„Bauchemie - Studium und Forschung über Aufbau und Chemie der Baustoffe, Studienmöglichkeiten und Berufsbild“

Friedlinde Götz-Neunhoeffer

Haben Sie sich schon einmal Gedanken darüber gemacht, wie es möglich ist, immer höhere und filigranere Gebäude zu errichten, wie der auf Autobahnen eingesetzte sogenannte Flüsterasphalt funktioniert oder dass man aus Beton auch schwimmfähige Boote bauen kann?

Abbildung 1: The O2 in London (Millennium Dome, der größte Kuppelbau weltweit)
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/The_O2

Wenn Sie diese Fragen mit Ja beantworten können oder Ihr Interesse geweckt wurde, weitere Fragen zu stellen und auch Antworten dafür zu finden, sind Sie hier genau richtig.
Heute ist es aufgrund von zunehmendem Mangel an Platz durch die ansteigenden Bevölkerungszahlen sowie aufgrund steigender Grundstückspreise üblich, mehrstöckige Häuser zu bauen. Es werden Materialien benötigt, die den Belastungen stand halten, leicht zu verarbeiten sind, überall verwendet werden können und natürlich kostengünstig in der Herstellung sind. Die Sicherheit im Brandfall und bei Erdbeben muss gewährleistet sein. In einigen Bereichen spielt ebenso das Gewicht, die spezifische Dichte, des Werkstoffes eine Rolle. Ökologische Anforderungen und Aspekte der Nachhaltigkeit nehmen an Bedeutung zu. Es werden sehr häufig Verbunde verschiedener Materialien verwendet, die als Einheit, als Verbundwerkstoff, wesentlich bessere Eigenschaften als die einzelnen Komponenten erzielen können. In der Bauwirtschaft ist es so möglich, spezifische und anwendungsgerechte Werkstoffe herzustellen.

Abbildung 2: Betonkanu-Regatten haben ihre besonderen Herausforderungen - technisch, handwerklich und sportlich (© BetonMarketing Nord / René Oesterheld)

Neben den mechanischen Eigenschaften und statischen Berechnungen für die Anwendung spielen der Aufbau und die Struktur sowie die Chemie der Baustoffe eine entscheidende Rolle für deren Einsatz. Das Fach Bauchemie bietet eine fundierte Ausbildung in diesem Bereich. Das Studium vernetzt das Grundlagenwissen aus Chemie, Physik und Mineralogie zu einem ganzheitlichen Bild eines Baustoffs und den daraus resultierenden spezifischen Materialeigenschaften. Die Materialeigenschaften der Baustoffe sind einerseits von der chemischen Zusammensetzung oder dem mineralogischen Phasenbestand aber auch wesentlich vom Gefüge bestimmt. Baustoffwissenschaftler beleuchten den mikroskopischen (10 nm bis 100 µm) und makroskopischen (100 µm bis 1 cm) Gefügeaufbau und die daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften wie z.B. Härte, Verschleißfestigkeit oder Sprödigkeit. Auch Schadensfälle werden untersucht, Oberflächeneigenschaften betrachtet und bei Bedarf die Struktur bis zum Aufbau der Atome und Moleküle sichtbar gemacht.

Abbildung 3: Geätzter Anschliff von Portlandzementklinker: blauer Alit, graue Aluminatphasen und helle Ferrate (© GeoZentrum Nordbayern, Angewandte Mineralogie)

Die Bindemittelchemie steht für anorganische und organische Materialien, deren primäres Anwendungsziel es ist, unterschiedliche Stoffe dauerhaft miteinander zu verbinden. Eine typische Anwendung ist Fugenmörtel, der Hohlräume, z.B. zwischen zwei Fliesen, verschließt. Prüfverfahren werden genutzt, um die Materialien zerstörungsfrei oder auch zerstörend zu testen oder um die mechanische Eigenschaften wie z.B. Porosität oder Druckfestigkeit zu verbessern. Das erlernte Wissen wird schließlich genutzt, um vorhandene Bauwerke zu schützen, Denkmäler zu rekonstruieren oder Neubauten zu realisieren.

Da die Baustoffchemie ein weites Feld umspannt, bieten die Hochschulen in Deutschland verschiedene Ansätze an, sich dieser Materie zu nähern. Nur vereinzelt ist es bisher möglich, das Studienfach "Bauchemie" zu wählen. In Tabelle 1 sind die Studiengänge zusammengestellt, die in direkter Verbindung zum weiterführenden Wissenserwerb über Bauchemie führen.

StudiengangIm Studiengebiet

Eigenständiger Studiengang

Vertiefungsfach im Studiengang

Bauchemie

Baubetrieb / Baumanagement
Bauingenieurwesen
Technische / Anorganische / Analytische Chemie
Materialwissenschaften / Werkstoffwissenschaften
Mineralogie, Geowissenschaften, Geodäsie
Restaurierung
Umweltwissenschaften / Naturwissenschaften

Tabelle 1: Studienmöglichkeiten Bauchemie (Stand: 12/2010)

Um bauchemisches Wissen erlangen zu können, stehen Ihnen viele Hochschulen in Deutschland zur Verfügung. Die Karte in Bild 4 zeigt die Standorte, die Bauchemie als Studieninhalt anbieten. Diese Übersicht entspricht dem Stand zum 12/2010 erhebt jedoch keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Das soll sich jedoch mit der Überarbeitung des "Studienführers Bauchemie" ändern.

Abbildung 4: Standorte für Bauchemie in Deutschland (Stand: 12/2010) (© GeoZentrum Nordbayern, Angewandte Mineralogie, Birgit Stolte)

Im Bezug auf den Bedarf in der Industrie haben Absolventen sehr gute Berufschancen. In Tabelle 2 sind die Bereiche aufgeführt, in denen die graduierten Studenten des Faches Bauchemie Einsatz finden und beschäftigt sind:

Berufliche Tätigkeitsfelder nach dem Studium
Architekturbüros / Ingenieurbüros
Bauchemische Industrie
Bauindustrie allgemein
Bauträger und Immobilienwirtschaft
Bauwerkssanierung
Behörden / Gutachter
Beratungs- und Planungsbüros
Hochschulen (zur Promotion)
Konstruktiver Ingenieurbau
Materialprüfanstalten
Umwelttechnik
Verkehrswesen
Wasserbau
Zement- und Baustoffproduzenten
Tabelle 2: Berufliche Tätigkeitsfelder nach dem Studium (Stand: 12/2010)

Nach dem Studium kann ein direkter Berufseinstieg gewählt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit sich über eine Promotion wissenschaftlich weiter zu qualifizieren. Die Themen der Forschungsprojekte an Universitäten und Hochschulen geben einen guten Überblick über die aktuellen Forschungsfelder: ausgehend von den Produkten Zement, Kalk und Gips über Holz und Zementalternativen bis hin zu modernsten Polymeren und vielen hochleistungsfähigen organischen Verbindungen, die zur Optimierung der Verarbeitungseigenschaften maßgeschneidert entwickelt werden. Der Doktorand/die Doktorandin publiziert die Forschungsergebnisse in internationalen Fachzeitschriften oder präsentiert Ausschnitte davon auf Tagungen oder Workshops. Eine gute Gelegenheit dazu bietet die Fachgruppe Bauchemie alljährlich ihren Nachwuchswissenschaftlern/innen auf der Tagung Bauchemie der GDCh, die im Jahr 2011 in Hamburg stattfinden wird. Dazu werden von der Fachgruppe Bauchemie auf Antrag ein Zuschuss zu den Reisekosten für die aktive Teilnahme (Poster oder Vortrag) an Studierende und Doktorandinnen/Doktoranden vergeben. Für hervorragende Diplomarbeiten und Dissertationen werden regelmäßig Nachwuchspreise verliehen, was die Bedeutung der bauchemischen Nachwuchsforschung betonen soll.

Die beruflichen Tätigkeitsfelder nach der Promotion entsprechen den in Tabelle 2 genannten Bereichen. Der Bedarf an promovierten Absolventen mit bauchemischem Wissen und mit Erfahrung in einem wissenschaftlichen Forschungslabor ist in allen Bereichen groß. Sowohl eine Tätigkeit bei Behörden, Materialprüfanstalten, im Ingenieurbereich oder im Produktbereich bietet neue Herausforderungen und Karrieremöglichkeiten für promovierte Baustoffspezialisten. Die Tätigkeit in der Bauchemischen Industrie ist meist anwendungsnah oder produktbezogen. Neue Produkte werden entwickelt und intensiv getestet bevor sie auf den Markt gebracht werden. Von der Industrie werden aber auch Forschungszentren betrieben, die Grundlagenuntersuchungen zu Baustoffen und deren Einsatz in innovativen, umweltfreundlichen oder nachhaltigen Produkten durchführen.

In eigener Sache:

Derzeit wird der "Studienführer Bauchemie" der Fachgruppe Bauchemie der GDCh grundlegend überarbeitet und wird bei Neuauflage alle aktuellen Studienorte enthalten.

Auf diesem Wege bitten wir die Leser an den Hochschulen um die aktive Mithilfe bei der Überarbeitung des Studienführers. Falls Sie bisher keinen Fragebogen zugesendet bekommen haben und im Bereich Bauchemie Vorlesungen anbieten setzen Sie sich mit uns in Verbindung!

Alle außeruniversitären Leser und zukünftigen Studenten dürfen sich freuen, im Frühjahr 2011 einen Studienführer zur Verfügung gestellt zu bekommen, der aktuell alle Lehrinhalte und Studienmöglichkeiten für Bauchemie in Deutschland enthält.

Schlauer Fuchs

Unser Schlauer Fuchs diese Woche ist Matthias N. aus Leverkusen. Zur Frage:

Was bestimmt die Materialeigenschaften der Baustoffe?

Schickte er uns die erste richtige Antwort.
Bitte sehen Sie bis zur Veröffentlichung des nächsten Beitrags mit einer neuen Frage von einer E-Mail-Antwort an schlauerfuchs@gdch.de ab.

  Einsendeschluss: gelöst


Kontakt

Friedlinde Götz-Neunhoeffer
Angewandte Mineralogie
GeoZentrum Nordbayern
FAU Erlangen-Nürnberg
Schlossgarten 5a
91056 Erlangen
Tel.: +49 (0)9131 8525780
E-Mail: friedlinde.goetz@gzn.uni-erlangen.de

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