten drauf die Halterung fürs Ei. Außerdem die Mäusefalle durch eine Rattenfalle ersetzt und an einer Schnur befestigt. Dann haben wir es zurückgeschoben, also aufgezogen (die Rattenfalle gespannt) und losgelassen. Ab gings! 20 Meter. Und das Ei blieb ganz. Die Versuche haben ungefähr drei Wochen gedauert. Dann wurden wir zwei Tage nach Berlin eingeladen. Mit Hotelübernachtung, Stadtbesichtigung, Preisverleihung und allem. Die Bundeskanzlerin war auch da. Wir sind Vierte geworden. Von über 30 Mannschaften. Die Sieger hatten ein Gefährt mit Säure aus einer Zitrone, die Zweiten hatten eine Eisenbahn. Es sind zwar bloß die ersten drei Teams zu Frau Merkel auf die Bühne, aber wir saßen auch nur zwei Reihen hinter ihr. Michael Kukral, 13, besucht die Staatliche Realschule Vilsbiburg und kam mit seinen Freunden beim Chemiewettbewerb „Formel EIns“ unter die besten Sechs.

Was, wenn ich Forscher wär?

Würde ich erforschen, wie man vom Mensch zerstörte Natur wieder in den Urzustand bringt. Zum Beispiel an den Donau-Auen. Lukas Wiesner studiert Geografie an der Universität Bayreuth.

Wie hilft die Webcam beim Onlineshopping? Will man im Internet Kleidung kaufen, weiß man oft nicht, welche Größe. Mit der UPcloadTechnologie kann man sich in vier Positionen vor einen Computer stellen. Die Webcam macht Fotos. Die Fotos werden mit einem Algorithmus ausgewertet. Wichtig ist, dass man auf den Bildern einmal eine CD in der Hand hält. Alle CDs dieser Welt sind nämlich gleich groß und dienen als Referenzobjekt. Daraus werden etwa 15 Körpermaße berechnet – von der Schulterbreite bis zum Brustumfang. Steffen Poralla studiert an der Berliner Humboldt-Uni, er gründete mit einem Mitstudenten „UPcload“. Sie gewannen damit den europäischen Gründerpreis UNICA.

Warum träumen 12 von wir nicht (a+b)2=a2+2.a.b+b2? Träume spiegeln die Wach-Erfahrungswelt wider, allerdings nicht alles gleich häufig. Lesen, Schreiben, Rechnen, am Computer Arbeiten kommt in Träumen von Studierenden – obwohl sie viel Zeit damit verbringen – selten vor. Ganz anders bei Themen, die mit Freunden, Partner und Partnerin zu tun haben, auch die Freizeit spielt im Traum eine Rolle. In einer eigenen Studie zeigte sich, dass Prüfungsträume bei Schülern selten sind, auch wenn viele Erwachsene sie nach dem bestandenen Abitur haben. Auch bei Schülern sind die sozialen Faktoren, wie Stress in der Familie und mit Gleichaltrigen, häufiger in den negativ getönten Träumen zu finden. Prof. Dr. Michael Schredl ist Somnologe am Zentralinstitut für seelische Gesundheit in Mannheim.

Gibt es bald keine Funklöcher mehr? Weil sich Funksignale ungünstig überlagern können, wird es immer Funklöcher geben. Aber viele bemerkt ihr gar nicht, das Handy korrigiert den Fehler innerhalb von Millisekunden. Es fragt zum Beispiel ganz schnell noch einmal nach, was es gerade nicht verstanden hat. Schwieriger wird es, wenn ihr lange in einem Funkloch steht. Dann stockt die Verbindung. Hier helfen mehr Antennen im Handy. Denn ist eine Antenne gestört, empfängt oft die andere noch etwas. Spannend ist dabei kooperativer Mobilfunk, bei dem sich Handys gegenseitig helfen. Dann leiht sich euer Handy einfach die Antenne des Nachbarn und kommt so aus dem Funkloch. Aber noch gibt es das nur im Labor. Daran forsche ich gerade. Dr. Stefan Valentin hat für seine Doktorarbeit den Klaus-Tschira-Preis für Informatik bekommen. Den bekommen Nachwuchswissenschaftler, die exzellent forschen und anschaulich schreiben.

Herr Sattelberger, wie wird eine Schule zur MINTfreundlichen Schule? Eine MINT-freundliche Schule muss vor allem eines mitbringen: die Lust, MINT zu machen. Also Lehrer, die Freude daran haben, spannende MINT-Experimente auszuprobieren, MINT für das Alltagsleben anschaulich zu gestalten und mit Partnern in der Wirtschaft praktische Erfahrungen auszutauschen. Auf einen Punkt gebracht: Lehrer, die Freude haben, dass sich die Schule für die Welt öffnet. Es kommt also auf die Lehrer an? Lehrer sind seit vielen hundert Jahren diejenigen, die Menschen Neugierde mitgeben, frisches Wissen zu tanken, neue Erfahrungen zu sammeln. Gute Pädagogen – und die gibt es in Hülle und Fülle –, die schütten nicht in den pädagogischen Trichter, bis er überläuft, sie begeistern! Wie viele MINT-Schulen gibt es schon? Bis jetzt gute hundert. Es sollen bald 2.000 sein. Da haben Sie sich was vorgenommen. Na klar, man braucht ja große Ziele. Welche MINT-Vision haben Sie? Dass das Automobilland Deutschland es wirklich schafft, das energiefreundliche Auto zu bauen, dass das Energieland Deutschland es wirklich schafft, sich abzunabeln von der Atomenergie und dass wir auf dem Gebiet der Gesundheit technologische Konzepte entwickeln, die wir bei unserer Altersentwicklung dringend brauchen. Schlicht: dass MINT unsere Zukunft mitgestaltet. Die Frankfurter Allgemeine Zeitung nannte ihn „Dickbrettbohrer“: Thomas Sattelberger ist Personalvorstand der Deutschen Telekom und Vorstandsvorsitzender von „MINT – Zukunft schaffen“. Die Initiative verleiht die Auszeichnung „MINT-freundliche Schule“.

Kunst und Biologie, geht das? Warum ist es für die Menschen von Bedeutung, Kleines ganz groß zu sehen? Mikroskope und die Nanotechnologie überhaupt gewähren uns Einblicke in eine Welt, die für das bloße Auge nicht sichtbar ist. Damit verstehen wir immer besser, wie Leben funktioniert. Heute beobachten wir, wie Neuronen kommunizieren, wenn Gene bei einem Tierembryo an- und ausgeschaltet werden. Oder wie Enzyme arbeiten. So beantworten wir viele Fragen über unsere Welt. Aber keine Sorge: Mit jeder Antwort kommen noch viel mehr Fragen. Es gibt immer genug Arbeit für Wissenschaftler!

Laurie Knight fotografierte den Kopf eines Rüsselkäfers.

Was fasziniert Sie selbst daran, in eine Welt zu blicken, die normalerweise verborgen ist? Durch die Fotografie will ich meine Einstellung zu Lebewesen und zur Natur im allgemeinen zum Ausdruck bringen: Respekt und Bewunderung. Durch Kultur und Gesellschaft werden wir dazu verleitet, die Welt in schön und hässlich zu unterteilen. Das ist nicht nur falsch – es führt oft auch zu Leid und Elend. Meine Kunst soll im Betrachter einen Konflikt erzeugen zwischen der kulturell geprägten Sicht auf ein Insekt als etwas Ekelhaftes und Hässliches und

einer neu gewonnenen Bewunderung für die Schönheit seiner Gestalt. So erkenne ich, dass Schönheit nicht nur oberflächlich ist. Sie haben schon viel Kleines gesehen, vieles, das aussieht „wie gemalt“: Wie viel Kunst steckt in der Biologie? Viele Wissenschaftler sind fasziniert von der Schönheit und Funktionalität natürlicher Formen. Besonders die Bilder, die wir mit dem Mikroskop erzeugen, verzaubern uns. Und weil ihre Ästhetik anspricht, sind sie gut dazu geeignet, Wissenschaft für die

Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Fotowettbewerbe wie BioScapes von Olympus oder Small Word von Nikon tragen viel dazu bei. Die Bilder werden in diesen Wettbewerben eher für ihren künstlerischen Wert ausgezeichnet als für den wissenschaftlichen. So wird eine Brücke zwischen Kunst und Wissenschaft geschlagen und das Vorurteil bekämpft, Wissenschaft sei eine graue, unverständliche und unspannende Angelegenheit. Igor Siwanowicz arbeitet am MaxPlanck-Institut für Neurobiologie und gewann 2010 den Mikrofoto-Wettbewerb BioScapes von Olympus. www.photo.net/photos/siwanowicz

Mit diesem Bild gewann Igor Siwanowicz den Wettbewerb BioScapes von Olympus: Augen eines Weberknechts.

Wolfgang Bettighofer ist der Fotograf dieses Bildes: Licmophora juergensii auf Rotalgen.

Unsichtbar Kleines ganz unerhört groß ... ... das sieht man auf den Mikrofotos des internationalen Fotowettbewerbes Olympus BioScapes. Igor Siwanowicz ist Gewinner des Wettbewerbes 2010. Auch die anderen beiden Bilder sind unter den besten zehn. Eingereicht werden Bilder und Filme, die mit Lichtmikroskopen gemacht wurden – mit Motiven aus dem Bereich der

Biowissenschaften. Bilder also, die Lebewesen zeigen. Ziel des Wettbewerbs ist, einen Einblick zu geben, was weltweit in den Forschungslaboren passiert, und wie sich Kunst und Wissenschaft gegenseitig durchdringen. Dieses Jahr wurden rund 2.000 Fotos und Filme eingereicht. www.olympusbioscapes.com

Was ist eine Fahrraddisko?

Haben Sie schon mal ein Multimeter benutzt?

Wie viele MINTStellen sind in Deutschland offen und wie hoch ist eigentlich das Gehalt?

Und, wie sind sie so,

die Roboterkollegen?

Wer sagt, dass ich wirklich einen Job bekomme, wenn ich MINT studiere?

Es gehört nicht unbedingt zum Berufsbild eines Bibliothekars, mit völlig selbständig arbeitenden Robotern zusammen zu sein. Unsere beiden Kollegen allerdings sind eine echte und einzigartige Bereicherung. Hase und Igel – so heißen die beiden – fahren durch die Bibliothek und transportieren Kisten. Damit nehmen sie uns viel Arbeit ab und sind uns deshalb sehr ans Herz gewachsen. Manchmal müssen wir mit ihnen auch „schimpfen“, wenn sie nicht so rechte Lust zum Arbeiten haben. Denn ihre hochsensible Technik führt gelegentlich zu Störungen, die von uns behoben werden müssen. Wir kümmern uns liebevoll um ihr Wohlergehen und bringen sie abends ins „Bett“, wo sie an Ladestationen Kraft für den nächsten Tag tanken. Eckart Schulz, Hase-&-Igel-Betreuer im Erwin-Schrödinger-Zentrum auf dem Campus Adlershof der HumboldtUniversität Berlin.

Absolventen der Elektro- und Informationstechnik blicken optimistisch in die Zukunft: Vier von fünf Hochschulabsolventen benötigen weniger als zehn Bewerbungsschreiben bis zum Berufsstart. Frauen sind dabei häufig erfolgreicher als ihre männlichen Kollegen. Acht Prozent der befragten weiblichen Young Professionals haben derzeit Personalverantwortung, bei den Männern sind es 15 Prozent. Dies belegt eine Umfrage unseres Verbandes unter mehr als 700 Young Professionals der Elektro- und Informationstechnik. Dr. Walter Börmann ist Leiter „Kommunikation + Public Affairs“ beim Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.

Schaffst du das in 30 Sekunden? pipileicht

mittel

The brain

-3

1/4 davon

2/3 davon

x sich selbst

+16

15%

davon

-1

+17

und verdoppeln

Leider – oder zum Glück, je nachdem – kann man sich nicht darauf verlassen, dass alle Science, die in einem Science-Fiction-Roman vorkommt, wirklichen wissenschaftlichen Erkenntnissen entspricht. Manches stimmt, anderes erfindet der Autor, weil er es für seine Geschichte braucht – etwa Überlichtantriebe, Schutzschirme oder Zeitmaschinen. Ich finde das in Ordnung, denn es ist nicht Aufgabe eines Science-Fiction-Romans, innerhalb der Grenzen des Bekannten zu bleiben, sondern diese Grenzen mithilfe der Phantasie zu überschreiten. In einem Fantasy-Roman gibt es Zauberer, Flüche und Banne, und das genügt; wie diese „funktionieren“ interessiert nicht weiter. Ein Science-Fiction-Roman dagegen basiert stets auf einem mehr oder weniger phantasievoll „erweiterten“ wissenschaftlichen Weltbild, auf dessen Grundlage die Dinge erklärt werden. Im besten Fall bringt ein Roman mit „erfundener“ Wissenschaft einen wirklichen Wissenschaftler auf Ideen, auf die er nicht gekommen wäre, hätte er den Roman nicht gelesen. Ehrlich gesagt: Davon träumt man als Autor! Andreas Eschbach ist Bestsellerautor. Sein erster Roman, „Die Haarteppichknüpfer“, hat mehrere Science-Fiction-Preise gewonnen.

jetzt mal zwei

Wie viel Science steckt in Science Fiction?

Natürlich hab ich! Es gibt ja so viele verschiedene Meter: Yotta-, Peta-, Kilo-, Zenti-, Milli-, Mikrometer und das Ångström. Um da den Überblick zu behalten, hilft ein Multimeter – leider überhaupt nicht. Ein Multimeter hat mit Längenangaben so viel zu tun wie das Ångström mit Strom. Unfassbar, dass der Namensgebungskommission das durchgegangen ist. Auf der anderen Seite: So kann der Nachwuchs Wissenschaft und Technik mal ordentlich aufmischen und aufräumen: Ström zu Strom und Multimeter zu den Metern. Ralph Caspers moderiert „Wissen macht Ah!“ für den WDR und arbeitet für die „Sendung mit der Maus“. Noch schnell die Auflösung: Ein Multimeter ist schlicht ein Messgerät für elektrische Größen.

die hälfte

In Deutschland fehlen zurzeit etwa 120.000 Fachkräfte aus dem Bereich Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik. Und die Zahl wird weiter ansteigen. Wir brauchen zurzeit vor allem Ingenieure und Techniker aus dem Maschinen- und Fahrzeugbau. Maschinenbauingenieure steigen mit 43.000 bis 46.000 Euro Jahresgehalt ein und sind nach zwei Jahren vielfach schon bei 55.000 Euro angelangt. Ein Techniker beginnt mit einem Einstiegsgehalt von etwa 37.000 Euro. Wir wollen vor allem auch Mädchen und Frauen ermuntern, technische Berufe zu ergreifen. Denn nur jede siebte Ingenieursstelle ist mit einer Frau besetzt. Christiane Flüter-Hoffmann ist Projektleiterin „Betriebliche Personalpolitik“ am Institut der deutschen Wirtschaft Köln.

die hälfte

Die Gäste der Party erzeugen die Energie selbst – für den Künstler, den DJ oder die Band. Indem sie in die Pedale treten. Setzt der Bass ein, erhöht sich der Trittwiderstand, weil tieffrequente Töne mehr Energie brauchen. Das Gleiche gilt fürs Aufdrehen der Lautstärke. Morgenwelt Rocks ist die erste muskelkraftbetriebene Bühne Europas, die Umstellung unserer Energieversorgung die größte Herausforderung unserer Generation. Wir haben uns Gedanken gemacht: Wie kann man für Menschen, die gern feiern, etwas „erfinden“, das ihnen das Gefühl vermittelt, wie wertvoll Energie ist. Wenn ich gefragt werde, welchen Sinn das Ganze hat, sage ich: Wer einmal in die Pedale tretend die Energie für seine Party selbst erzeugt hat, der macht im Flur das Licht aus, wenn er ins Wohnzimmer geht. Wir hatten mal eine Fahrraddisko mit 2.500 Leuten, in Berlin, da kamen bis zu fünf Fahrräder zum Einsatz. Wir haben einmal Radio Schleswig-Holstein einen ganzen Tag mit Energie versorgt. Oder die Konzerttournee zum MELT!-Festival. Wer in die Pedale tritt, tut das freiwillig. Kommt der Moment, in dem nicht genügend in die Pedale getreten wird, geht die Musik aus. Das gibt ein Staunen! Das Publikum feuert die Pedaltreter dann an und die Musik beginnt wieder.. Björn Hansen ist Gründer und Geschäftsführer von Morgenwelt Rocks. Die nächsten Termine für die Fahrraddisko: www.facebook.com/morgenweltrocks

Alles richtig? Die Lösung findest du auf der letzten Seite.

Wo treffen sich Computer und Blinddarm?

Wie wird man MINT-Vorreiterin?

Kann man „Nobelpreisträger“ lernen?

Ob bei Blinddarmentfernungen, Hüftimplantationen oder Bandscheibenoperationen: Die chirurgische Arbeit wird durch eine Vielzahl von Computersystemen unterstützt. Computer sind an der Aufnahme und Verarbeitung von Patientenbildern, an der Planung chirurgischer Eingriffe, bei der Navigation von Instrumenten im Patientenkörper bis hin zur Steuerung von Chirurgierobotern beteiligt. Computer sind aus dem modernen Operationssaal nicht mehr wegzudenken. Dr. Thomas Neumuth, Wissenschaftlicher Direktor der Forschungsgruppe „Modellbasierte Automation und Integration“ am Innovation Center Computer Assisted Surgery (ICCAS) in Leipzig.

Informatik-Vorlesung nur für Frauen? Ist das anders? Bei psychologischer Betrachtung: ja. Es findet kein Geschlechterkampf statt. Es gibt (fast) kein Imponiergehabe und kein „Es-demAnderen-beweisen-wollen“. Die Fragekultur ist eine andere: aktiver und konstruktiver. Frauen neigen, besonders in den technischen Fachrichtungen, weniger zur Selbstüberschätzung. Dafür probieren sie oft weniger aus, wenn die Wahrscheinlichkeit des Misserfolges zu groß scheint. Ihr Lernen wirkt zielorientierter. Bei fachlicher Betrachtung gibt es fast keine Unterschiede: Thema und Geschwindigkeit in den Vorlesungen sind gleich. Es gibt, wie bei den Männern, leistungsstarke und leistungsschwächere Studentinnen, fleißige und weniger fleißige, aktive und weniger aktive, sympathische und weniger sympathische. Generell: Das Angebot von Informatik-Studiengängen exklusiv für Frauen ist von großer Bedeutung für die Fachkräfteentwicklung in den scheinbaren Männerdomänen. Viele unserer Studentinnen hätten ohne dieses Angebot nicht Informatik studiert, trotz ihrer hervorragenden naturwissenschaftlichen Begabungen. Prof. Dr. Jörn Freiheit ist Studienfachberater für den Frauen-Studiengang „Informatik und Wirtschaft“ an der HTW Berlin.

Was, wenn ich Forscha* wär?

Bis in die 70er und 80er Jahre war ich als Frau im Ingenieurberuf unter meinen männlichen Kollegen ziemlich allein auf weiter Flur. Aus dem Bedürfnis heraus, mich mit berufserfahrenen Frauen auszutauschen, habe ich mich 1973 dem Deutschen Akademikerinnenbund (DAB) angeschlossen und dort bei Diskussionen, Vorträgen, nationalen und internationalen Kongressen eine Menge über Öffentlichkeitsarbeit und Netzwerken gelernt. In höchstem Maße anregend und prägend für meine Arbeit war dabei der DAB-Arbeitskreis „Frauen in Naturwissenschaft und Technik“. Wir haben gemeinsam Projekte durchgezogen, als da sind: der Stand „Frau+Technik“ auf der Hannover Industriemesse (1988 bis 1990), der 1. Münchner-Mädchen-Technik-Tag (1990, Vorläufer des Girls’ Day), die Vortragsreihe an der TU München „Studium – und danach?“ (1989 bis1992) und die Tandem-Biographien mit den unterschiedlichen Lebensläufen von West- und Ost-Frauen im MINT-Bereich oder die Idee zu meinem jüngsten Projekt „Zauberhafte Physik in Grundschulen“. Teamarbeit mit gleichgesinnten Frauen ist nicht nur inspirierend; sie macht auch Spaß und – nicht zu vergessen – man lernt eine Menge dabei. Maren Heinzerling ist 73, für ihr Engagement für „Frauen in Ingenieurberufen“ hat sie das Bundesverdienstkreuz erhalten.

35 Haben Informatiker Humor? Was ist die Lieblingsbe-

1679 entdeckte Gottfried

schäftigung von Bits?

Wilhelm Leibniz bei einem

Busfahren.

Gespräch mit seiner Mutter

Telefonieren zwei Informati-

Nein ..., Nein ..., Nein ..., Ja

ker. Sagt der eine: „Na, wie

..., Ja ..., Nein ...“

das Binärsystem: „Ja ...,

ist das Wetter bei dir?“ Der andere antwortet: „Caps

Ein Programmierer geht

Lock.“ – „Wie meinst du

zum Metzger und kauft

das?“ – „Na Shift ohne Ende!“

sich 1 Kilo Rinderhack. Eine Stunde später kommt

Das Leben ist ein blödes

er wieder und meint,

Spiel, aber die Grafik ist gut.

es fehlen noch 24 Gramm.

Es gibt 10 Gruppen von Menschen. Die, die das

Kommt ein Web-Entwickler

Binärsystem verstehen und

aufgelöst in die Polizei-

die, die es nicht verstehen.

wache gestürmt. „Herr

Keyboard not found. Press

ist verschwunden!“ – „Ach,

F1 to continue.

Sie schon wieder! Es steht

Wachtmeister! Mein Auto

Würde ich an Essen forschen, an Vitaminen und Ballaststoffen und Bio-Essen. Daran, dass Essen gut schmeckt und gesund ist. Senem Kizilkaya geht ans Oskar-MariaGraf Gymnasium, 10. Klasse.

immer noch da, wo Sie es Was stellt sich ein Informa-

geparkt haben! Merken Sie

tiker zu Weihnachten in die

sich endlich: 404 ist Ihr

Wohnung? Einen B-Baum.

Kennzeichen...“

* Die Fragen haben wir eingesammelt auf der Forschermesse Forscha 2011 in München.

Bei ihrer Abiturfeier sollte Christiane einen Vortrag halten. Sie entschied sich für das Thema „Die Sprache der Tiere“ – und wusste: Später werde ich einmal Biologin. Damals ahnte sie nicht, wie weit sie einmal kommen würde: 1995 erhielt Christiane NüssleinVolhard den Nobelpreis für Medizin und Physiologie. Sie hatte herausgefunden, wie die Entwicklung von Embryonen genetisch gesteuert wird. Eine unglaubliche Leistung! Wir wollen, dass es noch mehr solche hervorragenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gibt. Dafür unterstützten wir Projekte wie das „Haus der kleinen Forscher“, „Jugend forscht“, den Zukunftstag für Mädchen „Girls’Day“ und den Nationalen Pakt für Frauen in MINT-Berufen. Deutschland ist auf gut ausgebildeten Nachwuchs in diesen MINT-Fächern angewiesen! Auf dem Arbeitsmarkt gibt es dafür eine große Nachfrage – die Berufschancen sind hervorragend. Inzwischen belegen ein Drittel aller Studierenden in Deutschland MINT-Fächer – viel mehr, als in den meisten Ländern der Welt. Fast die Hälfte davon sind Frauen. Vielleicht steckt auch in euch eine Nobelpreisträgerin oder ein Nobelpreisträger! Cornelia Quennet-Thielen ist Staatssekretärin im Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Seit wann kriegen Nerds 'n Golden Globe? Dr. Dr. Sheldon Lee Cooper hat einen Intelligenzquotienten von 187. Er bewundert Mr. Spock. Er lebt strukturiert: Samstag ist bei ihm Waschtag. Und er gehört zu den wenigen theoretischen Physikern, die sich über die Ehre freuen dürfen, einen Golden Globe gewonnen zu haben. Das Fatale: Diese Behauptung ist falsch. Denn nicht Dr. Dr. Sheldon Lee Cooper, sondern Schauspieler Jim Parsons konnte 2011 die Trophäe entgegen nehmen: Ihm gelingt es, einen Nerd so hinreißend zu spielen, dass man ihn mögen muss. Ganz egal, ob man die Urknall-Theorie oder besser gesagt die Big Bang Theory versteht. Christoph Körfer ist stellvertretender Geschäftsführer und Sprecher von ProSieben. Der Sender zeigt aktuell die vierte Staffel der preisgekrönten amerikanischen Serie „The Big Bang Theory“.

43 40

Welcher MINT-Beruf hat die meisten Azubis? In allen Schularten beträgt der Anteil der MINT-Fächer am Gesamtunterricht mehr als 30 Prozent. Für Gymnasiasten in Klassenstufe 11 und 12 sind Chemie, Physik und Biologie verpflichtend. Schüler im Realschulbildungslehrgang müssen in einem der drei Fächer eine schriftliche Prüfung ablegen. Auch wenn es eine Herausforderung für unsere Schüler ist, eine qualitativ hochwertige Bildung ist die beste Fahrkarte für ein erfolgreiches Berufsleben. Das Interesse und die Freude an den MINT-Fächern wird bei den Schülern vor allem durch die engagierte Arbeit der Lehrer und Fachbetreuer geweckt. Die hohe Anzahl an Schülerwettbewerben und das gute Abschneiden der sächsischen Teilnehmer ist zudem beispielgebend für ein ausgeprägtes Netz an mathematisch-naturwissenschaftlicher Begabtenförderung. Das Sachsen hier auf dem richtigen Weg ist bestätigen auch die nationalen und internationalen Bildungsvergleiche, wie PISA und Bildungsmonitor. Dr. Roland Wöller ist sächsischer Kultusminister und Professor für Volkswirtschaftslehre und Umweltökonomie.

Wie züchtet man einen Salzkristall? Meine Eltern haben von der MINT-Klasse gehört und dann haben sie mir und meinem Bruder davon erzählt. Das klang gut und deswegen wollte ich da hin. Wir haben jede Woche eine Extrastunde, in der wir Experimente machen. Oder unsere Lehrerin bringt Spiele mit. Ansonsten haben wir genauso viel Matheunterricht wie alle anderen. Und Biologie, das gefällt mir gut. Gerade nehmen wir den Körperbau durch. In der MINT-Extra-Stunde züchten wir zurzeit einen Salzkristall. Dazu wickelt man eine Schnur um einen Holzspieß und hängt ihn ein Marmeladenglas. Da tut man noch fünf Löffel Salz rein und macht es bis oben hin voll Wasser. Dann bilden sich Salzkristalle an der Schnur. Das dauert aber sehr lange. Einen Monat etwa. Man sieht aber jetzt schon was. Und er wird grün, weil wir Farbe reingetan haben. Man kann ihn aber auch weiß lassen. Wir wollen auch mal bei Wettbewerben mitmachen, aber wir haben es noch nicht getan. Frau Herrmann, das ist unsere Lehrerin, wird uns bestimmt davon erzählen. Pauline Leuchtenberg ist 10 Jahre alt und geht seit diesem Jahr in die MINT-Klasse der Staatlichen Realschule Vilsbiburg.

Klar ist, dass in der Rangliste der beliebtesten Ausbildungsberufe die Ausbildung KFZ-Mechatroniker/in mit 18.746 neuen Azubis weit oben steht. Bei den männlichen Jugendlichen liegt der Kfz-Mechatroniker auf dem ersten Platz. Insgesamt arbeiten 66.093 Azubis in diesem Ausbildungsberuf, darunter 1.776 Mädchen. Der Anteil von Frauen ist über Jahrzehnte nahezu konstant. Die Ausbildung dauert in der Regel dreieinhalb Jahre. Durchschnittlich verdienen KfzMechatroniker/-innen in der Ausbildung 604 Euro im Monat. Die meisten Ausbildungsverhältnisse gibt es in Bayern (13.464), gefolgt von Nordrhein-Westfalen (12.681) und Niedersachsen (7.806). Die Durchfallquote bei den Abschlussprüfungen ist gering, die große Mehrheit (91,8 Prozent in 2009) bestehen ihre Berufsausbildung ohne Probleme. Bärbel Bertram ist wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung „Ordnung der Berufsbildung“ und Projektleiterin für Fahrzeugtechnische Berufe beim Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB).

Wie vermessen Sie die Bundesliga? Zur Erfassung der Spieler und des Balls haben wir in jedem der 35 Stadien der Bundesliga zwei statische Kameras (HD, 25 Bilder pro Sekunde). Mit Bildverarbeitung und Bildanalyse werden die Objekte in jedem Bild erfasst und zugeordnet. Dazu wird vor Spielbeginn das System mit allen relevanten Informationen gefüttert (Helligkeit, Trikotfarben, Spielergrößen etc.). So kann das System die einzelnen Objekte erkennen und deren Position bestimmen. Die Positionsmessungen ergeben übers ganze Spiel betrachtet den Laufweg eines Spielers. Mario Hanus ist Sales Director der IMPIRE AG. Das Unternehmen erhebt Spieldaten.

Sie sagen, Mathe ist ein kreatives Fach? Das glaubt Ihnen kein Schüler...

...doch, ich bleibe dabei: Mathematik ist ein kreatives und wunderbar vielfältiges Fach. Wenn man sich nicht sklavisch an den Lehrplan hält. Dann wird es furchtbar langweilig. Wie also sieht der perfekte Unterricht aus? Wenn ich meine Idealvorstellung ausbreite, dann ist im Matheunterricht sehr viel Zeit. Für mehr Stoff... Nein, eben nicht. Mehr Zeit, damit Lehrer Kreativität und Ideen reinstecken können. Sie müssen Anregungen an die Hand bekommen und da ist man als Lehrer und Schüler auf einem Abenteuerspielplatz unterwegs. Wo wird Mathe denn lebendig? Wir reden gerade über Milliarden, die wir Griechenland bereitstellen. Stellen wir uns vor, wir zahlen das in Zehn-Euro-Scheinen aus, wie hoch wird der Stapel? Das kann jeder, dass ist nicht furchtbar kompliziert. Ganz ohne Anstrengung geht’s aber nicht. In Anlehnung an einen Spruch von Woody Allen möchte ich sagen: Mathe ist anstrengend, wenn man’s richtig macht. Günter M. Ziegler ist Professor für Mathematik an der Freien Universität Berlin, er war Initiator des Jahres der Mathematik 2008 und Buchautor von „Darf ich Zahlen?“.

Wer hat‘s gemacht? also: Impressum

Das MINT-Magazin wird von der Initiative „MINT – Zukunft schaffen“ anlässlich der Entdeckermesse FORSCHA im November 2011 in München herausgegeben (1. Auflage: 10.000 Exemplare).

Was, wenn ich Forscher wär?

Initiative „MINT – Zukunft schaffen“ Geschäftsführung: Ellen Walther-Klaus Öffentlichkeitsarbeit/Presse: Andrea Kunwald www.mintzukunftschaffen.de

In Zusammenarbeit mit:

Würde ich was zum Beamen erfinden. Ich lebe in zwei Städten. Ich könnte so Zeitprobleme lösen und Freunde öfter sehen. Lisa Haf studiert Industrie- und Dienstleistungsmanagement bei der Deutschen Telekom.

Redaktionelle Umsetzung: jungvornweg – Verlag für Kinder- und Jugendkommunikation, Loschwitzer Straße 13, 01309 Dresden, Verlagsleitung: Gunter Leinhoss, Redaktion: Jörg Flachowsky (V.i.S.d.P.), Mitarbeit: Claudia Flach, Robert Kaak, Sandy Richter, Anja Witthauer, Fotos: Klaus Gigga (Großportraits), Robert Kaak (Kleinportraits), Seite 2/3: Zuse KG, NASA, Seite 8/9: BMBF, Johannes Haas, Seite 10/11: Sandro Most. Art Director: Maik Wankmüller

jungvornweg

Druck: Firmengruppe APPL, kuncke druck GmbH, Kornkamp 24, 22926 Ahrensburg

Auflösung Frage 28: 21, 30, 78

mint

Fragen

45 Lohnt der Aufwand mit den Wettbewerben?

Ich habe mir nie vorstellen können, einen Bürojob zu machen. Ich will arbeiten, wo es zur Sache geht. Technik ist meins. Eine Ausbildungsstelle habe ich auch schon. Und zwar als Mechatroniker. Bei BMW! Mit Johannes und Andreas – zwei Freunde aus meiner Klasse – habe ich beim Wettbewerb TechnikScouts mitgemacht. Wir wollten rauskriegen, was ein Werkzeugmechaniker macht. Dafür haben wir Dräxlmaier besucht, das ist ein großer Zulieferer für die Automobilindustrie am Ort. Da konnten wir selbst mit anpacken. Und zwar an einem Spritzgusswerkzeug. In die Metallform werden Kunststoffkügelchen gefüllt und erhitzt, bis sie schmelzen. Am Ende entsteht eine bestimmte Form. Wir haben geklopft, geschraubt, gesäubert. Außerdem interviewten wir einem Auszubildenden und Mitarbeiter, wir schauten die Werkstätten an und fotografierten. Nachher steckten wir alle Informationen in eine Power-Point-Präsentation. Wie das geht, wussten wir schon, das hatten wir in der Schule. Zusammen mit einem Bericht und einem Quiz ging unser Wettbewerbsbeitrag nach München. Wir kamen unter die besten sechs und wurden eingeladen zum Finale ins Bayerische Wirtschaftsministerium. Der Wirtschaftsminister Herr Zeil war auch da, dem haben wir dann auch mal die Hand geben können.

Bei acht oder neun Wettbewerben rund um Mathe, Naturwissenschaften und Technik haben wir im letzten Jahr mitgemacht. Etwa 150 Jungs und Mädels waren dabei. Und natürlich: Das meiste läuft nach der Schule, weil vormittags ja Unterricht ist. Am Anfang braucht es den Anstoß vom Lehrer. Wenn sich dann ein Schüler dafür interessiert, macht er hier oder da mit. Die Wettbewerbe sind sehr unterschiedlich. Da muss man schon genau hinschauen, welcher zu wem passt. Und wann welche Termine sind. Das wollte ich zwar gar nicht sagen, aber: Mein Tisch ist voller gelber Post-it-Zettel. Da muss man gut strukturiert sein und gut planen! Warum der ganze Stress? Weil es sich lohnt: Fachlich kriegen Schüler bei Wettbewerben viel mit, aber auch sonst merken wir Veränderungen: Sie trauen sich im Unterricht mehr zu, sind mutiger. In ihrem ganzen Auftreten. Wir hatten das gestern erst im Gespräch mit der Wettbewerbsleiterin von Technik-Scouts, die war ja hier. Sie hat zwei Jahre die Kinder begleitet und gesagt: „Das ist Wahnsinn, wie die jetzt da stehen.“ Und das stimmt.

Manuel Walla (Titel), 15, geht in die zehnte Klasse und hat beim bayerischen Wettbewerb Technik-Scouts den vierten Platz belegt. Auf die Idee hat ihn seine Lehrerin Judith Herrmann gebracht.

Judith Herrmann ist Mathe- und Chemie und Informatiklehrerin an der Staatlichen Realschule Vilsbiburg, die in diesem Jahr als eine von 30 MINT-freundlichen Schulen in Bayern ausgezeichnet wurde. Ein Sonderheft über Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik Schuljahr 2011/12 / kostenlos