Siegener Physik-Nachwuchs trifft Nobelpreisträger

Zwei Doktorandinnen und ein wissenschaftlicher Mitarbeiter vom Department Physik der Uni Siegen sind zur diesjährigen Lindauer Nobelpreisträgertagung eingeladen. Sie haben während der Tagungswoche die Chance, mehr als 30 Physik-Nobelpreisträger*innen zu treffen.

Die klügsten Köpfe des eigenen Fachgebiets kennenlernen, sich persönlich mit ihnen austauschen und für die eigene Karriere inspirieren lassen: Diese besondere Gelegenheit haben im Sommer drei Nachwuchswissenschaftler*innen des Physik-Departments der Uni Siegen. Sie wurden unter tausenden Bewerberinnen und Bewerbern aus aller Welt zur Teilnahme an der 73. Lindauer Nobelpreisträgertagung ausgewählt. Insgesamt wurden zu dem Treffen rund 650 Wissenschaftler*innen unter 35 Jahren eingeladen. Außerdem haben bereits mehr als 30 Physik-Nobelpreisträger*innen zugesagt – darunter auch die jüngst ausgezeichneten Anne L`Huillier und Ferenc Krausz.

„Ich bin wirklich froh, dass ich für die Teilnahme an der Konferenz ausgewählt wurde. Das Bewerbungsverfahren war sehr aufwändig, wir mussten umfangreiche Unterlagen einreichen“, sagt Kiara Hansenne, die 2020 aus dem belgischen Lüttich an die Uni Siegen gekommen ist und in der Arbeitsgruppe „Theoretische Quantenoptik“ ihre Doktorarbeit schreibt. Zusammen mit Kiara Hansenne werden die Doktorandin Anastasia Boushmelev aus der Arbeitsgruppe „Theoretische Teilchenphysik“ und Dr. Reimund Bayerlein aus der „Experimentellen Teilchenphysik“ nach Lindau reisen. Bayerlein wurde bereits 2020 für die Teilnahme ausgewählt – wegen der Corona-Pandemie konnte diese Tagung jedoch nicht in Präsenz stattfinden.

„Die Tatsache, dass in diesem Jahr gleich drei Siegener Nachwuchswissenschaftlerinnen beziehungsweise -Wissenschaftler nach Lindau eingeladen wurden, zeigt die hohe Qualität und Forschungsstärke unseres Nachwuchses. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Nobelpreisträgertagung werden in einem mehrstufigen Verfahren und Zusammenarbeit mit rund 150 akademischen Partnerin weltweit nominiert“, erklärt der Siegener Physik-Professor und Prodekan für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät, Dr. Ivor Fleck.

Im Rahmen der Lindauer Nobelpreisträgertagung kommen die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in verschiedenen Runden und Formaten zusammen. Dabei haben einerseits die Nobelpreisträger*innen die Möglichkeit, ihre Erfahrungen, Erkenntnisse und Methoden weiterzugeben. Gleichzeitig bekommen Nachwuchswissenschaftler*innen eine Plattform, um ihre eigene Forschung zu präsentieren. Zum Programm gehören außerdem ein Internationaler Abend und eine Schifffahrt zur Insel Mainau. Insgesamt werden Physikerinnen und Physiker aus mehr als 90 Ländern zu dem Treffen erwartet.

Kontakt:
Prof. Dr. Ivor Fleck
Tel.: 0271 740-4681
E-Mail: prodekanforschung@nt.uni-siegen.de

Girls‘ Day und Boys‘ Day an der Uni Siegen

Die Universität Siegen nimmt am Aktionstag zur Berufs- und Studienorientierung für Mädchen und Jungen am 25. April teil.

Die Universität Siegen beteiligt sich auch in diesem Jahr am bundesweiten Girls‘ Day und Boys‘ Day. Am 25. April 2024 haben Schüler:innen die Möglichkeit, in spannenden Workshops –  fernab von Klischees und Vorurteilen – Einblicke in Studienfächer und Berufsfelder zu erhalten, in denen das eigene Geschlecht unterrepräsentiert ist, sowie den Alltag an der Universität Siegen kennenzulernen. Auch Jugendliche, die sich weder als Junge noch als Mädchen empfinden, können am Berufsorientierungstag teilnehmen. Sie können sich für ein Studienfach entscheiden, das sie bislang noch nicht im Blick hatten.

Im Workshop „Informatik – Kreativität für die Welt von morgen“ entwickeln Mädchen zwischen 12 und 15 Jahren eine eigene App. Erfahrungen im Programmieren sind nicht erforderlich. Auch im Workshop „Hey Siri, lass mal die Welt retten – wie Technik das Verhalten ändern kann“ sind die Ideen der Schülerinnen (10 bis 18 Jahre) gefragt, aus denen dann einfache Prototypen entstehen können. Anmeldefrist ist jeweils der 18. April. Jungen zwischen 11 und 15 Jahren sind zum Workshop der Theaterpädagogik „Die Pfosten sind, die Bretter aufgeschlagen…“ eingeladen. Hier wird ein Blick hinter die Kulissen geworfen und die Möglichkeit geboten, Theaterspielen selbst auszuprobieren. Anmeldeschluss ist der 11. April. Ausführliche Informationen gibt es hier.

Der Girls‘ Day und Boys‘ Day ist ein bundesweiter Aktionstag zur Berufs- und Studienorientierung von Mädchen und Jungen. Er wird vom Bundesministerium für Familie, Senioren, Frauen und Jugend und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Kontakt
Gleichstellungsbüro Universität Siegen
Hannah Schittenhelm
Telefon: 0271 / 740 – 5141
E-Mail:  projekte.gleichstellung@uni-siegen.de

Foto: kompetenzz.de

Mathe-Fest am Campus Unteres Schloss

Zum Tag der Mathematik kamen viele, die Spaß an Zahlen haben und sich vom bunten Mathe-Programm der Uni Siegen begeistern ließen.

Der Tag der Mathematik an der Universität Siegen war eine runde Sache: Am sogenannten Pi-Day kamen am Campus Unteres Schloss Alt und Jung zusammen, um sich mit vielen spannenden, mathematischen Fragen, nicht nur zur Kreiszahl Pi, zu beschäftigten.

Organisiert wurde das abwechslungsreiche Programm mit Vorträgen und Experimenten, das viele Schüler:innen ansprach, aber auch Bürger:innen ins Hörsaalzentrum lockte, vom Department Mathematik, unter der Federführung von Prof. Dr. Volker Michel.

Weil die amerikanische Schreibweise dieses Datums mit 3/14 aus den ersten drei Ziffern 3,14 der Zahl Pi besteht, wird an diesem Tag in den Vereinigten Staaten schon lang der „Pi-Day“, also der Pi-Tag, in Hochschulen gefeiert und seit ein paar Jahren auch weltweit der Internationale Tag der Mathematik. Rund 350 Anmeldungen lagen allein im Vorfeld der Veranstaltung in Siegen vor. „Wir mussten ins Hörsaalzentrum umziehen, weil die Räume auf dem Emmy-Noether-Campus zu klein gewesen wären“, erläutert Michel. „Das zeigt, wie angesagt Mathematik speziell und Wissenschaft allgemein ist.“

Dass Mathematik etwas mit dem Lösen von Rätseln zu tun hat, dürfte vielen bekannt sein. Doch die wichtige Botschaft des Siegener Pi-Days war: Einerseits sind solche Rätsel spannend und begeisternd und andererseits steckt oft eine sehr praktische und wichtige Frage aus Naturwissenschaft, Technik oder Wirtschaft dahinter. So brauchte man an diesem Tag zum einen mathematische Fertigkeiten, um Escape Games, Schach-Probleme und Paradoxien der Wahrscheinlichkeiten bewältigen zu können. Zum anderen erfuhren die Teilnehmer:innen auch, warum ohne Mathematik weder die Forschung zum Klimawandel noch die Datenverschlüsselung möglich wäre. „Im Vordergrund steht aber der Spaß, denn das ist die beste Motivation“, ergänzt Michel, „und die Bereitschaft, Klischees über Bord zu werfen und neue Dinge zu erfahren.“ So konnte man auch erleben, wie Badminton-Spielen zum Teil einer Mathematik-Vorlesung werden kann. Es gab viel Lob von den Teilnehmenden. Die Planung für den Pi-Day 2025 hat bereits begonnen.

Schön über Wasser bleiben

Beim Schüler:innenwettbewerb des Department Bauingenieurwesen der Universität Siegen baute das Team des Gymnasiums Maria Königin Lennestadt das tragfähigste Papierschiff. Gemessen wurde die maximale Auftriebskraft. Bei der Prüfung der Schiffe fieberten die Schüler:innen im Hörsaal mit.

Am Tag der Entscheidung standen sie aufgereiht nebeneinander: groß und kuglig, schmal und zylindrisch, klein und kegelförmig, quadratisch und voluminös, manche mit Kiel, manche mit flügelförmigen Verbreiterungen, viele mit Streben verstärkt. Papierschiffe. Nicht gefaltet, sondern aufwendig konstruiert und gebaut aus Papier der Uni-Zeitung Querschnitt und einfachem Tapetenkleber.

115 Schüler:innen von 18 Schulen, nicht nur aus der Region und erstmalig auch mit einem Team aus Belgien, fieberten im Hörsaal am Paul-Bonatz Campus der Universität Siegen mit, welches der Schiffe das tragfähigste ist. Die Schiffe selbst durften nicht schwerer sein als 220 Gramm.

Dipl.-Ing. Jörg Wieland (Hydromechanik und Wasserbau) erläuterte die Messvorrichtung und den Messvorgang, den alle im Hörsaal über eine Kamera mitverfolgen konnten. Dann wurde das erste Schiff in der Halterung befestigt, die Schüler:innen drückten den Startbuzzer und es ging abwärts. Die Boote wurden eins nach dem anderen in einem Bottich zu Wasser gelassen und über einen Belastungszylinder die Traglast des Schiffes gemessen. Das Papierschiff mit der maximalen Auftriebskraft im Verhältnis zum Gewicht stand am Ende ganz oben, – auch wenn die Boote selbst am Ende alle tropfnass in der Schiffsfriedhofs-Kiste landeten. Dem Untergang entkam keines.

Bewertet wurden neben der Tragfähigkeit des Schiffes auch die Dokumentation sowie die Kreativität und Qualität der Konstruktion. Am Ende gewann das Team des Gymnasiums Maria Königin Lennestadt mit Moritz Wirth, Matti Hutter, Julius Scheele und Roman Busse. Platz zwei erreichte das Gymnasium Lennestadt mit Jette Kilgus, Laura Falke, Jan Hoppe und Ricarda Friedrichs. Auf den dritten Platz kam die Rudolf-Steiner-Schule Siegen mit Joshua Gross und Robin Ohrndorf.

„Es ist interessant zu sehen, dass eine Aufgabenstellung mit nur wenigen einzuhaltenden Randbedingungen sehr viele verschiedene und kreative Lösungen für das gleiche Problem liefert“, sagte Jörg Wieland. „Wie wichtig die Qualität der Verarbeitung ist, zeigt sich bei der Prüfung: Einige Schiffe sind dicht, bis das Wasser über die Kante der Bordwand läuft. Bei anderen reißt der dünne Rumpf schon bei kleiner Tauchtiefe.“ Die Siegergruppe vom Gymnasium Maria Königin habe hier einen guten Kompromiss zwischen Stabilität und Gewicht entwickelt. Ihr Schiff konnte fast der 64-fachen Last seines Eigengewichts widerstehen. „Das ist sehr beachtlich“, lobte Wieland.

Der erste Preis war mit 150 Euro dotiert. Das zweitplatzierte Team erhielt 100 Euro und das drittplatzierte Team 50 Euro. Alle die mitgemacht haben, bekamen eine Urkunde und einen Sachpreis. Gestiftet wurden die Preise vom Förderverein für Architektur und Bauingenieurwesen an der Universität Siegen.

Bereits zum 21. Mal hatte das Department Bauingenieurwesen zu dem Wettbewerb eingeladen. Viele Jahre bestand die Aufgabe für die Schüleri:nnen darin Papierbrücken zu bauen. Nun ging es zum zweiten Mal um Schiffe. Prof. Dr. Jorge Leandro vom Lehrstuhl Hydromechanik und Wasserbau freute sich über die rege Teilnahme an dem Wettbewerb und das Interesse der Schüler:innen an den Themen Bauen und Konstruieren. „Hier können wir gut zeigen, wie spannend das Bauingenieurwesen ist.“

Prof. Dr. Kerstin Lemke (Verkehrsplanung und Mobilität), nutzte die Gelegenheit, um den Schüler:innen die Inhalte und die Struktur des Studiums an der Universität Siegen zu erläutern. „Beim Bauingenieurwesen geht es um Gebäude, Brücken, Straßen, Wasser, Umwelt und Klimafragen und damit letztlich um die Gestaltung unserer Lebenswelt.“ Dabei sei, neben mathematischen Kenntnissen, auch Kreativität gefragt. Beides hatten die Schülerteams beim Wettbewerb Papierschiffe bereits unter Beweis gestellt. 

Dr. rer.nat. Sebastian Keckert erhält den 2023 DPG-Nachwuchspreis für Beschleunigerphysik

Dr. Sebastian Keckert promovierte in 2019 an der Universität Siegen und erhält den mit 5000 EUR dotierten 2023 DPG-Nachwuchspreis für Beschleunigerphysik „in Würdigung seiner herausragenden, im Rahmen der Promotion und ersten Forschungsphase erbrachten, wissenschaftlichen Leistungen auf dem Gebiet neuartiger Materialien für supraleitende Hochfrequenzsysteme“. Supraleitende Hochfrequenz-Beschleunigungssysteme sind eine Schlüsseltechnologie für modernste Teilchenbeschleuniger mit diversen Anwendungen. Wie in der Laudatio des Preiskomitees betont wird, hat Herr Keckert „das Prinzip des Quadrupol-Resonators zum Test supraleitender Materialien entscheidend weiterentwickelt. Damit ist die Grundlage für eine sowohl präzise als auch umfassende Charakterisierung der Hochfrequenzeigenschaften von neuartigen supraleitenden Materialsystemen gelegt worden“. Im Rahmen seiner Promotion konnte Herr Keckert zum Beispiel erstmals präzise einen Vielschicht-Supraleiter charakterisieren, der das Potential birgt, das klassische Niob-Material sowohl in Bezug auf die erreichbare Feldstärke als auch hinsichtlich der Verlustleistung zu übertreffen. Wie das Komitee befand, ist „die Mobilisierung dieser Potentiale … von erheblicher Bedeutung für den Bau künftiger Beschleunigeranlagen, insbesondere was die Nachhaltigkeitsaspekte betrifft.“

Alternative Lernwege

Schülerinnen und Schüler vom Gymnasium Stift Keppel erschließen sich im Labor der Uni Siegen die physikalischen Grundlagen bei der Instandsetzung von Bremsen.

Schülerinnen und Schüler des Gymnasiums Stift Keppel waren zwei Tage lang zu Gast im fahrzeugdidaktischen Labor der Universität am Lehrgebiet „TVD – Technikdidaktik am Berufskolleg“ bei Prof. Dr. Ralph Dreher.

Im Mittelpunkt des Projektes, das gemeinsam mit Studienrat Markus Diehl vom Gymnasium Stift Keppel (Hilchenbach) und Jens Jüngst als Technikermeister am TVD entwickelt wurde, stand die Instandsetzung von Pkw-Scheibenbremsen bei den Versuchsfahrzeugen.

Dabei hatten die Schülerinnen und Schüler zum einen die Aufgabe, anhand von Werkstattunterlagen die optimalen Arbeitsprozesse zur Demontage, Remontage und Überprüfung der instandgesetzten Bremsanlagen selbst zu entwickeln und zu erproben. Zum anderen konnten die Schülerinnen und Schüler sich dabei innerhalb der jeweiligen Handlungssituationen die physikalischen Prinzipien aneignen: Kraft und Druck, Pascal´sches Prinzip, hydraulische Übersetzung, Abbremsung als Verhältnis von Bremskraft und Gewichtskraft. Abgerundet wurde die Lerneinheit durch einen Blick in die neue Realität – der verschleißfreien elektrischen Rekuperationsbremse, wie sie bei den aktuellen Elektrofahrzeugen zur gleichzeitigen Bremsunterstützung wie Energierückgewinnung eingesetzt wird.

Prof. Dreher erläuterte, dass man den Schülerinnen und Schülern hiermit einen alternativen Lernweg aufzeigen will, wie er die berufliche Bildung prägt. Das Erschließen von Theorie aus der konkreten Arbeitsaufgabe, also eine Praxis-Theorie-Verzahnung, seiein Lernen, was vielen Schülerinnen und Schülern den Zugang zu den Inhalten der MINT-Fächern erleichtert. Motivierend wirke dabei die Möglichkeit, selbst sein Handeln zu entwickeln, zu erproben und zu reflektieren, um dabei zu erkennen, wie und warum hier die Naturgesetze zu berücksichtigen sind. Dem pflichtete Lehrer Markus Diehl bei: „Die Schülerinnen und Schüler werden hier nicht mit den für sie abstrakten physikalischen Prinzipien konfrontiert, sondern erkennen, dass die Anwendung dieser Prinzipien tagtäglich im eigenen Umfeld geschieht und Teil des eigenen Lebens sind.“

Fazit aller Beteiligten: Dieses Projekt soll wiederholt und kontinuierlich weiterentwickelt werden. Prof. Dreher betonte: „Wir brauchen gerade in unserer Region den Nachwuchs in den gewerblich-technischen Berufen. Dazu müssen wir zeigen, wie attraktiv dort gelernt wird und dass das Geforderte, nämlich sich mit der Sache und sich selbst auseinanderzusetzen, ein toller Baustein für eine berufliche Karriere ist – in der Wirtschaft, aber auch bei einem sich anschließenden Studium.“

Schülerinnen und Schüler des Gymnasiums Stift Keppel waren zwei Tage lang zu Gast im fahrzeugdidaktischen Labor der Universität Siegen. (Foto: Universität Siegen/Carsten Schmale)

Studienexkursion zur Firma Leybold in Köln.

Bachelor- und Masterstudenten sowie Doktoranden der Universität Siegen (Elektrotechnik; Nanoscience & Nanotechnology) besuchten am 28.02.24 im Rahmen einer Studienexkursion die Firma Leybold in Köln.

Seit mehr als 170 Jahren entwickelt Leybold Vakuumpumpen, Systeme, standardisierte und kundenspezifische Vakuumlösungen und Dienstleistungen für Industrie und Forschungseinrichtungen. Im Rahmen einer Unternehmensvorstellung wurden Anknüpfungspunkte im Studium (Praktika, betreute Studien-/Abschlussarbeiten) sowie Karrieremöglichkeiten diskutiert. Anschließend hatten wir die Möglichkeit die Systemgruppe und die Pumpenfertigung zu besichtigen. Es war großartig zu sehen und zu lernen, wie Schrauben-/Scroll- und Turbomolekularpumpen entstehen. Das Tüpfelchen auf dem i bildete der Besuch des UNIVEX-Labors, wo primär unsere Studis praktische Erfahrungen mit automatisierten Dünnschichtverdampfungsprozessen sammeln konnten. Die Prozessdemonstration endete mit dem wahrscheinlich originellsten Werbegeschenk aller Zeiten, einer mit purem Gold beschichteten 1 € / 2 €-Münze. Zweifelsohne hat es sich dafür gelohnt, die geplante Agenda um mehr als zwei Stunden zu überziehen 😉

Solltet Ihr Euch für ein Studium der Elektrotechnik, Nanowissenschaften und/oder Nanotechnologie interessieren, egal ob Bachelor oder Master, bei uns bekommt Ihr beides: das Studium „theoretischer Grundlagen“ UND die Möglichkeit „Anwendbarkeit“ zu erleben und praktische Erfahrung zu sammeln in enger Zusammenarbeit mit der Industrie.  

Vielen Dank an LEYBOLD, insbesondere an Armin Hestermann, Lilly Keller, Matthias Thiel, Viviane Kaerner, Frank Hall und Robin Menzel.

Mathematik und der Supermarkt der Zukunft

Wer einkaufen geht, benötigt Mathematik. Und wer Waren erfolgreich anbieten möchte ebenso. Die Mathematikdidaktik der Universität Siegen siedelt die Lösung mathematischer Problemstellungen gern in der Praxis an. In diesem Fall beschäftigten sich Schülerinnen und Schüler mit dem Supermarkt der Zukunft.

Unter dem Motto „Der Supermarkt der Zukunft und seine Verbindung zur Mathematik“ entwickelten 21 Schülerinnen und Schüler innovative Konzepte. Sie beschäftigten sich zum Beispiel mit Bestellmechanismen in Einkaufsapps und legten dabei den Fokus auf die Verwertung von Lebensmitteln kurz vor dem Ablaufdatum. Aber auch der Einsatz Künstlicher Intelligenz im Einzelhandel war Thema. Im Rahmen des Projekts „Authentic Optimizing: School Co-Creation for STEM“ haben sich die Schülerinnen und Schüler des Paul-Klee-Gymnasiums in Overath, begleitet durch wissenschaftliche Mitarbeiter der Universität Siegen, ein halbes Jahr lang mit Fragen rund um zukünftige Supermarktkonzepte im MINT-Bereich auseinandergesetzt.

Die  kreativen Ansätze und Lösungen  wurden beim „Forum of Innovation“ einem Publikum, das Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von REWE digital, Fachleute aus der Mathematikdidaktik, Lehrkräfte sowie Eltern umfasste, präsentiert. Besonders die Vertreterinnen und Vertreter von REWE digital zeigten sich beeindruckt von den Ideen.

Das Forum of Innovation markiert einen Höhepunkt der Kooperation zwischen REWE digital und der Mathematikdidaktik der Uni Siegen. Die Partnerschaft ermöglicht es, reale und aktuelle Problemstellungen längerfristig in die Hände der Schülerinnen und Schüler zu legen, um praktische und innovative Lösungen zu entwickeln. Das Projekt fördert nicht nur die Auseinandersetzung mit realen Herausforderungen, sondern bietet auch eine Plattform für kreatives und kritisches Denken im MINT-Bereich.

In den wöchentlichen Treffen der außerunterrichtlichen Arbeitsgemeinschaft arbeiteten die Teilnehmenden in kleinen Teams an den gestellten Aufgaben, unterstützt durch die Expertise und das Engagement der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von REWE digital und der Mathematikdidaktik der Universität Siegen.

Prof. Dr. Ingo Witzke, Lehrstuhlinhaber für Mathematikdidaktik an der Universität Siegen, betonte beim Forum of Innovation die Bedeutung von Bildungskooperationen für die Bewältigung zukünftiger Herausforderungen im MINT-Bereich. Dr. Robert Zores, Chief Digital Innovation Officer bei REWE digital, ermutigte die Schülerinnen und Schülern weiterhin kreativ und ohne Einschränkungen zu denken. David Hubert, Schulleiter des Paul-Klee-Gymnasiums, würdigte ebenso die Teilnahme der Schülerinnen und Schüler und dankte den beteiligten Organisationen und Personen – insbesondere Dr. Annika Lorenz-Kornfeld (REWE digital), Johannes Klaas (Mathematikdidaktik, Universität Siegen) und Herrn Dr. Daniel Schiffbauer (Paul-Klee-Gymnasiums) für die Bereitstellung dieses außerschulischen Angebots.

Das Projekt „Authentic Optimizing: School Co-Creation for STEM“ wird fortgesetzt. Der nächste Durchgang soll Workshops zu Themen wie 3D-Druck, Künstliche Intelligenz und Drohnentechnologie umfassen. Die Universität Siegen freut sich auf die Teilnahme weiterer Schülerinnen und Schüler und ist gespannt auf die neuen Problemstellungen und deren Lösungen.

Schülerinnen und Schüler haben sich, begleitet durch wissenschaftliche Mitarbeiter*innen der Universität Siegen, mit Fragen rund um zukünftige Supermarktkonzepte im MINT-Bereich auseinandergesetzt.

Ansprechpartner des Projekts

Johannes Klaas
Tel. 0271 740-5216
E-Mail: johannes.klaas@uni-siegen.de