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Vielseitige Fakultät mit reichem Potential - Eine Einführung*

(*Dieser Text wurde 1997 von Herrn Professor Dr. T. Küpper als Einleitung zur Fakultätsbroschüre erstellt.)

Diese Broschüre soll die Vielfalt der Themen, die an der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät in Forschung und Lehre vertreten sind, vermitteln. Dabei werden auch die Verknüpfungen mit den großen Forschungseinrichtungen unserer Region und den Wirtschaftsunternehmen deutlich gemacht. Zugleich soll sie dazu anregen, diese Zusammenarbeit weiter auszubauen.

Eine einzige große Fakultät

Die Kölner Universität ist eine der wenigen, bei der alle Naturwissenschaften noch in einer einzigen großen Fakultät zusammengefaßt sind. Mit mehr als 135 Professoren, einer großen Zahl wissenschaftlicher und technischer Mitarbeiter sowie ca. 9000 Studenten, die in 5 Fachgruppen und 19 Instituten organisiert sind, bietet die Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät ein reiches Potential. Sie stellt mit der hier vertretenen Fächervielfalt einen ausgezeichneten Rahmen für fachübergreifende Forschung und Lehre dar, die gerade in den modernen Naturwissenschaften von großer Bedeutung sind.

Darüber hinaus ermöglicht die Verbindung mit den anderen Fakultäten interessante Kombinationen, etwa in der Wirtschaftsinformatik, der Versicherungswissenschaft, der Umweltforschung, der Wirtschaftsgeographie oder bei den naturwissenschaftlichen Grundlagen der Medizin.

Fachgruppe Mathematik/Informatik Mathematisches Institut Institut f. Informatik	Fachgruppe Geowissenschaften Institut f. Geophysik u. Meteorologie Institut f. Geologie u. Mineralogie Institut f. Kristallographie Geographisches Institut
Fachgruppe Physik I. Physikalisches Institut II. Physikalisches Institut Institut f. Kernphysik Institut f. Theoretische Physik	Fachgruppe Biologie Botanisches Institut Zoologisches Institut Institut f. Entwicklungsbiologie Botanisches Institut Institut f. Genetik
Fachgruppe Chemie Institut f. Anorganische Chemie Institut f. Organische Chemie Physikalische Chemie Institut f. Biochemie Institut f. Theoretische Chemie

Enger Praxisbezug

Zu allen wichtigen Forschungseinrichtungen in unserer Region bestehen enge personelle und institutionalisierte Verknüpfungen. Dazu zählen die Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt, das Forschungszentrum Jülich, die Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung Birlinghoven sowie das Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung. Dadurch erweitert sich das Lehrangebot, und Studenten und Doktoranden erhalten Zugang zur modernen Großforschung. Durch zahlreiche Drittmittelprojekte ist unsere Fakultät mit bedeutenden Wirtschaftunternehmen verbunden, so daß ein enger Praxisbezug gegeben ist. Eine Reihe von in der Industrie tätigen Kollegen, die unserer Fakultät angehören, bereichern das Lehrangebot durch praxisorientierte Vorlesungen.

Eine besonders enge Verbindung entsteht durch die Bayer-Stiftungsprofessur für Technische Chemie. Sie besteht seit 1986 und wird demnächst von der Universität übernommen, jedoch unter Beibehaltung der engen Kooperation.

Wichtige Dienstleistungen

Schwerpunktmäßig ist die Fakultät auf naturwissenschaftliche Grundlagenforschung ausgerichtet. Darüber hinaus erbringt sie wichtige Dienstleistungen von regionaler und überregionaler Bedeutung.

• Die 1951 von Martin Schwarzbach eingerichtete Erdbebenwarte in Bensberg überwacht den seismisch aktiven Raum der dichtbesiedelten Niederrheinischen Bucht und insbesondere mögliche Auswirkungen des Braunkohletagebaus in Zusammenarbeit mit der Fa. Rheinbraun.
• Die vom Geographischen Institut entwickelte Hochschulexkursionskarte dokumentiert die Entwicklung der Naturlandschaft in der Niederrheinischen Bucht und die Veränderungen der Umwelt dieses Ballungsraumes.
• Seit mehr als 20 Jahren ist die Außenstation des Zoologischen Instituts in Rees-Grieterbusch ein Forschungs- und Ausbildungszentrum, in dem vor Ort ökologische Untersuchungen am Beispiel der niederrheinischen Auengebiete durchgeführt werden.
• Die aktuellen weltweiten Wetterinformationen des Instituts für Geophysik und Meteorologie im Internet erfreuen sich mit ca. 250.000 Anfragen pro Monat großer Beliebtheit, sei es für Vorhersagen über die regionale Wetterentwicklung, Prognosen über das zu erwartende Urlaubswetter oder wegen eines Überblicks über den historischen Klimaverlauf.

Lange Geschichte

Die naturkundlichen Fächer waren von Beginn an in der alten Kölner Universität vertreten. Das ist unter anderem darauf zurückzuführen, daß der naturkundliche Unterricht an den mittelalterlichen Universitäten durch aristotelische Vorstellungen geprägt war. Mit Albertus Magnus (ca. 1200-1280) und Thomas von Aquin (ca. 1225-1274) hatten zwei herausragende Vertreter dieser Schule in Köln gelehrt. Dem damaligen Verständnis entsprechend waren die Naturwissenschaften bei der Gründung 1388 zunächst in die Artes-Fakultät, später auch in die Medizinische Fakultät integriert.

Der Fortschritt der naturwissenschaftlichen Erkenntnisse erforderte immer wieder Anpassungen der Unterrichtsinhalte. Insbesondere durch die umfassenden Reformen des Botanik-Professors Franz Ferdinand Wallraf (1748-1824) wurden die Ausbildungsmöglichkeiten in den Naturwissenschaften hervorgehoben; zu gleich wurde schon damals auf ihre Bedeutung für die berufliche Eignung und Einsetzbarkeit hingewiesen. Mit einem Botanischen Garten, einer Sternwarte, einem gut ausgestatteten Physikalischen Kabinett und einem chemischen Labor verfügte die Kölner Universität im Vergleich zu den benachbarten Hochschulen über eine ausgezeichnete Infrastruktur für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Diese Sammlungen blieben auch nach der Schließung der Universität 1798 durch Napoleon erhalten, zum Teil in den Gymnasien. Das Physikalische Kabinett wurde Georg Simon Ohm anvertraut. Im Jahre 1817 wechselte er als Lehrer an das Gymnasium der Jesuiten in der Kölner Marzellenstraße und entdeckte dort das nach ihm benannte Gesetz zur Leitung elektrischer Ströme.

Bereits bei der Wiedergründung, zunächst 1901 als Handelshochschule, wurden naturwissenschaftliche Lehrstühle für Physik, Chemie und Geographie eingerichtet, naturgemäß mit einer stark anwendungsorientierten Ausrichtung. Diese Lehrstühle wurden zu Beginn der Neuen Unversität ab 1919 in die Philosopische Fakultät integriert und sukzessive durch weitere Lehrstühle fülr Mathematik, Physik, Biologie und Geophysik ergänzt. Auf einem dieser traditionsreichen Lehrstühle erhielt Kurt Alder 1950 den Nobelpreis für Chemie für seinen Beitrag zur Aufdeckung der Dien-Synthese.

Afrika-Forschung

Gefördert durch die früh in Köln gegründete Deutsch-Ostafrika-Gesellschaft und durch persönliche Verbindungen zu dem Ostafrikaforscher und Gouverneur von Deutsch-Ostafrika Hermann von Wissmann, wurde bereits damals der Grundstock gelegt für den auch heute noch bestehenden Schwerpunkt in der Afrika-Forschung. Er kommt in der Beteiligung unserer Fakultät an dem Sonderforschungsbereich "Arides Afrika" zum Ausdruck.

Gründung der Fakultät 1955

Die Nachkriegsjahre der Universität sind geprägt durch den Wiederaufbau und die Zusammenführung der über ganz Köln verstreuten Institute, die bis heute noch nicht vollständig abgeschlossen ist. Der rasche Zuwachs an Studenten erforderte zugleich eine Erweiterung des Lehrkörpers, so daß es am 1. April 1955 zur Gründung einer eigenständigen Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät mit damals 31 Professoren kam. Seitdem hat sich die Zahl der Professoren mehr als vervierfacht, die Zahl der Studenten jedoch um den Faktor 10 vergrößert. Mit neuen Lehrstühlen versuchte man, dieser Entwicklung Rechnung zu tragen; beispielsweise:

• Dem Versicherungsstandort Köln angemessen wurde eine Professur für Versicherungsmathematik neu geschaffen. Ergänzt durch einschlägige Lehrstühle in der Wirtschaft- und Sozialwissenschaftlichen sowie der Juristischen Fakultät bietet diese Spezialisierungsmöglichkeit auch heute noch unseren Absolventen gute Berufschancen.
• Die Einführung elektronischer Rechner und die Versorgung der gesamten Universität mit Rechnerkapazität wurde bis zur Gründung des zentralen Regionalen Rechenzentrums organisatorisch zu einem großen Teil von unserer Fakultät getragen.
• Mit dem Aufbau des Instituts für Genetik durch Max Delbrück konnte dieses zukunftsträchtige Gebiet erstmalig auch in Deutschland institutionalisiert werden.
• Das auf Initiative des Brauereiverbandes gegründete Institut für Gärungswissenschaften wurde 1963 für das umfassende Gebiet der Biochemie umgewidmet.
• Mit der Gründung des Instituts für Kernphysik wurde der zweitgrößte an einer deutschen Universität vorhandene Schwerionenbeschleuniger konzipiert und in Betrieb genommen. Unsere Studenten werden dadurch unmittelbar in den Aufbau und die Durchführung von Experimenten mit diesem Großgerät einbezogen und praxisnah ausgebildet.
• Große Bauabschnitte wurden in den sechziger Jahren mit dem Neubau der Chemischen Institute und der Physikalischen Institute im Grüngürtel verwirklicht.
• Mit dem Neubau für einen Teil der Genetik mit dem Umzug der Biochemie Ende 1996 von der Bottmühle an die Zülpicher Straße sind in Verbindung mit der Renovierung des traditionsreichen Rundbaus der geowissenschaftlichen Institute und mit den angrenzenden Studentenwohnungen auch städtebaulich Akzente in Köln gesetzt worden.

Möglicherweise ist damit ein erster Schritt getan zur Verwirklichung unserer Vision von einem die Bio- und Geowissenschaften unfassenden Zentrum, in dem die gemeinsamen methodischen Ansätze zur Erforschung molekularer Strukturen zusammengeführt und ergänzt werden können. Ideen für einen weiteren Ausbau sind vorhanden, etwa auch für eine pädagogisch reizvolle Verknüpfung der Geologisch-Mineralogischen Sammlung mit einem integrierten Universitätsmuseums-Kindergarten.

Akademische Ehrungen

In den 42 Jahren des eigenständigen Bestehens der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät sind 14 herausragende Wissenschaftler mit der Ehrenpromotion ausgezeichnet worden.

• Als erstem unmittelbar nach Gründung der Fakultät wurde diese Ehrung Generaldirektor a. D. Hans Kühne für seine bahnbrechenden Arbeiten in der anorganischen Chemie zuteil.
• Der 80. Geburtstag von Konrad Adenauer war für uns der Anlaß, seine großen Verdienste bei der Wiedergründung der Universität mit der Ehrenpromotion zu würdigen.
• Der französische Saharaforscher Théodore Monod, der erst vor wenigen Wochen noch auf einer Afrika-Expedition mit Kollegen unserer Fakultät zusammengetroffen ist, wurde 1965 für seine grundlegenden Untersuchungen zur Genesis und Ökologie der Wüsten geehrt.
• Der kürzlich verstorbene Physiker Friedrich Hund wurde 1983 für seine grundlegenden Beiträge zur Theorie des Aufbaus der Materie und zur Geschichte der Quantenmechanik mit der Ehrenpromotion ausgezeichnet. Er hat die Entwicklung der Quantenmechanik in diesem Jahrhundert von Beginn an mitgeprägt und war unserer Fakultät als Gastforscher verbunden.

Perspektiven

Die Fakultät ist ständig im Umbruch. Pro Jahr erfolgen durchschnittlich sechs Neuberufungen. In den vergangenen zehn Jahren sind damit 40 Prozent der Professuren neu besetzt worden; dieser Wechsel wird sich auch im kommenden Jahrzehnt fortsetzen.

Die kontinuierliche Verjüngung der Fakultät ermöglicht es, aktuelle Verschiebungen der Forschungsschwerpunkte zu berücksichtigen und zukunftsträchtige Gebiete einzurichten. Für die Kontinuität ist es wichtig, daß auch die emeritierten Professoren der Fakultät weiterhin mit Rat und Tat zur Seite stehen. Der künftige Rang der Fakultät wird auch dadurch geprägt sein, ob es weiterhin gelingen wird, im Wettbewerb um die besten Professoren erfolgreich zu sein. Die dazu erforderliche Ausstattung, überhaupt die beständige Anpassung an zeitgemäße Standards, erfordern große Anstrengungen. Das gilt vor allem in den experimentellen Fächern und ist angesichts der angespannten Haushaltslage nicht immer einfach zu erreichen. Die Fakultät leistet auch dazu ihren Beitrag, durch Konzentration auf Forschungsschwerpunkte, Abstimmung mit benachbarten Hochschulen und Umwidmung von Stellen. So versucht die Fakultät, den Mangel an Mitarbeiterstellen teilweise durch Umwandlung von Professorenstellen zu beheben. Außerdem wird durch das Konzept von Nachwuchsgruppen eine hohe Flexibilität bewirkt. Eine besondere Herausforderung stellen die Entwicklung moderner Visualisierungsmethoden und ihre Umsetzung bei der Lehre dar. Hier setzen wir auf die Zusammenarbeit mit der Hochschule für Medien. Die langfristigen Perspektiven werden in Strukturplänen der Fachgruppen erarbeitet.

• In der Chemie beispielsweise entwickeln sich die Forschungsschwerpunkte in die Richtungen Bioorganische Chemie bzw. Festkörper-Materialwissenschaften.
• Die Genetik widmet sich zunehmend auch medizinisch orientierten Fragestellungen, wie durch die Mitarbeit im Zentrum für Molekulare Medizin Köln und in Sonderforschungsbereichen auch in der Medizinischen Fakultät deutlich wird.
• Ausgehend von dem Schwerpunkt in der Festkörperphysik und im Hinblick auf eine verstärkte Zusammenarbeit mit der Kristallographie ist eine Ergänzung bei der Materialforschung auch von seiten der Physik geplant.
• Außerdem soll der Schwerpunkt Astrophysik mit dem Betrieb des Gornergrat-Observatoriumsdurch eine Zusammenarbeit mit der Universität Bonn und dem Max-Planck-Institut für Astrophysik auf eine bereitere Basis gestellt werden.

Wichtigstes Gremium ist die Engere Fakultät, in der Professoren, Mitarbeiter und Studenten gemeinsam Entscheidungen in Personal-, Organisations- und Finanzangelegenheiten treffen. Mit der durch die Einführung des Globalhaushaltes seit 1.1.1995 gewonnenen erweiterten Flexibilität hat die Fakultät gute Erfahrungen gesammelt. Die Situation der Ausbildung ist erstmals 1995 systematisch in einem Lehrbericht erfaßt worden, der in der Fakultät rege diskutiert worden ist, Anstoß zur Verbesserung gab und künftig regelmäßig erstellt wird.

Die Absolventen unserer mathematisch-naturwissenschaftlichen Studiengänge sind durch die in der Grundlagenforschung erworbenen Fähigkeiten geschult und qualifiziert, die aktuellen fachlichen Herausforderungen im Beruf zu meistern. Darüber hinaus ist sich die Fakultät der Notwendigkeit zusätzlicher unmittelbar berufsbezogener Qualifikationen bewußt. Gemeinsam mit dem Hochschulzentrum des Arbeitsamtes Köln ist dazu ein Projekt zur "Berufsfeldorientierung für Studierende (BOS) eingerichtet worden. Es erleichtert den Weg in die Arbeitswelt durch die Vermittlung von Praktika und hilft beim Erwerb betriebswirtschaftlicher Kenntnisse.

Die folgenden Einzeldarstellungen der Institute beschränken sich auf die wesentlichen Merkmale. Zusätzlich werden einige Highlights aus den einzelnen Fachgruppen besonders hervorgehoben, um einen Eindruck von der Vielfalt der Forscherpersönlichkeiten, Projekte oder Initiativen zu vermitteln.

• Mit Klaus Rajewsky wird ein Forscher vorgestellt, in dessen Arbeitsgruppe einer der herausragendsten Beiträge moderner Immunologie entwickelt worden ist.
• Mit Unterstützung der Kurt-Hansen-Stiftung sind mit der Entwicklung und Umsetzung des sogenannten Kölner Modells für die Weiterbildung von Chemielehrern Maßstäbe gesetzt worden.
• Die Geowissenschaften sind beteiligt an der Cassini-Mission und berichten über plasmaphysikalische Modellierungen und Interpretation der Ergebnisse der Vorbeiflüge der Galileosonde an den Galileischen Monden des Jupiter.
• Die fächerübergreifende Zusammenarbeit bei der Doktorandenausbildung schließlich wird vor allem anhand des Graduiertenkollegs "Phasenübergänge" deutlich, in dem Kristallographie, Physik und Chemie eng zusammenwirken.

Dieser Querschnitt gibt nur einen ersten Überblick über die mannigfachen Einrichtungen an der Fakultät. Für eine detaillierte Darstellung der Schwerpunkte in Forschung und Lehre wird auf den Forschungsbericht der Universität sowie auf Einzelbeschreibungen der Fachgruppen und Institute auch im Internet verwiesen.

Die Studenten werden frühzeitig in die Forschung einbezogen; sie beteiligen sich auch engagiert und kritisch an der Selbstverwaltung der Fakultät und haben in dieser Broschüre als erste Gelegenheit, ihre Arbeit in einem eigenen Beitrag darzustellen.