Profil

Seit über zwanzig Jahren arbeite und forsche ich in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt. In der Schule hatte ich einen Freund, der wusste schon immer, dass er Physiker werden wollte. Für mich war das damals irgendwie undenkbar. Am Ende hat er nach zwei Semestern mit Physik aufgehört und ich angefangen. Komisch. Noch komischer, dass ich dann von allen Studienfreunden, die ich im Physikstudium kennenlernen durfte, meines Wissens der einzige bin, der als Physiker beruflich auch ‚Physik machen‘ darf. Darum fühle ich mich privilegiert und freue mich heute noch, dass ich mich lange nach der Schulzeit in einem Club, was damals noch Disko hieß, entschlossen habe, das Physikstudium zu wagen.

Meinen zwei Kindern (9 und 17) gebe ich diese Erfahrung gerne weiter und zusammen mit meiner Frau diskutieren wir immer noch gerne lebhaft, wie jeder von uns zu seinen/ihren Entscheidungen im Leben gekommen ist bzw. in Zukunft kommen kann. Wir alle fühlen uns in Norddeutschland, in Niedersachsen sehr wohl und können fast nicht ohne Wasser in der Nähe auskommen.

In Braunschweig in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, der PTB, arbeiten wir alle daran, die Einheiten in Physik und Chemie (SI-Einheiten) in Form von Messapparaturen zu realisieren, so etwas wie ‚anfassbar‘ zu machen. Die PTB hat nämlich die Aufgabe, in Deutschland zu bestimmen, wie lang eine Sekunde dauert, wie schwer ein Kilogamm ist und wie lang ein Meter. In meiner Gruppe kümmern wir uns um die Einheit Mol. Insgesamt gibt es sieben Basiseinheiten (s, m, kg, mol, K, Cd, A) im SI. Das Mol ist die Einheit der Stoffmenge und wird meist im Zusammenhang mit chemischen Messungen genutzt. Ich selber bin Physiker, arbeite in der Abteilung für Chemische Physik und Explosionsschutz der PTB. Meine Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Analytik von Gasen. Wir kümmern und darum, wie man z.B. die Konzentration (genauer den Stoffmengenanteil) von Klimagasen oder Schadstoffen in der Luft messen kann. Über unsere Forschungsergebnisse lässt sich dann einmal vielleicht die Menge von giftigem HCl-Gas in der Abluft von Industrieanlagen in der Einheit Mol realisieren, d.h. anfassbar machen. Wir messen das mit Hilfe von Laserspektroskopie, d.h. wir schicken einen Laserstrahl durch die Luft, das Gasgemisch, und bestimmen aus der Messung des Lichts, der Photonen, die nach dem Passieren des Laserstrahls durch die Luft am Detektor ankommen, den Anteil der HCl-Moleküle in der Stoffmenge der Luft. Mit der gleichen Methode aber einer anderen Laserwellenlänge kann z.B. auch messen, wie groß der NOx-Anteil im Abgas eines Dieselautos ist.

Bei allen Arbeiten der PTB und darum auch bei meiner, ist es wichtig, genau zu verstehen, wie genau ein Messergebnis ist. Es geht dann oft darum, mit welcher Messmethode, man den genauesten Messwert erreichen kann. Am besten geht das wohl zur Zeit in der Messung von Zeitdifferenzen. Die Sekunde kann man bis auf die 18. Stelle nach dem Komma genau messen. So gut sind wir mit unserem HCl-Stoffmengenanteil noch nicht. Wir bewegen uns noch im Bereich der zweiten und dritten Stelle nach dem Komma, also im Prozent- und Promillebereich. Womit wir schon bei einer anderen Aufgabe in meiner direkten Nachbarschaft sind, der Messung von Alkohol im Atem von Menschen. Mit solchen Messungen kann nämlich die Fahrtüchtigkeit im Straßenverkehr bestimmen. Auch das kann man z.B. mittels spektroskopischer Methoden machen.

Weil die PTB nicht die einzige Institution mit solchen Aufgaben auf der Welt ist, und es z.B. auch ziemlich störend wäre, wenn die Länge eines Meters im Urlaub auf Mallorca anders oder eine Sekunde bei Flügen über andere Länder verschieden lang wäre, arbeiten wir mit anderen Instituten aus vielen anderen Ländern zusammen. Die PTB ist das zweitgrößte nationale Metrologieinstitut auf der Erde, das größte ist das NIST in den USA. Diese Zusammenarbeit wird weltweit von Paris aus koordiniert, In Paris ist das BIPM, das Internationale Büro für Maße und Gewicht. Und weil die PTB mit allen anderen Ländern auf der Erde zusammenarbeitet, bin ich nach Paris geschickt worden und arbeite dort für zwei Jahre im BIPM, um bei der weltweiten Zusammenarbeit aller Metrologieinsitute mitzuhelfen. weltweit

Die Arbeit in unserem Team ist fast zur Gänze in einzelne Forschungs-Projekte organisiert. Jedes Projekt hat sein eigenes Budget und wird federführend von einer/einem Wissenschaftlerin betreut, der Experte für diesen Bereich bei uns ist oder wird. In manchen Sorroundings, die ‚agil‘ arbeiten, würde man diese Kollegin dann ‚Product Owner‘ nennen. Wir hatten 2020 bis zu zehn Projekte gleichzeitig laufen. Manche Kollegen sind aber auch für zwei Projekte zuständig oder haben neben der Product-Owner-Rolle noch eine Rolle als Experte/in für eine bestimmte Methode, Fähigkeit oder einen bestimmten Service, wie z.B. Laserschutz inne. Meine Aufgabe besteht dann darin, jeden Tag jedem Projekt und vor allem jedem Kollegen die gerade erforderliche Aufmerksamkeit zu zu wenden, die nötig ist, um die jeweiligen Ziele voran zu bringen. Das kann auch bedeuten, dass ich eine eigentlich mit anderen Aufgaben unterwegs seiende Kollegin überzeugen muss, heute einmal einem anderen Kollegen bei einem bestimmten Problem zu helfen oder dass ich mit einem Kollegen, Zeile für Zeile, Zahl für Zahl ein Messergebnis zusammen auswerte, um irgendeinen Fehler in einem tiefliegenden Detail zu finden.

Physik, Einheiten und Erkenntnisse anfassbar zu machen, ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Das ist Teil der Aufgabe meines Jobs in der PTB, ist aber auch Teil der Aufgabe jedes Menschen, der Wissen weitergeben möchte. In der Schule, an Unis oder mit Vereinen.

Im BIPM habe ich gelernt, dass die Watt-Waage ein faszinierendes Experiment ist; ich durfte in die Watt-Waage des BIPMs hineinfassen. Die Watt-Waage (international Kibble-Balance) ist eine Methode das Kilogramm als Einheit zu realisieren, d.h. anfassbar zu machen. Bei ihr ist es schon vom Augenschein her sehr schnell erkennbar, dass die scheinbar einfache Aufgabe ein Kilogramm zu realisieren richtig komplex ist. Darum macht die Methode das Kilogramm über eine Watt-Waage zu realisieren mehr her, als z.B. die in der PTB praktizierte Methode über eine Silizium-Kugel.

Für die Watt-Waage (Kibble-Balance) gibt es eine Bauanleitung, solch ein System mit Legosteinen zu bauen. Eine Watt-Waage aus Legosteinen steht auch im BIPM. Mit dem Preisgeld würde ich in die Legosteine und ein Projekt investieren, die Waat-Waage zu bauen.