3300 Euro brutto für die Doktorandin in der Batterieforschung

Die Ergebnisse von Linda Bolay, 32,  können für Weltraummissionen sehr wichtig sein.
Foto: DLR/ Sebastian Berger; Illustration: jetzt

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Was man als Batterieforscherin macht

Ich entwickle Batteriemodelle basierend auf physikalischen und chemischen Gesetzen. Seit drei Jahren forsche ich am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) an einem Projekt, in dem es um Lithium-Ionen-Batterien in Satelliten geht. Dafür arbeiten wir mit der japanischen Raumfahrtbehörde zusammen, die vor 15 Jahren einen Satelliten mit einer solchen Batterie in den Weltraum geschickt hat. Aus den Daten wollen wir ein theoretisches Modell zusammenbauen, das beschreibt, was in der Batterie über diese 15 Jahre hinweg passiert. Mit einem solchen Modell kann man vorhersagen, wie sich die Batterie unter bestimmten Betriebsbedingungen verhalten wird. Wenn eine Weltraummission beispielsweise spontan geändert wird, weiß man durch das Modell, ob die Batterie das überlebt. 

Der Arbeitsalltag 

Ich bin ursprünglich Mathematikerin, deshalb habe ich mit Laboren nicht viel zu tun. Meine Batterieforschung ist eher theoretischer Natur, findet also am Computer oder auf dem Papier statt. Auf der einen Seite bekomme ich die Daten direkt von der Batterie aus dem japanischen Satelliten und zusätzlich welche von anderen Batterien desselben Typs. Diese Daten werte ich aus, analysiere sie und schaue, welche Informationen ich daraus für unser Modell verwenden kann. Außerdem mache ich viel Literaturrecherche. Ich recherchiere also, was andere Batterieforscher entwickelt oder herausgefunden haben und verwende das für meine Arbeit. Aus den Daten und der Literatur versuche ich dann, ein Modell zu entwickeln, das aus vielen Gleichungen und Parametern besteht. Wenn dieses Modell dann fertig ist, kann man am Computer eine Simulation erstellen, die Experimente mit der Batterie nachahmt.

Der Weg 

Ich sage immer, ich bin von Geburt an Mathematikerin. Ich kann mich noch erinnern, dass mein großer Bruder als Kind eine Rechenmaschine hatte, mit der man spielerisch Mathe-Aufgaben lösen konnte. Die habe ich ihm immer geklaut und ziemlich viel Zeit damit verbracht. Die ganze Schulzeit hinweg war Mathe eigentlich das Einzige, was mich wirklich interessiert hat. 

Ich habe Mathematik im Bachelor und Master studiert und währenddessen noch Physik und Informatik als Nebenfächer belegt. Auch wenn mich das grundsätzlich für die Doktorandenstelle vorbereitet hat, musste ich mir nochmal extrem viel Wissen aneignen. Von den komplexen physikalischen und chemischen Prozessen in einer Batterie hatte ich durch das Studium keine Ahnung. Deshalb bestand das erste halbe Jahr nur daraus, Literaturrecherche zu betreiben und mich ins Thema einzuarbeiten. 

Das Faszinierende an dem Beruf

Durch das Projekt mit der japanischen Raumfahrtbehörde bekomme ich super spannende Einblicke. Der Satellit, den wir untersuchen, kreist seit 15 Jahren 15 Mal am Tag um die Erde. Die Hälfte der Zeit wird die Batterie des Satelliten mit Hilfe von Solarzellen durch Sonnenstrahlung aufgeladen. Sobald der Satellit im Schatten der Erde ist, wird die Batterie durch den Stromverbrauch des Satelliten wieder entladen. Das heißt, die Batterie wird täglich 15 mal geladen und entladen. Es gibt keinen vergleichbaren Datensatz, der so einen großen Zeitraum umspannt und das Leben der Batterie ohne äußere Einflüsse und Veränderungen genauso abbildet.

Im Prinzip müssen Batterien im Satelliten oder im Weltraum ähnlich arbeiten wie Batterien auf der Erde. Es gibt aber auch Aspekte, die speziell für den Weltraum gelten. Die Batterie muss Strahlung und extremen Temperaturen standhalten, weil es im Weltall, je nachdem wo man gerade ist, extrem heiß oder extrem kalt sein kann. Außerdem muss die Batterie beim Raketenstart große Erschütterungen überleben. Das wird vorher auf der Erde in großen Hallen oder Laboren getestet.

Die Herausforderungen 

In der Forschung und gerade bei einer Doktorarbeit muss man sich selbst sehr motivieren und braucht eine hohe Frustrationstoleranz. Das wird jedem Forscher von Anfang an eingebläut. Man probiert ja neue Dinge aus, die nicht sofort funktionieren werden. Das darf man nicht als Fehlschlag wahrnehmen, sondern muss es immer als Teil der Arbeit akzeptieren. 

Ich bin grundsätzlich eher selbstkritisch eingestellt. Wobei mich das aber auch antreibt, Dinge besser zu machen. Es gibt immer wieder kleine Erfolge und Momente, in denen ich denke, dass ich einen Schritt weiter gekommen bin. Gleichzeitig habe ich immer das Gefühl, dass es nicht schnell genug vorangeht. Trotzdem: Wenn man tage- oder wochenlang an einem Problem arbeitet, dann verändert man eine Kleinigkeit und plötzlich sieht alles genauso aus, wie man das erwartet oder gehofft hatte, ist das einer der größten Erfolgsmomente.

Frauen in der Mathematik

Man sieht immer noch, dass Frauen im naturwissenschaftlichen Bereich stark unterrepräsentiert sind. Das kann ich an meiner Arbeitsgruppe festmachen, in der sich das zwar langsam bessert, der Anteil an Männern aber immer noch deutlich höher ist. Deshalb nehme ich seit Oktober an dem Programm „CyberMentor“ teil. Da werden Schülerinnen von Doktorandinnen, Studentinnen und Frauen in allen unterschiedlichen Positionen unterstützt, die etwas mit den Mint-Fächern zu tun haben, also Naturwissenschaften, Informatik, Mathematik und Technik. Man bekommt eine Schülerin zugeteilt und versucht, zum Beispiel durch gemeinsame Projekte und Einblicke in die eigene Arbeit, ihr Interesse zu fördern und sie in ihrer Weiterbildung zu unterstützen. Dadurch soll sie mehr Selbstvertrauen bekommen und schon im Schülerinnen-Alter lernen, dass die Naturwissenschaft kein reiner Männer-Bereich ist. 

In meinem jetzigen Job gibt es keinerlei Akzeptanzprobleme. Ich habe die Problematik aber am Ende meines Studiums gespürt, als ich für meine Masterarbeit eine sehr gute Note bekommen habe. Jemand sagte zu mir, der Professor gebe Frauen grundsätzlich gute Noten. Zum Glück gab es einen Zweitgutachter, der mir eine ähnlich gute Note gab. Ich habe aber immer mal wieder von einer vermeintlichen Bevorzugung von Frauen gehört, wodurch die tatsächliche Leistung schwerer nachvollziehbar und in ein komisches Licht gerückt wird. 

Welche Frage wurde dir (vor der Pandemie) auf Partys gestellt?

Wenn ich sage, dass ich Mathematik studiert habe, schlägt mir schon oft Bewunderung entgegen, weil glaube ich jedem klar ist, dass das nicht das einfachste ist, was man studieren kann. Wenn man mit jemandem ausführlicher darüber sprechen möchte, was man so macht, muss man aber schon weit ausholen. Gewöhnlich interessieren sich die Leute dann eher für den Satelliten und Batterien allgemein. Ich durfte auch schon oft Tipps geben, wie man sein Smartphone am besten laden sollte. Wobei man diese Information auch einfach in einem Wikipedia-Artikel über Lithium-Ionen-Batterien nachlesen kann. Aber die Leute vertrauen mir eben mehr. 

Wie viel verdienst du als Batterieforscherin?

Als Doktorandin beim DLR verdiene ich ungefähr 3300 Euro brutto. Wenn man nach der Promotion in der Wissenschaft im öffentlichen Dienst bleibt, wird man entsprechend der Entgelttabelle des TVöD bezahlt. Da richtet sich das Gehalt nach Dienstalter, aber gewöhnlich sollte man mindestens 4800 brutto im Monat bekommen. In der Wirtschaft variiert das Gehalt, abhängig von der Branche, nochmal mehr. Ein Einstiegsgehalt von 5500 Euro ist schon möglich.

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