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Chemie im Alltag

Chemie im Körper: Verdauung und Hormone

Selbst unser Körper ist ein vielseitiges Chemie-Labor: Ganz natürlich laufen hier ständig chemische Prozesse ab. Im Mundspeichel zum Beispiel gibt es das Enzym Alpha-Amylase: Es spaltet die Kohlenhydrate von Brot in seine Zuckermoleküle – deswegen schmeckt es nach längerem Kauen süß. Und im Zwölffingerdarm zerlegt die Gallenflüssigkeit Fette aus der aufgenommenen Nahrung. Außerdem werden zahlreiche Körperfunktionen von Hormonen gesteuert, und die sind letztlich auch "nur" chemische Substanzen. Insulin zum Beispiel senkt den Blutzuckerspiegel, das Wachstumshormon Somatotropin verlängert Knochen und Östrogen lässt Eizellen reifen.

Chemie in der Küche: Käse und Fruchtsaft-Kaviar

Doch schon bevor wir mit dem Verdauen anfangen, ist in der Küche jede Menge Chemie im Spiel: Das Frühstücksei wird nur hart, weil das kochende Wasser das Eiweiß gerinnen lässt. Der Käse auf dem Frühstücksbrötchen ist nur das Endprodukt zahlreicher chemischer Prozesse vom Pasteurisieren der ursprünglichen Milch über die Arbeit von Milchsäurebakterien oder Schimmelpilzen bis hin zum Salzbad, Reifen und Konservieren. Und wenn sich so mancher Hobbykoch daran versucht, einen Hauch von Nichts zum Abendessen zu kredenzen, dann ist er ein wahrhaftiger Chemiker: Die Molekulare Küche brachte Pipetten und Petrischalen von den Laboren in die Luxus-Restaurants dieser Welt und von dort in die heimischen Küchen.

Das Image der Chemie bessert sich

Warum also ist das Image der Chemie so schlecht? "Bilder von großen Chemieunfällen prägen die Menschen. Das Dioxin-Unglück im italienischen Seveso 1976 oder der Sandoz-Unfall, der 1986 den Rhein vergiftet hat, vergisst man nicht so leicht", sagt Renate Hoer von der "Gesellschaft Deutscher Chemiker". "Allerdings wandelt sich das Ansehen der Chemie seit ein paar Jahren." 1983 und 1998 hatten Chemie-Didaktiker Schüler malen lassen, was sie sich unter Chemie vorstellten: Tote Mäuse, das Totenkopf-Symbol und Fabriken mit schwarz rauchenden Schloten waren zu sehen. Als Renate Hoer 2003 einen Malwettbewerb in München durchführte, waren die Motive schon freundlicher: Künstlerisch wurden die Chemie und die Natur verbunden und überdimensionierte Molekül-Modelle ausgemalt.

Der Image-Wandel habe mehrere Gründe, sagt Hoer. Es habe in letzter Zeit keine großen Chemie-Unglücke gegeben. Und in der Öffentlichkeit werde die Chemie zunehmend als Problemlöser wahrgenommen: "Globale Zukunftsprobleme wie die Energieversorgung können wir ohne Chemie nicht lösen. Solarzellen, Brennstoffzellen, eine effizientere Nutzung von Rohöl - das alles geht nur mit Chemie", so Hoer. Außerdem habe sie den Eindruck gewonnen, dass der Chemie-Unterricht besser geworden ist. Die Lehrer gingen zu mehr Fortbildungen und hätten bei der Unterrichtsgestaltung mehr Freiraum. "Dass sich mehr Schüler für das Fach begeistern, zeigt sich dann daran, dass immer mehr Leistungskurse zustande kommen."

Projekttage und Schnupperstudium

Außerdem gibt es zahlreiche Aktionen und Projekte, die den Schulkindern die Chemie näherbringen sollen. Das einstige Hass-Fach gehört zu den sogenannten MINT-Fächern - Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik -, die seit Jahren gefördert werden. Die "Deutsche Akademie der Technikwissenschaften" hat dazu eine Datenbank aufgebaut, die Projekte, Initiativen und Programme für Kinder im Vorschulalter, Schüler, Studierende, aber auch für Lehrende kurz vorstellt. Anfang 2010 befanden sich mehr als 1000 Angebote in der Datenbank - und von denen widmeten sich mehr als 100 der Chemie. So bieten zahlreiche Universitäten Projekttage oder ein Schnupperstudium an.

Deutsche Erfolge bei ChemieOlympiade

Auf sich aufmerksam macht auch die "Internationale ChemieOlympiade". Das Auswahlverwahren für das deutsche Team wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Rund 600 bis 700 Nachwuchs-Chemiker aus Deutschlands Schulen nehmen Jahr für Jahr an der ersten Runde des Chemie-Schülerwettbewerbs teil - im Jahr 2011 waren es sogar 1248 Schüler. "Wir versuchen zunehmend, Sachaufgaben mit einem Bezug zum Alltag der Schüler stellen. 2011 ging es zum Beispiel um das Thema Wasser", erklärt Sabine Nick. Die Chemikerin vom "Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik" in Kiel ist seit Ende 2006 Geschäftsführerin des deutschen Auswahlverfahrens zur "Internationalen ChemieOlympiade". In der zweiten Runde gibt es theoretische Aufgaben, die zu Hause gelöst werden müssen. "Die zweite Runde ist die schwierigste von allen, aber die Schüler können zu Hause ja verschiedene Hilfsmittel und Materialien nutzen", erzählt Nick.

Nach zwei Auswahlseminaren - Runde 3 und 4 - bleiben schließlich die vier talentiertesten Nachwuchs-Chemiker übrig: Sie vertreten Deutschland bei dem internationalen Wettbewerb, der jedes Jahr in einem anderen Land stattfindet. Die Ergebnisse können sich sehen lassen: "Die besten Nationen sind zwar meistens China, Südkorea und andere asiatische Länder sowie Russland und Ungarn", sagt Nick, "aber Deutschland ist immer im vorderen Drittel mit dabei."

Chemie-Nobelpreisträger

An der "Internationalen ChemieOlympiade" nimmt Deutschland seit 1974 teil. Die chemische Forschung hat hierzulande aber schon viel länger eine große Tradition: Zehn deutsche Forscher wurden bis 2010 mit einen Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Der Namensgeber und Stifter des Preises - Alfred Nobel - war selbst ein leidenschaftlicher Chemiker und Tüftler: Der Schwede hat das Dynamit entwickelt. 1901 - fünf Jahre nach Nobels Tod - wurde die Auszeichnung zum ersten Mal vergeben. Bis 2010 wurde der Chemie-Nobelpreis insgesamt 160-mal vergeben: mal an einen einzelnen Laureaten, mal teilten sich zwei Chemiker den Preis und mal wurde die Auszeichnung auf drei Preisträger aufgeteilt. Der Einzige, der den Nobelpreis für Chemie zweimal erhalten hat, ist in Deutschland eher unbekannt: Frederick Sanger. Der Brite wurde 1958 "für seine Arbeit zur Struktur von Proteinen, insbesondere der von Insulin" ausgezeichnet und 1980 "für seinen Beitrag zur Ermittlung der Basensequenzen in Nukleinsäuren".