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KURZ-INFO Angewandte Naturwissenschaften an FHs verbinden Ingenieurwesen mit Chemie, Bio oder Physik. Theorie und Praxis halten sich die Waage. Es gibt viele Spezialisierungsmöglichkeiten. Absolventen analysieren, konstruieren und optimieren in allen Industriezweigen. VON ANANT GARWALA

Worum geht es?
Sie finden chemische Verbindungen, die im Deo 48 Stunden lang vor Schweiß schützen, entziehen Efeublättern Wirkstoffe, um den Husten zu lösen, oder arbeiten an Lasern, die gigantische Datenmengen von Satellit zu Satellit durch den Weltraum schießen. Absolventen aus dem Bereich der Angewandten Naturwissenschaften haben gelernt, wie Naturwissenschaftler und gleichzeitig wie Ingenieure zu denken und daraus praktischen Nutzen zu ziehen. Zu den Angewandten Naturwissenschaften zählen die Physikalische Technik, biotechnologische und biomedizinische Studiengänge sowie Angewandte Chemie oder Chemieingenieurwesen. Die Studiengänge werden vorwiegend an Fachhochschulen angeboten. Manche tragen englische Namen wie Chemical Engineering oder Biotechnology. In diesen Fällen finden die Kurse meist auf Englisch statt. Doch auch sonst ist Englisch wichtig – für einen Großteil der Fachliteratur und teils sogar für die häufig in Unternehmen geschriebenen Abschlussarbeiten. Oft gibt es daher extra Englischunterricht. Benedikt Braun, 21, hat sich für Applied Biology entschieden. Er studiert das Fach an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg. In der Biologie sei heutzutage so viel möglich, da wolle er unbedingt mitmischen. »Wir kombinieren das Wissen aus Bio, Physik und Chemie, und dabei entstehen ganz neue Dinge, zum Beispiel Plastik aus biologisch abbaubarem Material«, sagt er. Tatsächlich gibt es viele Überschneidungen zwischen den Fachrichtungen, und auch später im Beruf arbeiten die Absolventen oft gemeinsam an neuen Entwicklungen.

Wie ist das Studium aufgebaut?
An vielen Hochschulen sitzen die Studenten verschiedener Richtungen in den ersten beiden Semestern zum Teil in gemeinsamen Vorlesungen. »Interdisziplinarität ist typisch für die Angewandten Naturwissenschaften«, sagt Wolfram Meusel, Professor für Bioverfahrenstechnik an der Hochschule Anhalt in Köthen. Angehende Biotechnologen etwa müssen Grundlagen der Chemie und der Mathe kennen, und auch Studenten der Physikalischen Technik pauken Chemie. Denn im Beruf haben die meisten nicht allein mit ihrem Kernfach zu tun. Zu den naturwissenschaftlichen Grundlagen kommen Fächer aus den Ingenieurwissenschaften. Verfahrenstechnik etwa ist Bestandteil fast aller Studiengänge, denn hier lernt man, aus Ausgangsmaterialien neue Dinge zu kreieren – also das, was die Studenten später im Job auch tun. Daneben bekommen sie oft Einblicke in Maschinenbau oder Werkstoffwissenschaften. Von dem dritten Semester an stehen vermehrt fachspezifische Module auf dem Stundenplan, und man kann erste Schwerpunkte setzen. Chemieingenieure können sich zum Beispiel auf Lackchemie konzentrieren, Physikingenieure auf Laser- oder Umwelttechnik. Es geht dann auch immer häufiger ins Labor, wo die Studenten das Gelernte umsetzen, beispielsweise Gewässerproben analysieren oder DNA entschlüsseln oder Temperatursensoren herstellen. Alle Studiengänge, die Chemie im Namen tragen, enthalten auch organische, anorganische und physikalische Chemie. Unterschiede zwischen Angewandter Chemie und Chemieingenieurwesen treten meist erst von dem vierten Semester an auf, wenn bei den Chemieingenieuren die technischen Fächer eine größere Rolle spielen, dafür speziellere Bereiche wie Biochemie, Toxikologie oder makromolekulare Chemie außen vor bleiben. Die Gewichtung hängt auch vom Profil der Hochschule ab. Manche legen den Fokus auf Umwelttechnik, andere auf Textilchemie oder Pharmazie. Bei den Bioingenieuren stehen zum Beispiel Molekularbiologie, Genetik oder Zellkulturtechnik auf dem Stundenplan. »Biotechnologen stellen mit Hilfe von Mikroorganismen oder Zellen Produkte in einer vermarktungsfähigen Menge und Qualität her«, erklärt der Professor Wolfram Meusel. Die Studenten hantieren dabei nicht nur mit kleinen Reagenzgläsern, sondern auch mit Bioreaktoren, in denen Zellen und Organismen in großem Stil kultiviert werden. Das kann zum Beispiel ein Protein für ein Medikament sein oder aus einem Pilz gezüchtete Zitronensäure für Limonaden aller Art. Im Labor sind Kenntnisse aus den verschiedenen Vorlesungen gefragt. Die Studenten rechnen zum Beispiel aus, wie groß die Kühlflächen sein müssen, damit die Temperatur im Bioreaktor konstant bleibt. Oder sie lernen, in einer Petrischale Haut oder Herzmuskelgewebe für Transplantationen zu züchten – »Tissue-Engineering«. Physikingenieure beschäftigen sich neben ihren Vorlesungen in Technischer Optik, Mechatronik oder Atomphysik in den Laboren der Hochschulen zum Beispiel mit Laseranlagen, Industrierobotern und Elektronenmikroskopen, forschen zu hochauflösenden Handydisplays oder der Rückgewinnung von Energie. Wie bei den Bio- und Chemieingenieuren gibt es auch bei den Physikern Überschneidungen mit den anderen Naturwissenschaften. Umfang und Schwierigkeitsgrad der beiden Kernfächer Mathematik und Physik sind jedoch deutlich höher als in den anderen Richtungen. Überdies enthält die Physikalische Technik auch mehr ingenieurwissenschaftliche Inhalte, da die Absolventen zum großen Teil Geräte oder Verfahren entwickeln. Spätestens die vorlesungsbegleitenden Praktika begeistern viele Studenten. »Seit dem dritten Semester genieße ich mein Studium sehr«, sagt Benedikt Braun. In einem Praktikum in Molekulargenetik hat er seine eigene DNA isoliert: »Wir haben Zellen aus unseren Wangentaschen entnommen und mit Enzymen und Chemikalien behandelt und zentrifugiert. So wurden die Zelle und der Zellkern zerstört, und die DNA blieb übrig, sodass man sie vervielfältigen konnte. Dieses Verfahren wird zum Beispiel auch verwendet, um Mordfälle aufzuklären.« An den meisten Hochschulen gehören komplette Praxissemester zum Studium, daher sind für den Bachelorabschluss oft sieben Semester vorgesehen. Für die Bachelorarbeit gehen die Studenten häufig in Betriebe. Nach dem Bachelor hat man die Möglichkeit, sich mit einem Master auf seinem Lieblingsgebiet zu spezialisieren: Ob Technische Bio chemie, Applied Life Sciences oder Photonik – die Liste ist lang. Fast jede Hochschule zeichnet sich durch ein eigenes Profil aus.

Neue Entwicklungen
In der Chemie ist ein Trend zur Analytik erkennbar. Denn in der verarbeitenden Industrie, einem der Hauptarbeitgeber für Chemieingenieure, sind viele Absolventen damit beschäftigt, Rohstoffe zu analysieren und zu charakterisieren, um ihre Eignung für die gewünschten Produkte festzustellen. Welche Menge an Tensiden brauche ich beispielsweise, damit sich das neue Shampoo weich auf der Kopfhaut anfühlt? Welche Pigmente und Gele arbeiten so zusammen, dass die Tinte im Kugelschreiber sich leicht auftragen lässt und nicht verschmiert? »Nur wer die ganze Breite an Messverfahren beherrscht, ist Herr über sein Produkt «, sagt Karl-Heinz Jacob, Professor für Angewandte Chemie an der Georg-Simon-Ohm- Hochschule in Nürnberg. In der Physikalischen Technik werden Optik und Photonik immer wichtiger. »Alles, was mit Licht zu tun hat, liegt im Trend«, so Rolf Heilmann, Professor für Physikalische Technik an der Hochschule München. Zum Beispiel die optische Nachrichtentechnik, in der mittels Lichtteilchen Informationen übertragen werden. Weil es billiger ist, werden Experimente immer häufiger durch Computersimulationen ersetzt. Dadurch verschwimmt die Grenze zur Informatik. Heilmann: »Heute lässt man nicht jeden Test-Mercedes mehr gegen die Wand fahren, sondern berechnet Aufprall und Schaden in Computermodellen.« In der Angewandten Biologie haben insbesondere Biopharmaka an Bedeutung gewonnen. Was mit Penicillin, dem ersten Antibiotikum auf Schimmelpilzbasis begann, ist ein riesiger Forschungszweig geworden. Bioingenieure gewinnen zum Beispiel Proteine aus den Zellen von Tieren oder Pflanzen, die in Verbindung mit anderen Substanzen als Wirkstoff gegen Brustkrebs oder Alzheimer eingesetzt werden. Auch auf sogenannten individualisierten Medikamenten, die genau auf die Bedürfnisse des einzelnen Patienten abgestimmt sind, ruhen große Hoffnungen. Die Hochschulen reagieren auf diese Trends, indem sie verstärkt Fächer wie Biochemie oder Bioapparate technik in die Lehrpläne aufnehmen.

Eignung, Hürden, Irrtümer
Je nachdem, wie weit die letzte Mathe- oder Chemie stunde zurückliegt, müssen einige erst mal schlucken. »Aber wer das erste Jahr überstanden hat, schafft den Rest auch«, sagt Heilmann. Vor Studienbeginn kann man freiwillig Vorkurse belegen, um Wissenslücken zu schließen. Die geballte Theorie, die die Studenten in den ersten Semestern oft erwartet, überrascht den einen oder anderen, der sich wegen der Praxisorientierung für ein FH-Studium entschieden hat. Auch das Fächer übergreifende gefällt nicht jedem auf Anhieb. »Das hat mir zum Teil gar keinen Spaß gemacht «, sagt Benedikt Braun. »Ich interessiere mich sehr für Biologie, und dann sitze ich in einer Informatikvorlesung. In einigen Veranstaltungen musste ich mich echt durchbeißen.« Neben technischem und naturwissenschaftlichem Grundverständnis braucht man Kreativität und Geschicklichkeit, wenn es darum geht, das theoretische Wissen in den Laboren umzusetzen. Insbesondere angehende Bioingenieure unterschätzen gelegentlich den technischen Bezug des Studiums. »Manche lassen sich von der Vorsilbe ›Bio‹ täuschen und denken, die Naturwissenschaft stehe im Vordergrund. Dabei ist in der Biotechnologie die technische Seite genauso wichtig«, sagt der Professor Wolfram Meusel. Die Studiengänge in Angewandten Naturwissenschaften sind fast nie zulassungsbeschränkt. Vereinzelt, und dann eher bei den Bioingenieuren, gibt es einen Numerus clausus. In Aachen lag er zuletzt bei 2,9. Ansonsten reicht fast immer die Fachhochschulreife, alle Bewerber bekommen einen Platz. Beim Master ist das anders, dort braucht man für eine Zulassung oft zumindest einen guten Zweierschnitt aus dem Bachelor.

Berufsperspektiven
Die Absolventen von Fächern aus dem Bereich der Angewandten Naturwissenschaften haben in unterschiedlichen Industriezweigen gute Einstiegschancen. Chemieingenieure etwa sind nicht auf Unternehmen wie BASF oder Bayer beschränkt. »Mehr als die Hälfte unserer Absolventen arbeitet später nicht in der chemischen Industrie «, sagt der Professor Karl-Heinz Jacob. Dafür findet man sie in Unternehmen, die chemische Stoffe kaufen und zu Produkten verarbeiten. Zwar findet sich der Großteil der Arbeitsplätze für Chemieingenieure im Labor und im technischen Bereich, aber auch im Vertrieb oder Einkauf braucht man sie. In der chemischen Industrie selbst hätten Master und Promotion nach wie vor eine große Bedeutung, sagt Jacob. In kleineren und mittleren Unternehmen, die chemische Produkte weiterverarbeiten, aber nicht selbst herstellen, sei das nicht zwingend so: »Wir beobachten, dass auch sehr gute Bachelorabsolventen dort sofort einen Arbeitsplatz bekommen.« Bioingenieure mit Masterabschluss hätten gute Berufsperspektiven in der Lebensmittelindustrie, in Biomedizin und Pharmazie oder Umwelttechnologie, sagt der Professor für Bioverfahrenstechnik Wolfram Meusel. Allein mit dem Bachelorabschluss den gewünschten Job zu bekommen sei hingegen oft schwierig, weswegen die überwiegende Mehrheit der Absolventen nach dem Bachelor weiterstudiere. Physikingenieure sind oft in der Forschung und Entwicklung tätig. »Absolventenbefragungen zeigen, dass etwa zwei Drittel diesen Weg wählen, und das zum Teil auch schon als Bachelor«, so Physikprofessor Rolf Heilmann. Zu den klassischen Stellen in der Elektro-, Energie- oder Raumfahrttechnik kommen seit einigen Jahren immer mehr Arbeitsplätze in der Laser-, Nanooder auch in der Medizintechnik hinzu.

BÜCHER UND LINKS
Arno Behr, David Agar, Jakob Jörissen: Einführung in die Technische Chemie; Spektrum, Heidelberg 2010; 278 S., 29,95 Euro. Von der Chemischen Industrie ausgezeichnetes Lehrbuch, das Chemieingenieuren einen Überblick über gängige Verfahren gibt.

Reinhard Renneberg, Viola Berkling: Biotechnologie für Einsteiger; 4. Aufl.; Springer Berlin 2013; 434 S., 39,95 Euro. Anschauliche Einführung in die Verfahren und Anwendungsgebiete der Biotechnologie.

Werner Martienssen, Dieter Röß (Hrsg.): Physik im 21. Jahrhundert; Springer Berlin 2011; 420 S., 29,95 Euro. Essaysammlung, die Begeisterung für Physik vermittelt.

kjvi.de: Die Seiten der »kreativen jungen Verfahrensingenieure« bieten Informationen zu Studium und Forschung sowie Veranstaltungstermine.

biotechnologie.de: Plattform des Bildungsministeriums mit aktuellen Infos und Videos von Experimenten.

fbt-pht.de/info.htm Seite des Fachbereichstags Physikalische Technologien mit Links zu Studienorten und ausgezeichneten Abschlussarbeiten.

Überblick der Studienangebote für das Fach in der ZEIT ONLINE Studiengangsuche