Schlagwort: ‘MINT’
Who run the work? – Team ÜEW
Von links: Stefanie Samaan, Ricarda Kriete, Carolin Guntermann, Sophia Tepe, Lina Fischer, Muriel Krüger, Jana Einsiedle, Claire Lambriex © Martin Braun
Ein Blick in das Team des Lehrstuhls für Übertragungsnetze und Energiewirtschaft (ÜEW) am Institut für Elektrische Anlagen und Netze, Digitalisierung und Energiewirtschaft (IAEW) zeigt ein für die Elektrotechnik erfreuliches Bild: Es besteht zu fast einem Drittel aus weiblichen Mitarbeiterinnen.
Der Frauenanteil in den Ingenieurwissenschaften ist in den letzten Jahren gestiegen und Ingenieurinnen sind insbesondere im Forschungsbereich selbstverständlicher Bestandteil eines Institutsteams. Als wissenschaftliche Mitarbeiterinnen haben alle im Team ein ingenieurwissenschaftliches Studium im Bereich der Elektrotechnik absolviert und sich danach entschieden, eine Doktorarbeit an der Universität anzuschließen und ihre berufliche Karriere hier zu starten. Natürlich setzt die Arbeit in der Elektrotechnik ein gewisses Interesse an Naturwissenschaft und Technik voraus, doch der Schlüssel zum Erfolg und Spaß an den Themengebieten liegt meistens vor allem in der Neugierde, neue Sachverhalte verstehen zu wollen.
„Die Frage: ‚Wie funktioniert das?‘ treibt uns immer wieder an“, sagt Lina Fischer, die an einem robusten Planungsmodell für das zukünftige Energiesystem forscht.
Als nächstes braucht es einfach eine Portion Mut, um solchen Fragen tatkräftig nachzugehen – auch wenn das bedeutet, sich auf etwas Unbekanntes einzulassen.
© Martin Braun
Alle am IAEW verbindet die Vision, Lösungen für die Energiewende zu erforschen und zu erarbeiten. Die Arbeit am Lehrstuhl für Übertragungsnetze und Energiewirtschaft beschäftigt sich vor allem mit der Frage:
„Wie sollen wir das zukünftige Energiesystem gestalten, sodass es umweltverträglich, versorgungssicher und gesamtwirtschaftlich effizient ist?“
Thematisch umfasst dies ein großes Spektrum an interessanten Aspekten. So dreht sich viel darum, wie die großen Energiemengen aus Photovoltaik- und Windenergieanlagen aber auch alternative Energieträger wie Wasserstoff in unser derzeitiges Energiesystem integriert werden können. Essentiell hierfür ist das Übertragungsnetz für Strom, welches man im Alltag z.B. an den neben den Autobahnen verlaufenden Hochspannungsleitungen erkennt. Dieses ermöglicht es, Strom über große Distanzen zu transportieren und somit die großen Energiemengen aus Windkraftanlagen in Norddeutschland zu Regionen mit hohem Stromverbrauch zu transportieren. Im Rahmen von aktuellen Projekten wird dabei untersucht, wie das Übertragungsnetz zukünftig ausgebaut und betrieben werden muss, um die Energiewende zu ermöglichen. Auch wird erforscht, an welchen Standorten zukünftig Leitungen zu den Offshore-Windkraftanlagen in der Nord- und Ostsee angeschlossen oder große Elektrolyseanlagen zur Produktion von Wasserstoff positioniert werden sollten. Solche Untersuchungen müssen neben technischen Aspekten der Komponenten auch wirtschaftliche Aspekte miteinbeziehen, wie z.B. die entstehenden Kosten durch Investitionen oder mögliche Engpässe im Übertragungsnetz.
Generell spielt die Betrachtung von wirtschaftlichen und marktlichen Aspekten bei der Umgestaltung des Energiesystems eine große Rolle. Durch die europäischen Bestrebungen, den Stromhandel zwischen den einzelnen Ländern weiter zu stärken, kommt es zu zunehmenden Handelsflüssen in Europa und dadurch zu weiteren Herausforderungen für die Transportaufgaben im Übertragungsnetz. Daher werden am Lehrstuhl Methoden und Modelle für die Simulation der europäischen Strommärkte entwickelt. So können verschiedene Zukunftsentwicklungen untersucht und ihre potenziellen Auswirkungen für die Marktteilnehmer sowie das Übertragungsnetz analysiert werden.
Ein weiterer Themenschwerpunkt des Lehrstuhls ist es, sich mit innovativen Betriebsmitteln und Konzepten zu beschäftigen, welche zukünftig einen sicheren Betrieb der Übertragungsnetze gewährleisten und so vor Blackouts schützen sollen. Hierfür müssen vor allem Modelle und Verfahren entwickelt werden, die das dynamische Systemverhalten der Übertragungsnetze und ihrer Komponenten unter neuen Rahmenbedingungen abbilden und untersuchen können.
© Martin Braun
Wenn man an die Arbeit an einem Institut der Universität denkt, drehen sich die ersten Gedanken meistens um die alleinige Arbeit an einem eigenen Forschungsvorhaben. Dies vermittelt besonders im Bereich der Ingenieurwissenschaften oft einen falschen Eindruck des Arbeitsalltags an einem Institut. So ist die Arbeit am IAEW vor allem durch die Vielfalt an verschiedenen Projekten mit sowohl Forschungs- als auch Industriepartnern geprägt. Dies erlaubt es, unterschiedliche Themengebiete kennenzulernen und vielfältige Erfahrungen zu sammeln. Häufig ist man ab der Anbahnung der Projekte über die Bearbeitung bis hin zur Präsentation der Ergebnisse involviert. Die unterschiedlichen Projektteams machen die Zusammenarbeit dabei abwechslungsreich. Durch die Zeit am Institut bietet sich dadurch die Möglichkeit, neben wissenschaftlichen Erkenntnissen auch eine Reihe an Fähigkeiten zu erwerben, die für Führungsaufgaben in der Industrie qualifizieren.
Natürlich erlebt man auch abseits des Arbeitsalltags vielerlei Dinge, die die Arbeit am Institut lohnenswert machen.
„Besonders die gemeinsamen Aktivitäten mit anderen jungen Kolleginnen und Kollegen nach der Arbeit, diverse Institutstraditionen, Feste und sportliche Events gehören mit dazu.“
Das IAEW bietet dabei insbesondere auch die Möglichkeit, schon während des Studiums durch eine Hiwi-Stelle oder eine Abschlussarbeit Einblicke in den Institutsalltag und die Forschungsthemen zu bekommen.
Lass dich inspirieren und finde deinen eigenen Weg!
Auf unserer Website informieren wir dich über unser Studienangebot.
Welcome to my work – Interview mit Rebecca Rodrigo
Schnell, schneller, Lichtgeschwindigkeit – eine Eigenschaft modernster Datenkommunikation und der Grund, warum eine Physikerin ihren Weg in die Elektrotechnik fand.
Rebecca ist Physikerin und arbeitet seit 2020 als Reinraumingenieurin am Institut für Integrierte Photonik der RWTH Aachen. Hier gibt sie einen exklusiven Einblick in ihren Berufsalltag.
Die Berufsorientierung ist für Schülerinnen und Schüler oft eine Herausforderung. Rebecca, wie hast du deinen Weg gefunden?
„Schon in der Grundschule haben mich die MINT-Fächer am meisten interessiert und begeistert. Einem engagierten und motivierten Physiklehrer in der Oberstufe habe ich es zu verdanken, dass ich statt Mathe und Physik auf Lehramt ein reines Physikstudium begonnen habe. So wollte ich mir später alle Optionen offen halten. Bei meiner Bachelorarbeit habe ich mich dann in die Forschung ‚verliebt‘ und bin ihr treu geblieben.“
Photonik ist die technische Beherrschung des Lichts, das viele faszinierende Eigenschaften hat. Du arbeitest im Fachbereich Elektrotechnik: Was kann man sich unter photonisch-elektronischer Integration vorstellen?
„Elektronische Mikrochips sind sicher den meisten ein Begriff. Die integrierte Photonik beschäftigt sich nun damit, diese Funktionalitäten auf photonischen Mikrochips zu implementieren, wobei statt elektrischer Signale photonische Signale geleitet, manipuliert und gemessen werden. Die beiden Mikrochips können auch kombiniert oder integriert werden, um die besten Eigenschaften beider Technologien zu nutzen.“
Eine Personenschleuse führt in den Reinraum. Zum Schutz der empfindlichen Mikrochips trägt Rebecca abriebfeste Arbeitskleidung.
Der Reinraum bietet eine kontrollierte Umgebung für spezielle Fertigungsprozesse, wie die Herstellung photonisch integrierter Schaltkreise auf Computerchips. Welche Bedingungen sind dafür im Reinraum erforderlich und warum?
„Besonders wichtig ist natürlich die extrem partikelarme Umgebung, denn schon kleinste Staubkörner, die während des Herstellungsprozesses auf einen Mikrochip gelangen, können dessen Funktionalität beeinflussen. In unserem Reinraum haben wir zum Beispiel nur 100.000 Partikel größer als 0,1 Mikrometer pro Kubikmeter, in der normalen Umgebungsluft sind es 150 bis 1000 Mal mehr. Auch die relative Luftfeuchtigkeit und die Temperatur im Reinraum werden streng überwacht und konstant gehalten, da die Prozesse der Chipherstellung sehr sensibel sind.“
Rebecca arbeitet am Die-Bonder mit Flip-Chip-Technologie: Damit die Chips richtig funktionieren, müssen sie zusammengestellt und miteinander verbunden werden. Das Design und die Herstellung dieser Verbindungen werden als Packaging bezeichnet.
Die photonisch-elektronische Integration ist eine Schlüsseltechnologie der Digitalisierung. Sie begegnet der Herausforderung, dass auf dem Weg zu einer neuen Informationsgesellschaft immer mehr Daten transportiert und verarbeitet werden müssen. Wie genau trägt diese Technologie zur Lösung des Problems bei?
„Die Glasfasertechnologie ist den meisten sicherlich aus dem Alltag bekannt. Ihre Vorteile bei der Datenübertragung liegen vor allem in der Geschwindigkeit, aber auch in der Energieeffizienz gegenüber der Kupfertechnologie. Wir nutzen das gleiche Prinzip, nur miniaturisiert auf einem Chip. Es heißt dann zwar nicht mehr Glasfaser, sondern Wellenleiter – aber das Grundprinzip ist das gleiche!
Der Vorteil der Photonik in der Datenkommunikation, egal ob über große Entfernungen als Glasfaserkabel oder miniaturisiert in Chips für Rechenzentren, liegt also in der Geschwindigkeit: Schneller als mit Lichtgeschwindigkeit werden wir wohl in absehbarer Zeit nicht werden. Auch die Parallelisierbarkeit ist ein klarer Vorteil: Verschiedene Signale können in unterschiedlichen Wellenlängen oder Polarisationen parallel übertragen werden.“
An welchen zukunftsweisenden Entwicklungen ist das Institut für Integrierte Photonik beteiligt? Welche Projekte findest du besonders spannend?
„Wir haben sehr viele spannende Projekte und meine Rolle hat den Vorteil, dass ich im Prinzip in alle diese Projekte involviert bin. Zwei Projekte sind im Hinblick auf solche Zukunftstechnologien sicher besonders spannend.
Im Cluster ML4Q sind wir an der Entwicklung eines Quantencomputers beteiligt. Die Bedeutung dieser Technologie z.B. im Bereich der Quantenkryptographie und des Supercomputings ist wahrscheinlich vielen bekannt. Unsere konkrete Aufgabe in diesem Projekt ist die Realisierung einer besonders effizienten photonischen Schnittstelle zwischen Spin-Qbits.
Im Cluster NeuroSys arbeitet das IPH an einem physikalischen neuronalen Netz, das auf photonischen Neuronen basiert. Es handelt sich also um eine photonische KI. Aufgrund der Größe solcher auf Chips integrierten neuronalen Netze handelt es sich jedoch weniger um eine KI wie Chat GPT, sondern vielmehr um hochspezialisierte und trainierte Netze, die in Rechenzentren durch ihre enorme Geschwindigkeit punkten.“
Rebeccas Büro bietet Raum für dynamische Workflows und kreative Ideenfindung.
Wie sieht dein typischer Arbeitstag aus?
„Im Alltag arbeite ich teilweise sehr anwendungsorientiert direkt in der Chipfertigung an den Anlagen und schule auch andere Mitarbeiter in der Anwendung. Gleichzeitig besteht ein großer Teil meiner Arbeit aber auch aus der Konzeption neuer Fertigungsprozesse, der Beratung meiner Kolleginnen und Kollegen als Expertin für Reinraumtechnik, wissenschaftlichen Recherchen und viel Koordination von z.B. Wartungsarbeiten. Darüber hinaus trage ich Führungsverantwortung für mein kleines Reinraumteam, das aus einem festen Mitarbeiter und mehreren Studierenden besteht. Auch die Betreuung von Abschlussarbeiten gehört für mich dazu.“
Was bedeutet für dich Work-Life-Balance?
„Work-Life-Balance ist mir sehr wichtig. Für mich persönlich liegt der Schwerpunkt wirklich auf der Balance. Letzten Herbst hatte ich das Privileg, Mutter einer wunderbaren Tochter zu werden, die natürlich mein Ein und Alles ist. Gemeinsam mit meinem Partner haben wir uns entschieden, Betreuungs- und Erwerbsarbeit 50:50 aufzuteilen. Für mich ist das die perfekte Lösung und das Beste aus beiden Welten: Das Spielen und Entdecken mit meiner Tochter macht mir unheimlich viel Spaß und erdet mich, während mein Job mir hilft, rauszukommen und mich auch mal auf intellektuelle Themen abseits der Babyblase konzentrieren und einlassen zu können.“
Befindest du dich in der Phase der beruflichen Orientierung? Bleib dran und lass dich von weiteren Einblicken in den Berufsalltag von Hochschulangehörigen der RWTH Aachen inspirieren. Besuche auch unsere Website und informiere dich über unser Studienangebot.
Frauen für MINT-Berufe gewinnen – Unterstützung des ZDF heute journals
BA Studentin Helena im Interview mit dem ZDF Heute Journal Team. Foto: C. Antweiler
Ende Januar war das Team vom ZDF heute journal für einen Beitrag zu Besuch beim Institut für Kommunikationssysteme an der RWTH Aachen. Der Beitrag gibt Einblicke zum Thema „Frauen in MINT Fächern“ welche bisweilen noch weniger von Frauen und Mädchen gewählt werden, wie beispielsweise Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik. Die Gründe für die niedrige Frauenquote sowie welche Ansätze es gäbe dies zu ändern, hat Redakteur Peter Böhmer vom Landestudio Nordrhein-Westfalen dazu an der RWTH recherchiert.
Durch Interviews verschiedener Studentinnen der RWTH, darunter unsere BA-Studentin Helena, sowie mit Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Aloys Krieg, Prorektor für Lehre, konnte sich das heute journal Team einen Eindruck verschaffen. Den bebilderten Rahmen für den Beitrag bildeten hierzu das Institut für Kommunikationssysteme und eine Vorlesung von Prof. Peter Jax.
Ihr findet den Beitrag in der ZDF Mediathek.
