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Doktorarbeit in Farbe

Farben, bunt, Promotion, Chemie, Chemieanlagen (www.pixelio.de, C. Nöhren)

Farben, bunt, Promotion, Chemie, Chemieanlagen (www.pixelio.de, C. Nöhren)

Wann und warum hast du dich für eine Promotion entschieden?
 Eigentlich habe ich nie darüber nachgedacht, eines Tages meinen Doktor zu machen. Erst während meiner Diplomarbeit merkte ich, dass es mir Spaß macht, ein reales Problem der Industrie oder Wirtschaft mit mathematischen Optimierungsmethoden zu lösen und das in einer wissenschaftlichen Arbeit aufzuschreiben. Daher entschied ich mich dann doch für die Promotion. Dabei stand für mich fest, dass es keine rein theoretische Arbeit sein sollte, sondern ein Thema mit einer praktischen Anwendung.
 

Warum hast den Fachbereich gewechselt – von der Wirtschaft zur Chemie ist doch sicher nicht ohne, oder?
 Den Wechsel zum Chemie-Ingenieurwesen habe ich nicht bewusst gemacht. Bei der Suche nach einer Doktorandenstelle stieß ich auf die Graduate School des Landes Nordrhein–Westfalen. Doktoranden werden durch dieses Förderprogramm für drei Jahre mit einem Stipendium unterstützt. Für mich kam die Graduate School of Production Engineering and Logistics an der TU Dortmund in Frage. Für die Bewerber waren schon viele mögliche Promotionsthemen ausgeschrieben. Da ich bereits meine Diplomarbeit über Belegungsplanung (Scheduling) geschrieben hatte, interessierte mich die Produktionsplanung in rohrlosen Chemieanlagen sehr.
 
 Mir war zu diesem Zeitpunkt allerdings nicht bewusst, dass ich damit dem Chemie-Ingenieurwesen zugeordnet würde. In der Tat war es eine große Herausforderung, an einem fachfremden Lehrstuhl zu arbeiten. Das Problem lag weniger in der eigentlichen Forschungsarbeit, weil ich die Methoden aus meinem Studium relativ einfach auf die chemietechnische Problemstellung anwenden kann. Die eigentliche Herausfor- derung war, dass ich als Übungsleiterin Chemieingenieure im Hauptstudium unterrichtet habe. Aber das ging erstaunlich gut. Für mich ist es schön zu sehen, dass ich mich schnell in neue Aufgaben einarbeiten kann – das nimmt mir ein wenig die Angst davor, im späteren Job überfordert zu sein.
 

Wie hast du dich für die Doktorandenstelle und dein Promotionsstipendium beworben?
 Bei der Graduate School musste ich mich nur schriftlich bewerben. Es gab kein Vorstellungsgespräch und ich habe meinen Doktorvater auch erst kennengelernt, nachdem ich an der Graduate School angenommen wurde. Man muss einen einfachen Bewerbungsbogen ausfüllen, ein Motivationsschreiben erstellen und angeben, für welches der Themen man sich interessiert. Außerdem braucht man ein Empfehlungsschreiben. Kurz nach dem Ende der Bewerbungsfrist erhielt ich die Zusage für die Stelle und das Stipendium. Das wird zunächst für ein Jahr vergeben.
 
 Ich musste vorab allerdings noch eine Formalie klären, nämlich ob ich mit meinem Abschluss in Wirtschaftsmathematik im Fach Chemie-Ingenieurwesen promovieren kann. Das hat der Promotionsausschuss aber ohne Probleme genehmigt. Inzwischen ist das Förderprogramm der NRW Graduate Schools übrigens beendet, aber es gibt eine neue Förderlinie, die NRW-Forschungsschulen. Auch in Dortmund gibt es wieder eine Forschungsschule für energieeffiziente Produktion und Logistik. Neu ist, dass auch Studenten, die kein Stipendium bekommen haben, an der Schule aufgenommen werden können. So können sie Teil des Doktorandennetzwerks sein und ein vielfältiges Seminarangebot nutzen.
 

Was ist dein Thema? Erläutere es doch bitte in ein paar "laientauglichen" Sätzen.
 Die rohrlose Chemieanlage ist eine neue Produktionsanlage, in der zum Beispiel Farben hergestellt werden. Bei einer herkömmlichen Anlage, in der die einzelnen Teile mit Rohren verbunden sind, muss man die ganze Anlage reinigen, wenn man eine neue Farbe herstellen möchte. Andernfalls wird das Produkt verschmutzt. Während der Reinigung steht dann die Produktion still. In der rohrlosen Anlage gibt es keine Rohrverbindungen. Stattdessen schickt man fahrbare Behälter von einer Bearbeitungsstation zur nächsten. Nach mehreren Schritten ist das Produkt fertig und wird abgefüllt. Dann kann man den Behälter an einer Reinigungsstation von Farbresten befreien. Währenddessen können andere Behälter an anderen Stationen weiter verarbeitet werden. Es kommt also nicht zum völligen Stillstand und dadurch verkürzt sich die Produktionszeit.
 
 In meiner Doktorarbeit optimiere ich den Betrieb dieser rohrlosen Anlage. Es sollen möglichst viele Produkte in möglichst kurzer Zeit fertig gestellt werden. Dazu muss es einen Plan geben, wann welcher Behälter an welcher Station bearbeitet wird und wie die Behälter ohne Kollisionen zu den Stationen gelangen. Das mache ich mit einem evolutionären Algorithmus, der viele mögliche Pläne generiert und dann durch Simulation auswertet. Der Algorithmus findet relativ schnell einen besonders guten Plan, mit einer kurzen Durchlaufzeit. Man kann allerdings nicht sagen, ob das nun der bestmögliche Plan ist. Das auszurechnen, würde viel zu lange dauern, weil das Problem zu komplex ist. Das Interessante an meinem Thema ist, dass es nicht nur "graue Theorie" ist. Diese Anlagen werden tatsächlich bereits in Japan genutzt. Außerdem kann ich Methoden aus Mathematik und Informatik auf ein ingenieurwissenschaftliches Problem anwenden.
 

Was ist für dich an deinem Promotions-Modell besonders positiv / negativ?
 Besonders positiv finde ich, dass das Thema der Doktorarbeit bei mir von Anfang an fest stand. So verliert man keine Zeit mit der Themenfindung und läuft auch weniger Gefahr, dass das Thema nach einem Jahr noch mal geändert wird. Außerdem bietet die Graduate School einen fachlichen Austausch mit anderen Doktoranden und viele Seminare. Einen kleinen Nachteil gab es für mich zunächst schon. Eigentlich ist so, dass die Stipendiaten nicht lehren müssen und so schnell promovieren können. Bei vielen Lehrstühlen, so auch bei mir, ist es aber üblich, dass auch Stipendiaten Lehraufgaben übernehmen. Es wird damit begründet, dass die Lehre auch Teil der Doktorandenausbildung ist.
 
 Obwohl das für mich besonders viel Arbeit war und mich am Anfang sehr von meiner Forschung abgehalten hat, bin ich aber jetzt tatsächlich froh, dass mein Doktorvater mich zur Lehre "gezwungen" hat. Ich habe dabei gelernt, wie man vor einer Gruppe redet und komplexe Inhalte vermittelt. Es hat mir auch Spaß gemacht, mit den Studenten zu arbeiten und ihnen etwas beizubringen. Die Kehrseite ist natürlich, dass man dann nicht wie erwartet in drei Jahren fertig wird. Man muss also dazu bereit sein, eventuell mehr Zeit in die Promotion zu stecken, als man geplant hatte. Und man muss sich frühzeitig um eine weitere Finanzierung kümmern. Man kann zum Beispiel als wissenschaftlicher Mitarbeiter weiter am Lehrstuhl arbeiten oder sich um ein anderes Stipendium zum Abschluss der Promotion bewerben.
 

Auf welche unerwarteten Hindernisse bist du gestoßen und wie hast du sie bewältigt?
 Das größte Hindernis war für mich nicht die Forschung an sich, sondern die Lehre. Es war wirklich ein riesiger Aufwand, sich einzuarbeiten. Dabei kam mir zugute, dass ich mich schnell für etwas begeistern kann. Die Lehre hat mir Spaß gemacht, daher war ich dann auch bereit, viel Zeit in die Vorbereitung der Übungen zu stecken. Meine Kollegen waren mir dabei natürlich eine große Hilfe, denn sie haben mir bei allen Fragen gerne geholfen. Ich habe auch von den Studenten positive Rückmeldungen zu meinen Lehrveranstaltungen bekommen. Das hat mich in gewisser Weise für die viele Arbeit entschädigt. Ich glaube, man muss auch bei Arbeiten, die einem bei seinem unmittelbaren Ziel nicht weiterhelfen, an den späteren Nutzen denken. Die Lehre bereitet einen mit Sicherheit sehr gut auf den späteren Job vor. Schließlich muss man zeigen, dass man sich neben dem Promotionsthema auch mit anderen Dingen beschäftigt hat.
 

Wie ist die Zusammenarbeit mit deinem Professor – wie ist die Betreuung?
 Die Betreuung meines Doktorvaters ist eher weniger intensiv. Wir haben ungefähr jedes halbe Jahr eine Besprechung. Er lässt mir sehr viel Freiheit und erwartet auch eine eigenständige Herangehensweise. Das heißt aber nicht, dass ich bei akuten Problemen nicht um ein Gespräch bitten kann. Außerdem bleibt er auf dem aktuellen Stand, da ich ihm Beiträge zu Konferenzen vorab zuschicke und er diese dann korrigiert und Verbesserungsvorschläge macht. Auf jeden Fall habe ich das Gefühl, dass es wirklich meine Doktorarbeit ist und ich maßgeblich entscheide, was da reinkommt. Das ist mir lieber, als alles genau vorgegeben zu bekommen oder einen Doktorvater zu haben, der alles immer wieder ändert.
 

Was planst du nach deiner Promotion?
 Ich möchte nach der Promotion zuerst Berufserfahrung sammeln. Allerdings schließe ich nicht aus, in ein paar Jahren wieder zur Wissenschaft zurückzukehren. Idealerweise finde ich eine Anstellung in einem Unternehmen, das Optimierungssoftware entwickelt. Ich stelle es mir spannend vor, zu Kunden zu fahren und mir die Abläufe vor Ort anzuschauen. Dabei wäre ich gerne an der Entwicklung der mathematischen Methoden beteiligt, um diese dann umzusetzen. Bei so einer Arbeit sieht man relativ schnell den Erfolg – was mir bei der Promotion ein wenig fehlt.
 

Welche Tipps kannst du anderen (künftigen) Doktoranden mit auf den Weg geben?
 Ich kann allen Doktoranden raten, sich in Netzwerke einzubringen. Der Austausch mit anderen Doktoranden ist sehr wichtig, besonders wenn man selbst gerade in einem Motivationsloch steckt oder Probleme mit seinem Doktorvater hat. Man sieht schnell, dass man mit seinen Sorgen nicht alleine ist und bekommt gute Tipps von anderen. An der TU Dortmund habe ich am Mentoringprogramm für Doktorandinnen teilgenommen. Nicht nur die Treffen mit dem Mentor, einem Professor, bringen sehr viel, sondern auch der Austausch mit den anderen Teilnehmerinnen und das Seminarprogramm. Man kann da zum Beispiel an einem Seminar zum Projektmanagement teilnehmen.

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