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CHEMIE 10 / 11 | 2026

microscope CHEMIE

Chemie im Ingenieurwesen INTERVIEW

Extrem belastbar AB SEITE 2 CHEMIE UND TECHNIK

So viel Chemie steckt in deinem Smartphone AB SEITE 4

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Vom E-Scooter bis zum Kopfhörer: Chemie steckt in vielen Produkten unseres Alltags. In der M+E-Industrie trifft sie auf Ingenieurwissen und schafft die Grundlage für technische Innovationen. Chemieingenieur Florian Albrecht von der Element Six GmbH zeigt, wie er ex trem harte und widerstandsfähige Werkstoffe für den Straßen- und Bergbau entwickelt. Außerdem schauen wir uns an, wie viel Chemie in unseren Smartphones steckt, und sprechen mit Maurice Götsch über sein Studium des Chemieingenieurwesens mit Schwerpunkt Farben und Lacke an der Hochschule Esslingen.

Extrem belastbar

microscope Die Kombination aus Chemie, Technik und Verantwortung in seinem Job begeistert Florian

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Wenn sich eine Straßenfräse durch alten Asphalt arbeitet, müssen ihre Meißel enormen Kräften standhalten. Gut möglich, dass die besonders widerstandsfähigen Zähne an der grabenden Maschine aus Burghaun bei Fulda stammen. Dort arbeitet Florian Albrecht beim U nternehmen Element Six. Der 31-Jährige leitet das Labor und die Sinterei des Hartmetallwerks. Dabei hatte er nach dem Abitur ganz andere Pläne.

Eigentlich wollte Florian Albrecht Sportmedizin studieren. Heute arbeitet der 31-Jährige als Chemie ingenieur bei Element Six (E6) und beschäftigt sich mit extrem harten Werkstoffen, die im Straßen- und Bergbau, aber auch in der Landwirtschaft zum Einsatz kommen. Und in 1.000 Anwendungen mehr.

ERST SPORT, DANN CHEMIE Fußball gehört seit jeher zu Florians großen Leidenschaften. Deshalb wollte er ursprünglich Sportmedizin studieren. Doch sein guter Abiturschnitt reichte zunächst nicht. Also begann er an der Universität Gießen mit der Lebensmittelchemie. Mathematik und Chemie hatten ihm schon in der Schule besonders gelegen – es waren auch seine AbiFächer. Was zunächst als akademische Übergangslösung gedacht war, entwickelte sich zunehmend zur echten Leidenschaft. Und als schließlich doch noch die Zusage für seinen medizinischen Wunschstudiengang kam, entschied sich Florian bewusst dagegen. Er blieb bei der Lebensmittelchemie und machte seinen Master. Die naturwissenschaftlichen Grundlagen seines Studiums kann er auch bei E6 als Chemieingenieur nutzen. Das zusätzliche technische Wissen hat er sich vor allem in der Praxis angeeignet. Schließlich geht es bei seiner Arbeit nicht mehr um die Wurst, sondern um die extreme Härte. MAGIE AUS DEM OFEN Element Six produziert besonders harte Metalle. Die Sechs im Namen steht für das sechste Element im Periodensystem – den Kohlenstoff. Der Grundbaustein jedes Diamanten und ein gleichsam elementares Material von E6. In Burghaun stellt E6 aber vor allem Hartmetall her. Dafür mischt man pulver förmiges Wolframkarbid mit Metallen wie Kobalt oder Nickel. Die Mischung wird in Form gepresst und anschließend in speziellen Öfen bei Temperaturen von bis zu rund 1.500 °C erhitzt. Dabei verbinden sich die harten Wolfram karbid-Körner mithilfe des metallischen Bindemittels zu einem festen, besonders widerstandsfähigen Werkstück. Diesen Vorgang nennt man Sintern. „Dort passiert die Magie im Hartmetallwerk“, sagt Florian. Das fertige Material ist dann so widerstandsfähig, dass es nur noch mit diamantbesetzten Schleifscheiben bearbeitet werden kann.

Element Six GmbH Schau dir das Unternehmensprofil an Bildnachweis Seiten 2–3: © think ING. / Michael Bokelmann

Element Six ist ein international tätiges Unternehmen mit über 1.500 Mitarbeitenden. Es entwickelt und produziert synthetische Diamanten und Hartmetallwerkstoffe für industrielle Anwendungen.

Die Einsatzmöglichkeiten dieses Supermaterials sind dann vielfältig: Straßenfräsmeißel tragen Asphalt ab, Bohrwerkzeuge arbeiten sich tief durch Gestein und im Bergbau müssen die Materialien enormen Belastungen standhalten. Selbst in der Medizintechnik und bei der Stahlverarbeitung kommt Hartmetall zum Einsatz. Auf dem Acker bieten die besonders widerstandsfähigen Werkstoffe sogar einen mächtigen Vorteil für die Umwelt: Während gewöhnliche Stahlwerkzeuge vergleichsweise schnell verschleißen und Metallabrieb im Boden hinterlassen, hält Hartmetall deutlich länger. Im wahren Wortsinn ein kleiner, aber elementarer Unterschied. VOM FERIENJOB ZUM CHEF Schon 2014 kam Florian erstmals als Ferienjobber zu E6. Später arbeitete er während seines Studiums in verschiedenen Abteilungen. Ein Produktionsleiter erkannte sein Potenzial und ermutigte ihn, nach dem Abschluss im Unternehmen anzufangen. 2021 startete Florian als Laborant, Ende 2022 übernahm er die Leitung des Labors. Inzwischen verantwortet er zusätzlich die Sinterei und führt rund 20 Beschäftigte. Und was macht Florian den ganzen Tag? Er plant Schichten, koordiniert Aufträge und verbessert Fertigungsprozesse. Besonders spannend wird es, wenn ein Kunde ein völlig neues Bauteil benötigt. Welche Materialmischung eignet sich? Welche Temperaturen braucht sie? Und lässt sich das gewünschte Werkstück überhaupt herstellen? Genau hier kommt der Chemieingenieur zum Tragen. CHEMIE IST TEAMARBEIT Eine Sache hat Florian an seinem Beruf besonders überrascht: „Ich hätte früher nie gedacht, dass ein Chemieberuf auch so viel Interaktion mit Menschen beinhaltet.“ Er stimmt sich mit Kolleg*innen ab, diskutiert technische Lösungen und erklärt komplexe Zusammenhänge. Dabei kommt ihm seine offene Art zugute, die er auch auf dem Fußballplatz pflegt. Für Florian zählen deshalb neben naturwissenschaftlichem Interesse vor allem Neugier, Teamfähigkeit und die Bereitschaft, Neues zu lernen. Sein beruflicher Weg zeigt, wie viele Möglichkeiten ein Chemiestudium eröffnet. Statt Sportmedizin und Lebensmittelanalysen bestimmen heute industrielle Werkstoffe seinen Arbeitsalltag. Und genau diese Mischung aus Chemie, Technik und Verantwortung begeistert ihn. 03

seal-question CHEMIE UND TECHNIK

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So viel Chemie steckt in deinem Smartphone

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Chemisch gehärtetes Glas, Lithium-Ionen-Akkus, spezielle Klebstoffe, leistungsfähige Halbleiter und leichte Metalllegierungen – in deinem Phone steckt sehr viel mehr Chemie, als dir vielleicht bewusst ist. Viele dieser Materialien und Technologien kommen dabei nicht nur in Smartphones zum Einsatz, sondern zum Beispiel auch in Autos, Maschinen und anderen Produkten der M+E-Industrie. Wir gucken uns an, wie aus Rohstoffen, Chemie und Ingenieurwissen Hightech wird.

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Das Display deines Smartphones besteht aus Spezialglas. Damit es nicht direkt zerbricht, wenn es mal herunterfällt, wird es chemisch gehärtet. Dafür wird das Glas in ein etwa 400 °C heißes Bad aus geschmolzenem Kaliumsalz getaucht. Dabei werden kleinere Natriumionen an der Glasoberfläche durch größere Kaliumionen ersetzt. Weil die größeren Kaliumionen mehr Platz benötigen, entsteht auf der Oberfläche eine starke Druckspannung. Sie macht das Glas widerstandsfähiger und erschwert es Rissen, sich auszubreiten. Diese Art von Spezialglas kommt z. B. auch in Autos, Industrieanlagen oder Flugzeugcockpits zum Einsatz – überall dort, wo es besonders bruchsicher, kratzfest und widerstandsfähig sein muss.

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Gehäuse

Touchscreen Das Glas schützt nicht nur vor Kratzern und Brüchen, sondern ist gleichzeitig Teil des Touchscreens. Darunter sitzen hauchdünne, transparente leitfähige Schichten, die erkennen, wo du den Bildschirm berührst. Dafür kommen spezielle Materialien wie Indiumzinnoxid zum Einsatz. Das Material leitet Strom, lässt aber gleichzeitig Licht durch. Berührst du den Bildschirm, veränderst du das elektrische Feld an dieser Stelle. Sensoren erfassen diese Veränderung und geben die Information an den Prozessor weiter. So wird aus einer Berührung ein Befehl.

Leicht, stabil, kratzfest und trotzdem gut zu verarbeiten: An ein SmartphoneGehäuse werden viele Anforderungen gestellt. Deshalb kommen Materialien wie Aluminiumlegierungen oder verschiedene Kunststoffe zum Einsatz. Ihre Eigenschaften lassen sich durch die Zusammensetzung gezielt beeinflussen. Schon kleine Veränderungen bei den Bestandteilen einer Legierung (z. B. Magnesium oder Silizium bei Aluminiumlegierungen) können dafür sorgen, dass ein Metall leichter, härter oder widerstandsfähiger wird. Genau darum geht es auch in der Materialentwicklung für die Industrie: Ingenieur*innen im Bereich Chemie und Werkstoffkunde suchen nach Materialien, die für eine bestimmte Anwendung die richtigen Eigenschaften mitbringen. Im Fahrzeugbau sind etwa leichte und gleichzeitig stabile Werkstoffe gefragt, die helfen, Gewicht und damit Energie einzusparen. © Pixel_B / stock.adobe.com

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Klebstoffe

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Prozessor Im Herzen deines Smartphones steckt ein Chip auf Basis von Silizium. Das Ausgangsmaterial findet sich zum Beispiel in Quarz und Sand. Bevor daraus ein Chip werden kann, muss das Silizium extrem stark gereinigt werden. Der Trick liegt in der sogenannten Dotierung: Winzige Mengen anderer Elemente werden gezielt ins Silizium eingebracht und verändern so, wie gut es Strom leitet. Auf diese Weise entstehen Milliarden winziger Transistoren (Schalter) auf einer Fläche kleiner als dein Fingernagel. Jeder Transistor kann Strom durchlassen oder blockieren und steht damit für eine 0 oder eine 1. Chemie steckt dabei nicht nur im Material, sondern auch in der Herstellung: Mit lichtempfindlichen Beschichtungen, chemischen Ätzverfahren und hauchdünnen Materialschichten werden die Strukturen des Chips Schritt für Schritt aufgebaut. Prozessoren stecken in fast jedem elektronischen Gerät – von der Wasch maschine bis zum Supercomputer.

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Zusammengehalten wird dein Smartphone an vielen Stellen von speziellen Klebstoffen. Bei diesen handelt es sich um richtige Hightech-Werkstoffe: Sie müssen je nach Einsatz dauerhaft halten, Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen aushalten, elektrische Bauteile isolieren, Vibrationen dämpfen oder Wärme ableiten. Genau solche Anforderungen gibt es auch in der M+E-Industrie – etwa beim Verkleben von Batteriezellen und Sensoren im Auto, bei der Montage von Elektromotoren oder beim Abdichten von Gehäusen in Maschinen.

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Beim Laden deines SmartphoneAkkus wandern Lithium-Ionen von einer Elektrode zur anderen und lagern sich dort ein. Beim Entladen machen sie sich auf den Rückweg und genau dabei entsteht der Strom, der dein Smartphone versorgt. Klingt einfach, ist aber ein Balanceakt für Entwickler*innen: Für die positive Elektrode (Kathode) gibt es mehrere Materialkombinationen, jede mit eigenem Kompromiss. Mehr Nickel bringt mehr Energie, aber mehr Risiko bei Hitze. Mehr Eisenphosphat (LFP) bringt Sicherheit und Langlebigkeit, aber weniger Reichweite. Kobalt verbessert die Leistung, ist aber teuer und umstritten im Abbau. Aufgabe von Ingenieur*innen ist es also auch, den richtigen Kompromiss für den Einsatzzweck zu finden und neue Elektrodenmaterialien, Elektrolyte und Produktionsverfahren zu entwickeln. Das spielt längst nicht nur im Smartphone eine Rolle: Auch für Elektroautos, E-Bikes, stationäre Batteriespeicher und vieles mehr werden leistungsfähige und sichere Akkus gebraucht. Wer hier forscht, bewegt sich an der Schnittstelle von Chemie, Materialwissenschaft und Elektrotechnik und arbeitet an einer der zentralen Fragen der Energiewende.

Think ING. @social media

messages-question WENN CHEMIE AUF INGENIEURWESEN TRIFFT

Chemieingenieurwesen studieren BOOM – und plötzlich knallt es in der Schule! Für Maurice Götsch waren die Experimente im Chemieunterricht immer ein Highlight. Gestartet hat er seine Laufbahn mit einer Ausbildung zum Lacklaboranten. Das half ihm dann auch für sein späteres Studium. Welche Verbindung er eingegangen ist, verrät er uns nun etwas genauer.

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Maurice’ Studiengang

Wie in den meisten ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen sind die ersten zwei Semester voller Grundlagen. Maurice sah sich also auch mit viel Physik konfrontiert. Die Wichtigkeit leuchtete ihm aber sofort ein. „Physik brauche ich auch bei Lacken für so vieles! Thermisches Verhalten zum Beispiel. Wie steuert man die Temperatur bei chemischen Reaktionen?“, erklärt er. Im Nachhinein ist er total zufrieden mit den Inhalten. Jegliche Arten von Chemie, von allgemeiner bis organischer, standen auf dem Lehrplan – die auch für Leute ohne Chemie-LK machbar waren. Aber auch für die kreativen Köpfe waren Kurse wie zum Beispiel Farbtheorie dabei.

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Die Mischung macht’s

Am Chemieingenieurwesen besonders interessant findet Maurice die Möglichkeiten, in einer doch eher kleinen Nische besondere Bereiche zu erkunden: die Produktion, die Anlagen oder das Werkzeug. Der Student fasst zusammen: „Es wird immer spannender, weil es immer mehr Punkte gibt, die man bedenken muss, die einen großen Unterschied machen können.“ Und genau da kommt das Ingenieurwesen praktischerweise mit ins Spiel: Ingenieurwissen liefert die Werkzeuge, die notwendig sind, um eine im Reagenzglas funktionierende Reaktion von einem kleinen auf einen größeren Maßstab zu übertragen.

Chemieingenieurwesen ist ein besonderes Fachgebiet der Ingenieurwissenschaften. Da für Maurice auch noch der Schwerpunkt Lack dazukommen sollte, hatte er nicht unbedingt eine große Auswahl. An der Hochschule Esslingen ist er mit dem Studiengang Chemieingenieurwesen mit dem Schwerpunkt Farbe und Lack fündig geworden. „Ich konnte mir am Anfang auch nicht viel darunter vorstellen. Vor meinem Studium hatte ich keinen großen Bezug zum Ingenieurwesen“, gesteht er. Das war für ihn aber kein Argument, sich nicht einzuschreiben.

Mehr als nur Chemie

Mit Farbe und Lack ins Ingenieurwesen

Spannende Einblicke und Geschichten von Ingenieur*innen, Tipps, Termine und Wissenswertes rund um das Ingenieurwesen findest du auf unseren Social-Media-Kanälen und in der think ING. APP.

Hervorragende Auss ichten für I ngenieur*innen

Das Studium ist vor allem etwas für Interessierte, die gerne praktisch arbeiten. Das war auch für Maurice wichtig. „Im Hauptstudium werden die theoretischen Inhalte mit ‚Leben‘ gefüllt“, erklärt er. Das passiert in Laboren, Projekten, Auslands- oder Praxissemestern. Die Zusammenarbeit mit Unternehmen wird an der technisch gut ausgestatteten Hochschule großgeschrieben. Durch das intensive Grundstudium, aber auch die Vertiefung in chemischen Fachgebieten, schätzt Maurice die Jobaussichten als sehr positiv ein. „Man muss sich nach dem Studium keinen Kopf machen.“ Chemie und Technik sind eine „Knaller-Kombination“ für steile Karrierechancen in der M+E-Industrie.

IMPRESSUM Herausgeber GESAMTMETALL Gesamtverband der Arbeitgeberverbände der Metall- und Elektro-Industrie e. V. Voßstraße 16, 10117 Berlin Verantwortliche Leitung Indra Hadeler Redaktion und Gestaltung concedra GmbH, Bochum Druck color-offset-wälter GmbH & Co. KG, Dortmund Alle in dieser kompakt enthaltenen Inhalte und Informationen wurden sorgfältig auf Richtigkeit überprüft. Dennoch kann keine Garantie für die Angaben übernommen werden.

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