Erfahrungsbericht von Lukas Wacker

Als meine Physiklehrerin mir von der Studierendenakademie proMINat Anfang März erzählte, war ich sofort neugierig. „Ein Forschungspraktikum für Schüler des zweiten Bildungsweges in Jülich“ - mit dieser Information konnte ich erst einmal wenig anfangen. Deshalb informierte ich mich direkt im Internet und war begeistert. Ein einwöchiges Praktikum in allen Bereichen der Naturwissenschaften in einer Forschungseinrichtung, wann bekommt man dazu schon eine Gelegenheit. Lerninhalte, die in der Schule behandelt werden, einmal praktisch zu sehen und zu erleben, aus dem Aspekt der Forschung hat mich immer schon interessiert. Zur Zeit besuche ich das Overberg-Kolleg in Münster und mache dort mein Abitur nach. Meine Leistungskurse sind Mathematik und Physik, deshalb fiel es mir leicht, mich für zwei der vielen Forschungszentren zu entscheiden. Als dann die Zusage kam, war ich sehr froh, aber auch ziemlich aufgeregt, was mich erwarten wird.

Tag 1 – Die Gruppe kennenlernen
Meine Anreise von Münster nach Jülich verlief zum Glück reibungslos. So traf ich am Bahnhof von Jülich auf neun weitere Studierende und die beiden Betreuer Frau Haase und Herrn Schmidt. Es dauerte nur kurz, bis das Eis gebrochen war und die erste Aufregung abflaute. Nach einer ersten Begrüßung ging es direkt weiter zum Haus Overbach, das für uns als Unterkunft vorgesehen war. Bevor wir unsere Zimmer beziehen konnten, stand ein kleiner Ausflug auf dem Programm. Schnell kam man bei dem Spaziergang ins Gespräch und es wurde deutlich, dass die Interessen gar nicht so unterschiedlich sind. Zurück am Haus Overbach blieb nur wenig Zeit, die schönen und modernen Zimmer zu begutachten, denn es ging direkt zum Abendessen. Im Anschluss gab es eine gemeinsame Gesprächsrunde mit den zehn Studierenden und den zwei Betreuern, in der wir uns über unsere Erwartungen ausgetauscht haben. Am späten Abend besichtigten wir noch das Science-College, welches zu der Schule in unmittelbarer Nähe unserer Unterkunft gehört. In diesem Gebäude werden Schülerinnen und Schüler in den naturwissenschaftlichen Fächern unterrichtet. Der darauffolgende Astronomievortrag von einem ehemaligen Lehrer dieser Schule war sehr spannend und erkenntnisreich. Leider wurde uns ein Blick in den Himmel durch das dortige Teleskop aufgrund einer dichten Wolkendecke verwehrt.
Tag 2 – Das erste Tag im Forschungszentrum
Nach dem Frühstück sind wir gemeinsam zum Forschungszentrum Jülich gefahren. Dort hat jeder seinen eigenen Ausweis für das weitläufige Gelände bekommen. Im Anschluss an die Begrüßung im Schülerlabor bekamen wir auf einer Rundfahrt einen ersten Überblick, wie viele verschiedene Institute sich in dem Forschungszentrum befinden. Der erste Eindruck war überwältigend, dass in so vielen Bereichen dort geforscht wird. In einem der Institute war das Modell des Teilchenbeschleunigers, mit dem dort geforscht wird, abgebildet. So konnte ich das erste Mal einen Blick auf eine Maschine werfen, die ich sonst nur aus der Theorie im Physikunterricht kannte. Ich konnte also nicht nur mein Wissen über Teilchenbeschleuniger auffrischen, sondern auch mit eigenen Augen sehen, wie komplex dieser ist. Nach dem Mittagessen im Seecasino wurde dann jeder von einem Betreuer des jeweiligen Institutes abgeholt. Ich hatte mich im Vorfeld für das ZEA-1 entschieden, das ist das Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik. Bevor ich das Abitur begonnen habe, habe ich eine technische Ausbildung in einem Industriebetrieb gemacht, und mich entschlossen nach der Schule ein Studium als Ingenieur zu beginnen. Deshalb fiel meine Wahl direkt auf dieses Institut. Genau so groß wie mein Interesse, hier meine Woche zu verbringen, war die Aufregung, was mich erwarten wird. Ich wurde von meinem Betreuer durch das gesamte Institut geführt und erhielt erste Eindrücke, mit welcher Arbeit sich ein Physikingenieur beschäftigt. Der Punkt Sicherheit wird zum Beispiel sehr groß geschrieben. Und so bekam ich meine eigenen Sicherheitsschuhe für die Woche und eine Sicherheitsunterweisung, damit ich weiß, wie ich mich bei allen praktischen Arbeiten und im Notfall zu verhalten habe. Kurz vor Feierabend wurde mir dann noch mitgeteilt, dass ich ein eigenes Projekt für die Woche bekommen würde, an dem ich mit einigen Mitarbeitern meiner Abteilung arbeiten würde. Leider war es dann an der Zeit zurück zum Haus Overbach zu fahren, denn ich konnte es kaum erwarten mit dem Projekt zu beginnen. Nach dem gemeinsamen Abendessen haben wir uns dann zusammen gesetzt und unsere ersten Eindrücke und Erfahrungen mitgeteilt. Es stellte sich heraus, dass jeder zu Beginn sehr aufgeregt war, aber alle ein positives Gefühl nach dem ersten Tag im Forschungszentrum hatten und den nächsten Tag kaum erwarten konnten.

Tag 3 – Vorbereitung meines eigenen
Nun hatte das Warten ein Ende. In einer Teambesprechung wurden mir und zwei Mitarbeitern des ZEA-1 unser gemeinsames Projekt erläutert: Neutronen sollen in einem Beschleuniger mit anderen Gegenständen kollidieren. Damit dieser Vorgang nicht von außen durch Störfaktoren beeinflusst wird, ist dieser mit einer Kunststoffverkleidung aus PE-Platten ummantelt. Damit diese Hülle kein Feuer fängt, sind an dem Kunststoff dünne Edelstahlbleche befestigt. Diese sind allerdings sehr teuer und sollen durch Kunststoffplatten, die zum Teil aus normalem Polyethylen (PE) und Brandschutz-PE bestehen, ersetzt werden, weil dies kostengünstiger ist. Eine weitere Möglichkeit wäre, das normale Polyethylen mit einer Brandschutzfarbe zu bestreichen. Beide Verfahren sollen nun getestet werden, da vorher keinerlei Erfahrungen mit der Brandschutzfarbe und dem Brandschutz-PE gemacht worden ist. Der Test besteht nun darin, beide Möglichkeiten einer direkten Flamme auszusetzen und im weiteren Verlauf die Wärmeleitfähigkeit des Polyethylens festzustellen mit verschiedenen Sensoren. Zuerst sollte ein geeigneter Arbeitsplatz ausgesucht werden, an dem sich eine Absauganlage für die Dämpfe, die bei diesem Versuch entstehen, befindet. Ein Gestell, auf das die PE-Platte gelegt werden konnte und das ein Loch für die Flamme hat, war schon vorbereitet. Nun galt es die Kunststoffplatte für den Versuch vorzubereiten. Es mussten zum Beispiel Löcher für die Sensoren gebohrt werden und die Hälfte der Oberfläche musste angeraut werden, damit die Farbe besser hält. Der Tag verging wie im Fluge mit allen Vorbereitungen und die Durchführung sollte dann direkt am nächsten Tag erfolgen.
Tag 4 – Durchführung und Diskussion
Über Nacht war die Brandschutzfarbe komplett getrocknet und beide Polyethylenplatten waren nun bereit, der Flamme ausgesetzt zu werden. Bevor wir loslegen konnten, wurde noch eine Kamera in Position gebracht, die den ganzen Ablauf dokumentieren sollte. Außerdem wurde gemeinsam das Messgerät, welches mit allen drei Sensoren verbunden war, eingestellt. Jetzt konnte der Versuch starten und ich war ziemlich gespannt auf das Ergebnis.

Sowohl das Brandschutz Polyethylen, als auch der Kunststoff mit der Brandschutzfarbe hielten der offenen Flamme stand und fingen nicht an zu brennen. Das Versuchsprotokoll musste allerdings auf den nächsten Tag verschoben werden, denn nach dem Mittagessen gab es für uns zehn Studierende eine gemeinsame Gesprächsrunde. Zwei Mitarbeiter des Institutes für Neurowissenschaften hatten uns eingeladen, mit ihnen über Ethik in der Neurowissenschaft zu diskutieren. Es ging speziell um das Thema „Neuroenhancement“, ob das Einnehmen von Substanzen, die unsere Leistungen fördern, im Alltag legitim ist. Ein aktuelles Thema, das auch in unserer Welt mit hohem Leistungsdruck als Schüler/in und Student/in allgegenwärtig ist. Schnell begann eine angeregte Diskussion, die wir auch noch gerne weiter geführt hätten, aber dann hätten wir riskiert, das Abendessen zu verpassen. Am Abend besuchten wir mit unseren Betreuern vom proMINat noch den Tagebau in Elsdorf. Dies war für mich als „Münsterländer“ etwas ganz Neues und Faszinierendes.
Tag 5 – Der letzte Tag im Institut
Heute stand zunächst eine Aufgabe auf der Tagesordnung, die ich normalerweise eher ungern mache, und zwar ein Prüfprotokoll anzufertigen und anschließend auszufüllen. Aber auch das gehört natürlich zu den Aufgaben eines Physikingenieurs und ist bei einem richtigen Versuch erforderlich. Wie ich es aus dem Chemieunterricht gewohnt war, habe ich mich dann an den vier Punkten (Einleitung, Durchführung, Beobachtung und Resultat) orientiert. Bei dem Punkt Beobachtung waren die Messwerte der ausschlaggebende Punkt, wo ein klarer Unterschied auszumachen war. Während die Brandschutzfarbe kaum Wärme in den Kunststoff geleitet hat, war das Brandschutz-PE sehr gut wärmeleitfähig. Mit dem Abschluss des Protokolls war für mich auch der Versuch zu Ende. Danach bekam ich aber noch mal einen Einblick in ein Forschungssystem, welches ich schon einmal in ähnlicher Form im Physikunterricht behandelt hatte. Und zwar soll mit Hilfe eines Laserstrahls die Konzentration, beziehungsweise die Zusammensetzung eines Gasgemisches ermittelt werden. Hierzu wird ein vorher erzeugter Laserstrahl in einen Messstrahl und einen Indifferenzstrahl aufgeteilt. Der Messstrahl wird durch eine Vakuumkammer mit einer Düse, die das Gasgemisch versprüht geleitet. Anschließend werden beide Strahlen wieder zusammengeführt und von einer Hochgeschwindigkeitskamera erfasst. Nun können an einem Computer die Indifferenzlinien verkippt werden, um den Gangunterschied zu erfassen. Durch den Gangunterschied können dann Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Gases gezogen werden. Leider war dies auch mein letzter Tag in dem ZEA-1 und der Abschied fiel mir schwerer als gedacht.
Tag 6 – Auch am letzten Tag gab es noch viel zu entdecken
Am letzten Tag haben wird noch zwei Institute besichtigt. Zum einen das ERC, wo einer der drei größten und leistungsfähigsten Elektronenmikroskope, die es auf diesem Planeten gibt, steht. Hier wurde uns der komplette Ablauf einer Probe, die mikroskopiert werden soll, gezeigt, denn es gehört einiges dazu, bis man ein Präparat soweit bearbeitet hat, dass es mit diesem Mikroskop untersucht werden kann. Das zweite Institut war das IEK-8, hier steht die Atmosphärensimulationskammer. Diese führt Pflanzen Luft aus unterschiedlichen Höhen zu, um so zu erforschen, wie die Pflanzen auf die Luft aus verschiedenen Höhen reagieren. Das Abschlusstreffen fand wieder im Schülerlabor statt und jeder durfte noch einmal von seiner interessanten Woche mit sehr vielen neuen Eindrücken erzählen, bevor es dann für mich zurück nach Münster ging.
Fazit
Zu Beginn war die Aufregung wirklich riesig, doch diese wich schnell der Neugier und dem Verlangen so viele Informationen aufzusagen, wie es nur geht. Für mich war es das erste Mal in so einer Forschungseinrichtung und ich bin beeindruckt, in wie vielen verschiedenen Bereichen hier geforscht wird und dass diese so nahe miteinander verbunden sind. Ich durfte nicht nur sehr nette und hilfsbereite Mitarbeiter kennenlernen, sondern habe auch viele Einblicke in die Tätigkeit eines Physikingenieurs bekommen. Zu meinen Erfahrungen, die ich in dieser Woche gemacht habe, gehört, dass die Arbeit unheimlich vielseitig und abwechslungsreich ist, auch wenn nicht jede Arbeit immer nur Spaß macht und man bei vielen Versuchen eine Menge Geduld mitbringen muss. Ich hatte das Glück, während meiner Woche auch viele praktische Tätigkeiten zu sehen und zu machen. Deshalb kam keine Langeweile auf, sondern eher der Wunsch, noch eine Woche länger im ZEA-1 zu verbringen. Die Kombination aus Forschung und Werkstatt für die restlichen Institute hat mir sehr gefallen und ich habe nicht nur viel gelernt, sondern konnte auch etwas von meinem Wissen aus Schule und Ausbildung in meine Arbeit einbringen. Jedem der Interesse an der Forschung in Naturwissenschaftlichen Bereichen hat, kann ich dieses Praktikum nur empfehlen. Es gibt im Forschungszentrum Jülich nicht nur viel Interessantes zu entdecken, sondern man bekommt den Arbeitsalltag eines Forschers hautnahe mit.