Projekte der Job-Stiftung

Lehre
Die Eduard-Job-Stiftung für Thermo- und Stoffdynamik hat sich die Förderung von Lehre und Forschung auf den Gebieten der Thermo- und Stoffdynamik zum Ziel gesetzt.

Im Rahmen eines von Frau Dr. Rüffler betreuten Projektes wurde das Lehrbuch  „Physikalische Chemie – eine Einführung nach neuem Konzept mit zahlreichen Experimenten“ abgefasst und im Oktober 2010 im Vieweg+Teubner-Verlag (jetzt Springer-Verlag) veröffentlicht. Basis war eine entsprechende Vorlesung für Studierende im Grundstudium, die über lange Jahre an der Universität Hamburg gehalten und stetig weiterentwickelt wurde und die Bereiche Thermodynamik, Kinetik und Elektrochemie umfasst. Inzwischen ist im Februar 2021 die zweite Auflage des bewährten Lehrbuches im Springer-Verlag erschienen.

Integriert in das Lehrbuch sind über hundert sehr anschauliche, aber dennoch einfach zu handhabende Demonstrationsexperimente Alle Schauversuche werden einer eingehenden Überprüfung unter Laborbedingungen unterzogen und gegebenenfalls überarbeitet. In den Versuchsbeschreibungen finden sich darüber hinaus Sicherheitshinweise gemäß dem global harmonisierten System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS) sowie Entsorgungsvorschläge. In einem weiteren Teilprojekt wurde begonnen, Videos der Demonstrationsexperimente zu erstellen. 

Im Dezember 2015 ist das Lehrbuch unter dem Titel „Physical Chemistry from a Different Angle“ (Springer-Verlag) in englischer Sprache erschienen, eine Übersetzung ins Spanische, Portugiesische und Chinesische ist in Vorbereitung. Beschreibungen zu den Versuchen im Lehrbuch stehen auch in englischer Sprache zur Verfügung.     

Im Rahmen des jüngsten Teilprojekts wurde in Ergänzung zum Lehrbuch eine Aufgabensammlung mit ausführlichen Lösungen sowohl in deutscher als auch in englischer Sprache erstellt. Diese soll den Studierenden die Möglichkeit bieten, den erarbeiteten Stoff durch Auseinandersetzung mit einer konkreten Problemstellung einzuüben und zu vertiefen.

Prof. Fuchs von der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften entwickelte gemeinsam mit Prof. Ecoffey und Dipl.-Ing. Schütz eine umfangreiche virtuelle Lernumgebung zu "Physics as a Systems Science" (in englischer Sprache), ein ebenfalls von der Job-Stiftung gefördertes Projekt. Der Kurs richtet sich an alle, die Physik als Systemwissenschaft lernen und in ihren eigenen Gebieten anwenden möchten wie z.B. Verfahrensingenieure, aber auch Mediziner, Ökologinnen etc. Da in vielen Bereichen das Verständnis dynamischer Systeme essentiell ist, kombiniert der Kurs das Studium dynamischer Systeme mit dem der Prinzipien physikalischer Prozesse. Die angebotenen Materialien erlauben es, Physik aktivitätsbezogen und problemorientiert anhand der Arbeit an Experimenten, der Analyse von Daten und dem Aufbau dynamischer Modelle zu erlernen. Die Gebiete, die bearbeitet werden, wurden dabei so ausgewählt, dass die Physik unter dem Blickwinkel der Systemwissenschaften betrachtet werden kann. Fluide, Elektrizität, Wärme, Substanzen und Bewegung machen das Fundament aus. In jedem Gebiet werden dynamische Prozesse betont und, last but not least, werden die Wechselwirkungen verschiedener Prozesse eine wichtige Rolle in anspruchsvollen Fallstudien bilden. Die Grundstruktur der Webversion und das erste Kapitel "Storage and Flow of Fluids", die jetzt fertiggestellt wurden und im Internet zur Verfügung stehen, vermitteln einen Eindruck vom Gesamtprojekt. 

Prof. Plappert betreut am staatlichen Seminar für Didaktik und Lehrerbildung in Freiburg die Herstellung geeigneter Lehrmittel, etwa Modelle, die Methoden des Energietransports (hydraulisch, elektrisch, thermisch, chemisch usw.) und die Rolle der verschiedenen Energieträger dabei (Druckwasser, Elektrizität, Entropie, Wasserstoff + Sauerstoff usw.) veranschaulichen.

Forschung
Neben ihrem Engagement in der Lehre betrieb die Job-Stifung eigene Forschung. Ziel dieser Forschung war es, die Vorteile der Neuformulierung der Thermodynamik im Forschungsalltag zu beweisen. Projekte zur Thematik der ,,Metall-Wasser-Wechselwirkungen“ sowie der „Gashydrate“ konnten mit der Habilitation von Dr. Timm Lankau („A Computational Analysis of Hydrogen-Bonded Networks“) und Promotion von Dipl.-Chem. Oliver Konrad („Molekulardynamische Simulationen zur Solvatation von Methan in Wasser“) erfolgreich abgeschlossen werden.