Physiker – Die Zukunftsspezialisten

Von Hans-Martin Barthold | 15. August 2016

Die größte Ulbrichtkugel der PTB hat einen Durchmesser von 2,50 m und dient dazu, räumlich verteilte photometrische Größen wie z.B. Lichtstrom oder Teillichtströme zu messen. (Foto: PTB)

Die größte Ulbrichtkugel der PTB hat einen Durchmesser von 2,50 m und dient dazu, räumlich verteilte photometrische Größen wie z.B. Lichtstrom oder Teillichtströme zu messen. (Foto: PTB)

„In tiefem Dunkel liegt die Welt, bis die Physik sie schwach erhellt.“ Zwar ist dieser Satz aus Lehrersicht meist gut gemeint und als humorvolle Motivationshilfe gedacht. Doch in so manchem Schülerohr hallt er auch noch nach Jahren gleichsam fachtypisch als Schallwelle mit großer Amplitude nach. Ohne freilich immer und in jedem Fall positive Gefühle auszulösen. Zu den Quotenbrechern hat es die Physik so auch bislang an kaum einem Gymnasium geschafft. An den Hochschulen bietet sich das gleiche Bild. Im Maschinenbau, einem Studienfach, das auf der Beliebtheitsskala von Abiturienten auch nicht gerade einen der vorderen Plätze einnimmt, liegt die Zahl der Studienanfänger immerhin vier Mal höher. Dabei erfüllt die Physik nahezu alle Wünsche, die Gymnasiasten bei der Suche nach dem Studium ihrer Wahl unbedingt erfüllt sehen möchten. Sie ist interdisziplinär, sie verbindet die Grundlagenforschung mit praxisnaher Anwendung, sie ermöglicht ganzheitliches Denken, ist umweltbezogen, besitzt einen internationalen Fokus und bietet überdurchschnittlich breite berufliche Einsatzmöglichkeiten.

Das alles hat freilich (s)einen Preis, dessen Währung insbesondere in den ersten Semestern überwiegend in mathematischen Wissenseinheiten bemessen wird. Ein Blick in die Curricula der Universitäten lässt keinen Zweifel, die Mathematik ist für Physiker das wichtigste Handwerkszeug. „Doch Lücken hier kann man schließen“, macht Martina Havenith-Newen all denen Mut, deren Herz für die Physik schlägt, auch wenn das mathematische Fundament zu Studienbeginn noch nicht ausreichend ist. Worauf sie gleichwohl im selben Atemzug hinweist: „Voraussetzung, dass das gelingt, ist allerdings der unbedingte Wille.“ Martina Havenith-Newen weiß, wovon sie spricht. Immerhin lehrt sie an der Ruhr-Universität Bochum als Professorin für Physikalische Chemie. Und erlebt oft nur halbherzig beteiligte Studenten, die sich für die Physik offensichtlich nicht selten allein wegen des NC-freien Zugangs entschieden haben. Die meisten davon brechen das Experiment mit diesem Fach dann folgerichtig schon frühzeitig wieder ab. „Doch wer die ersten vier Semester durchhält“, beobachtet Havenith-Newen, „bleibt in aller Regel dabei.“

Neugier und ergebnisoffenes Denken unverzichtbar

Ina Sebastian (Foto: privat)

Ina Sebastian (Foto: privat)

Die Gründe für diese Treue sind vielfältig. Die Perspektive eines nach wie vor aufnahmefähigen Arbeitsmarktes ist gewiss einer davon. Entscheidender aber dürfte die Begeisterung sein, die das Fach bei den allermeisten, die ihm die Stange halten, früher oder später auslöst. Stellvertretend für viele ihrer Berufskollegen beschreibt es Ina Sebastian. „Es hat mich schon sehr früh fasziniert“, blickt sie auf ihre fachlichen Anfänge in Schülerzeiten zurück, „physikalische Alltagsphänomene zu entschlüsseln.“ Nach mehreren beruflichen Stationen innerhalb der Siemens AG ist sie nun beim Halbleiterspezialisten Infineon als Senior Technical Director für Forschungs- und Innovationspolitik zuständig. Ähnlich war es bei Lutz Schröter. Er nennt für seine Faszination an der Physik zwei einfache Beispiele. „Bereits als kleiner Junge wollte ich wissen, warum ist die Reihenfolge der Farben im zweiten Ring eines Regenbogens gegenüber der des ersten Ringes umkehrt? Und weshalb bewegen sich die verschiedenen Wolkenarten in unterschiedlichen Höhen?“

Mit solchen Fragestellungen hat Lutz Schröter heute freilich nichts mehr zu tun. Nach Ausflügen in den Technologietransfer, das Forschungscontrolling eines Pharmaunternehmens, eine Venture Capital-Gesellschaft und die Finanzabteilung der Volkswagen AG arbeitet er dort heute im Produktmanagement. Der Münchner Udo Weigelt, der sich nach seiner Promotion über ein kosmologisches Thema für eine Karriere als Patentanwalt (vergleiche dazu auch unseren gleichnamigen Beitrag Patentanwalt) entschied, steuert ein drittes Motiv bei. Er habe in seiner Studienfachentscheidung zwischen Jura und Physik geschwankt, erzählt er. Den Ausschlag für die Physik habe am Ende gegeben, dass man hier ergebnisoffen denken könne, ja sogar denken lernen müsse. „Von dieser methodischen Kompetenz“, sagt Weigelt, „profitiere ich auch in meinem jetzigen Beruf sehr.“ In dem er auf die Inhalte seines Physikstudiums allerdings nur noch selten zurückgreifen kann.

Breit gestreute Berufschancen

Ines Schneidereit/Quality Manager im Segment Automotive der Infineon Technologies präsentiert Raddrehsensoren (Foto: Infineon)

Ines Schneidereit/Quality Manager im Segment Automotive der Infineon Technologies präsentiert Raddrehsensoren (Foto: Infineon)

Die Beispiele berufstätiger Physiker abseits ihrer eng geführten naturwissenschaftlichen Qualifikation wie bei Ina Sebastian, Lutz Schröter oder Udo Weigelt mag Außenstehende überraschen. Für die Community selbst ist diese Situation Normalität. Eine gerade in diesen Tagen von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) veröffentlichte Studie bestätigt es. Von den 106.000 erwerbstätigen Physikern in Deutschland arbeitet nur wenig mehr als jeder fünfte auch im erlernten Erwerbsberuf, wie Soziologen die Tatsache beschreiben, wenn jemand beruflich genau das 1:1 fortführt, was er im Studium gelernt hat. Noch einmal so viele sind in der wissenschaftlichen Lehre und Forschung, mithin ebenfalls als Physiker tätig. Im Umkehrschluss heißt das jedoch, über die Hälfte aller ausgebildeten Physiker gehen einer Berufstätigkeit außerhalb ihrer erlernten Profession nach. Was niemandem den Angstschweiß auf die Stirn treiben muss. Denn auch außerhalb ihrer Claims sind Physiker offensichtlich sehr erfolgreich. Mit lediglich 2,6 Prozent liegt ihre Erwerbslosenquote jedenfalls noch unterhalb des allgemeinen Durchschnitts aller Akademiker. Respekt!

Schaut man sich die Landkarte der Erwerbsberufe von Physikern jenseits ihrer originären Qualifikation genauer an, macht man eine interessante, obschon nicht unbedingt spektakuläre Entdeckung. Jeder zehnte Physiker verdient sein Geld in ingenieurtechnischen Gefilden und noch einmal genau so viele in den angrenzenden Naturwissenschaften sowie der Informatik, damit in Branchen, die sich durch eine überdurchschnittlich hohe Akademikerdichte auszeichnen und in denen Großunternehmen dominieren. Weshalb dieser Tatsache das Moment des Außergewöhnlichen fehlt? Weil das Physikstudium in weiten Teilen als ebenso technik- wie informatikaffin daher kommt. Dazu tritt ein weiterer Aspekt. Vier von fünf Physikern, zeigt die Studie der DPG, sind auf dem höchsten Anforderungsniveau tätig, von den Fachleuten Expertenebene genannt. Auch das übertrifft den Durchschnittswert aller anderen Akademiker. Nicht nur um eine Nasenlänge, sondern um ganze 15 Prozentpunkte (!) liegen die Physiker in dieser Disziplin vorne. Wovon die Absolventen mancher Studiengänge zunehmend stärker betroffen sind, nämlich Jobs unterhalb ihrer Qualifikation annehmen zu müssen, trifft Physiker bislang eher selten.

Mathematik wichtigstes Handwerkszeug

Udo Weigelt (Foto: privat)

Udo Weigelt (Foto: privat)

Also alles ganz easy und für jedermann machbar? Ganz so einfach scheinen die Dinge dann allerdings doch nicht. Ohne Interesse an physikalischen Erscheinungen und ohne Vorliebe für die Mathematik geht es ohne Zweifel nicht. Darin sind sich meine Gesprächspartner schnell einig. Sie selbst hatten in der gymnasialen Oberstufe entweder wie Martina Havenith-Newen Mathematik oder wie Udo Weigelt Physik als Leistungskurse gewählt. Ina Sebastian besuchte während der gymnasialen Oberstufe sogar eine Spezialklasse Mathematik/Physik an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Und auch Lutz Schröter kam am Oberstufenkolleg Bielefeld in den Genuss eines verstärkten zusätzlichen Physikunterrichts. „Gleichwohl musste ich mich“, formuliert es Udo Weigelt stellvertretend, „zu Studienbeginn erst einmal an die höhere Intensität der universitären Lehre gewöhnen.“ Und schon in den wenigen experimentalphysikalischen Lehrveranstaltungen der ersten Semester kommen Studienanfänger nicht ohne grundlegende mathematische Methodenkenntnisse aus.

Auch wenn es sich inzwischen wiederholt, die Mathematik ist in allen physikalischen Teildisziplinen ein Zentralpunkt, vor allem natürlich in der theoretischen Physik. Sie begleitet einen Studenten mal mehr, mal weniger bis zum Examen und darüber hinaus. Die Konferenz der Fachbereiche Physik (KFP) wird vor dem Hintergrund hoher Studienabbrecherzahlen deshalb auch sehr bestimmt. In einer Empfehlung (KFP-Empfehlung) zählt sie auf, welche Mathematikkenntnisse zu Studienbeginn vorausgesetzt werden (müssen). Beim Blick auf diese Liste mag sich manch einer vorkommen wie der Ketzer, dem die Inquisition vor dem Verhör noch einmal die Folterwerkzeuge zeigt, damit er die Konsequenzen seines Tuns bedenkt. Zu umgehen sind diese mathematischen Hürden gleichwohl nicht. Die Palette der erwarteten Vorkenntnisse reicht von Skalen und Vektoren über Lösungsalgorithmen, Exponentialfunktionen, Höhere Ableitungen, die Linearität der Integration bis hin zur Binominalverteilung. Folgen und Reihen, Matrizen, Komplexe Zahlen, die Potenzreihenentwicklung von Funktionen, Differentialgleichungen und –operatoren werden erst später im Studium vermittelt.

Physiker benötigen Blick aufs Ganze

Martina Havenith-Newen, Professorin für Physikalische Chemie an der Ruhr-Universität Bochum (Foto: RUB)

Martina Havenith-Newen, Professorin für Physikalische Chemie an der Ruhr-Universität Bochum (Foto: RUB)

Warum dann aber Physik und nicht gleich Mathematik studieren? „Physiker haben eine andere Art zu denken“, beschreibt die Bochumer Professorin Havenith-Newen und weist damit auf eine wichtige Unterscheidung. In der Mathematik gelte das Erfordernis absoluter Präzision. Für jeden noch so kleinen Teilaspekt müsse der exakte Beweis geführt werden können. „Physiker zeichnet dagegen der Blick aufs Ganze aus. Wir müssen komplexe Strukturen erkennen und vereinfachen und denken deshalb approximativ, also näherungsorientiert.“ Was allerdings nicht als freundliche Umschreibung für eine laxe Ergebnisqualität missverstanden werden sollte. Analogien zu erkennen, macht Ina Sebastian deutlich, ist eine weitere, in der Physik oftmals angewendete Methodik. Im lernenden Arbeiten während zahlreicher Laborpraktika besteht ein weiterer wesentlicher Kontrast zur Mathematik. Gleichwohl fallen auch hier die Erkenntnisse niemandem über Nacht in den Schoß, sondern müssen hart erarbeitet werden. „Es dauert oft lange, bis man in der Physik bestimmte Dinge versteht“, sind Lutz Schröters Erfahrungen. „Die Quantenphysikvorlesung zwei Mal hören zu müssen, um das Thema richtig zu begreifen, galt zu meiner Studienzeit als völlig normal.“

So erweisen sich denn Neugier, Zielstrebigkeit, Fleiß und Beharrlichkeit als unabdingbare Charakterstärken für jeden Physikstudenten. „Das Studium“, sagt Ina Sebastian, „ist ein Marathon und kein 100m-Sprint.“ Doch das allein sei noch immer nicht ausreichend. „Im Physikstudium genügt es nicht“, erklärt sie unumwunden den Unterschied, „mit hohem Arbeitseinsatz und viel Disziplin große Mengen an Wissen auswendig zu lernen. In der Physik kann man die Prüfungen nur dann erfolgreich gestalten, wenn man die Dinge wirklich verstanden hat.“ Auch wenn der letzte deutsche Nobelpreis in der Physik fast zehn Jahre zurückliegt, scheint das den meisten Absolventen gut zu gelingen. Die Akzeptanz deutscher Physiker im Ausland ist anerkannt hoch. „Viele meiner ehemaligen Kommilitonen sind in die USA gegangen und haben sich dort beruflich schnell etabliert“, bestätigt Udo Weigelt. Und auch Martina Havenith-Newen hatte keine Probleme, direkt nach ihrem Studienabschluss in einem Forschungsprojekt an der Universität Berkeley und für ihre Promotion anschließend an der niederländischen Universität Nijmegen aufgenommen zu werden. Heute koordiniert sie mit RESOLV den einzigen Exzellenzcluster im Ruhrgebiet und hat ihren Forschungsschwerpunkt in der Infrarot-Spektroskopie.

Fachleute für erklärungswürdige Produkte

Lutz Schröter (Foto privat)

Lutz Schröter (Foto privat)

Die Erklärung für so viel beruflichen Erfolg in Wissenschaft und Wirtschaft findet sich ebenfalls im Studium. In der Endphase, dann also wenn es ans Verfassen der Masterarbeit geht,  müsse man unter Beweis stellen, dass man das dafür unabdingbare Stehvermögen entwickelt habe, begründet Ina Sebastian. „Da gilt es, umfangreiche Experimente über einen langen Zeitraum selbständig zu planen, durchzuführen und auszuwerten.“ Hier, und nicht etwa schon bei der Wahl des Masterprogramms, sei auch die erste Weiche zur erforderlichen beruflichen Spezialisierung zu stellen, ergänzt Martina Havenith-Newen. Später als Doktorand kommen erste Personalführungsaufgaben hinzu. „Wenn man im Studium den Kopf über Wasser halten will“, bringt Lutz Schröter die Dinge auf den Punkt, „muss man darüber hinaus lernen, die Angst vor dem unbekannten Neuen zu überwinden, ebenso wie die Angst vor dem Scheitern.“  Udo Weigelt pflichtet ihm bei. „Als Physiker lernt man, Probleme eigenständig verstehen und lösen zu können.“ Oder man findet sich unter den Studienabbrechern wieder.

Als Lohn der Mühe winkt eine hohe Berufs- und Branchenflexibilität, dazu allerbeste Voraussetzungen für die zunehmend stärker projektausgerichteten modernen Unternehmensstrukturen. Und hervorragende Karrierechancen. Nicht weniger als 37 Prozent aller erwerbstätigen Physiker befinden sich nach der Studie der DPG in Führungs- und Aufsichtsfunktionen. Befristete Arbeitsverträge als das Krebsgeschwür der Moderne sind unter Physikern bislang nur ein Randphänomen. Noch nicht einmal jeder Sechste ist davon betroffen, darunter viele, die lediglich wegen ihrer Promotion eine Befristung besitzen. In der Industrie finden sich Physiker vorwiegend in Branchen mit „erklärungsbedürftigen Produkten“, wie es Lutz Schröter formuliert, also vor allem in der Elektroindustrie sowie in Unternehmen der Informations- und Kommunikationsdienstleistung. Hierfür scheinen sie mit ihren im Studium ausgebildeten mathematisch-analytischen Denkmustern wie geschaffen.

Beruf mit vielfältigen Karrieremustern

Ein Laserwellenlängennormal der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt mit einem stabilisierten, frequenzverdoppelten Neodym:YAG-Laser (Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) liefert Licht exakter Frequenz für interferometrische Längenmessungen. (Foto: PTB)

Ein Laserwellenlängennormal der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt mit einem stabilisierten, frequenzverdoppelten Neodym:YAG-Laser (Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) liefert Licht exakter Frequenz für interferometrische Längenmessungen. (Foto: PTB)

In der Industrie, beschreibt es Ina Sebastian, gebe es für Physiker drei, gleichsam in konzentrischen Kreisen um das Studium angeordnete, Tätigkeitsfelder. Je größer die Entfernung vom Zentrum, umso geringer das Gewicht der physikalischen Detailqualifikationen. Nahe am Mittelpunkt gelegen ist die Forschung, wie bei Infineon meist keine Grundlagen-, sondern angewandte Forschung. Danach folgt das Projektmanagement. Am weitesten entfernt solche Funktionen, wie sie Ina Sebastian derzeit wahrnimmt. Die Experimentalphysikerin ist verantwortlich für die Kontakte ihres Unternehmens zu Ministerien, Verbänden und Institutionen für Forschungskooperation. „Meine Aufgabe ist es“, sagt sie, „die Sicht und die Bedürfnisse eines Industrieunternehmens über die Zukunftstechnologien in die politische Debatte einzubringen.“ Diese Schnittstelle zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik habe sie schon immer gereizt. Heute pendelt sie deshalb zwischen München, Berlin, Brüssel und Paris. „Die Einsamkeit des Forschers, der über die Inhalte seiner Arbeit nur noch mit wenigen Kollegen kommunizieren kann, war nie mein Ziel. Ich liebe den Dialog.“

Die Promotion, über die auch Ina Sebastian und Lutz Schröter verfügen, ist im fachlich engen Sinn für beide heute ohne Belang, was im Übrigen auch für Udo Weigelt gilt. Als vorteilhaft erwies sie sich dennoch. „Als Frau steht man in einem Männerberuf nach wie vor unter einem besonderen Leistungsanspruch.“ Der Frauenanteil hat sich zwar erhöht, erreicht aber auch jetzt nur magere 13 Prozent. Ähnlich, wenn auch anders, die Erfahrungen Lutz Schröters. „Für die Karriereebenen ganz oben ist der Doktortitel immer noch ein unverzichtbarer Türöffner.“ Insgesamt jedoch ist die Zahl derjenigen, die den Marathon des Physikstudiums noch einmal um drei Jahre verlängern und promovieren, deutlich niedriger als unter Chemikern und Biologen. Nur jeder dritte nimmt diese zusätzliche Trainingseinheit auf sich. Physiker haben schließlich zu rechnen gelernt und der Return of Investment ist in der Industrie auch ohne Promotion in überschaubarer Zeit erreichbar. Klarer sind da schon die Ansagen zum Wert eines Bachelorabschlusses. In der Physik ist und bleibt der Master ohne wenn und aber das Maß aller Dinge, heißt die gemeinsame Einschätzung.

Robuster Arbeitsmarkt

Mit diesem Luftstaubsammler kam es ans Licht, dass in einem Hochofen in Gibraltar versehentlich radioaktiver Krankenhausabfall verbrannt worden war. (Foto: PTB)

Mit diesem Luftstaubsammler kam es ans Licht, dass in einem Hochofen in Gibraltar versehentlich radioaktiver Krankenhausabfall verbrannt worden war. (Foto: PTB)

Kann man auch für die Zukunft auf die Physik setzen? „Die Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft wird sich nicht aufhalten lassen“, ist Ina Sebastian überzeugt, und natürlich auch davon, dass es dafür viel physikalischen Knowhows bedarf. „Wissen ist der Rohstoff der Zukunft“, formuliert es Lutz Schröter, „physikalisches Wissen ganz besonders.“ Im Automobilbau, bei den Supraleitern, in der Gleichstromtechnik, nirgendwo gehe es ohne Physiker. Bezogen auf die gesamte Erwerbsbevölkerung arbeiten die meisten von ihnen in Baden-Württemberg und Bayern, während Nordrhein-Westfalen das Schlusslicht bildet. Insgesamt hat die Beschäftigungsdichte von Physikern zugenommen. Von 10.000 Erwerbstätigen waren zuletzt 27 Physiker. 2007 lag diese Zahl erst bei 24. Und die Zahl der altershalber aus dem Erwerbsleben ausscheidenden Physiker wird weiter steigen. Die DPG prognostiziert den Ersatzbedarf in 15 Jahren auf 3.600 Nachwuchskräfte jährlich. Das übertrifft die Stärke der derzeitigen Absolventenjahrgänge deutlich.

Freilich steigen sowohl die Studienanfängerzahlen als auch die Zahl der arbeitsuchenden Physiker (plus 13 % gegenüber Vorjahr). Als Frühindikator für eine Eintrübung der Arbeitsmarktsituation gilt unter Fachleuten darüber hinaus der Anteil der unter 35-jährigen Physiker unter den Arbeitslosen, weil Newcomer Sättigungstendenzen als erste zu spüren bekommen. Mit 55 Prozent erreicht dieser Wert bei den Physikern mittlerweile ein hohes Niveau. Zwar erweist sich der Arbeitsmarkt für Physiker weiter als überaus elastisch und gab es auch für Physiker schon in der Vergangenheit stets Aufs und Abs. Vor einer allzu unkritischen Vertrauensseligkeit aber sollte man sich hüten. Wie bei jedem anderen Studium kommt es auf die möglichst punktgenaue Passung von Begabungen und Anforderungen an. Der eine oder andere findet sie vielleicht in einem der Physikstudiengänge, die an der Schnittstelle zu anderen Wissenschafts- und/oder Technologiefeldern angesiedelt sind, sei es die Medizin-, Bio-, Bau-, Geo- oder Materialphysik. Wurden sie früher mehrheitlich nur von Fachhochschulen angeboten, springen inzwischen auch immer mehr Universitäten auf diesen Zug. Und bestätigen, Physik ist überall!

 


Daten, Fakten & Links
(Stand: 01.08.2016; Quelle: Deutsche Physikalische Gesellschaft, Statistisches Bundesamt)

Berufstätige Physiker: 106.000 (Frauenanteil: 13,2 %)

Bildungsabschluss berufstätiger Physiker:

  • Universitätsabschluss: 61,5 %
  • Fachhochschulabschluss: 5,4 %
  • Promotion: 33,1 %

Altersstruktur berufstätiger Physiker:  

  • bis 34 Jahre: 23 %
  • 35 Jahre bis 44 Jahre: 26 %
  • 45 Jahre bis 54 Jahre: 32 %
  • über 55 Jahre: 19 %

Arbeitslose Physiker: 2,6 % (Hochrechnung)

Studienanfänger in den ersten beiden Fachsemestern:

  • Bachelor: 10.970 (Frauenanteil: 34 %)
  • Master: 2.746 (Frauenanteil: 19 %)

Einkommen von Berufsanfängern: ca. 45.000 Euro. Jeweils 25 % der Physiker erzielen ein Einkommen von unter 41.000 Euro sowie von über 54.000 Euro (Quelle: Absolventa)

Studienmöglichkeiten: über Hochschulkompass

Weiterführende Informationen:
Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG)
und
Konferenz der Fachbereiche Physik (KFP)

 

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