Mathe an der TU Darmstadt
(viel) mehr als Rechnen

Es gibt zwei Gruppen von Menschen – die, die Mathe mögen und die, die nichts damit anfangen können, oder? Ob in MINT-Fächern wie Informatik, Maschinenbau und Elektrotechnik, aber auch gesellschaftswissenschaftlichen Studiengängen wie Politikwissenschaft oder Psychologie: Überall steckt Mathe mit drin und das ist auch gut so! Warum Mathe für die Wissenschaft grundlegend wichtig ist und was daran so richtig spannend ist, erzählen euch Mathestudentin Haolin, Frau Prof. Dr. Elena Mäder-Baumdicker und Herr Prof. Dr. Albe.

Erschienen: 14. Juni 2022

Haolin,
Mathematik M.Sc.

Wenn Lehrer:innen in der Schule gesagt haben, dass wir im Unterricht ein Thema nur anreißen würden und man das erst in der Uni ausführlich lernt, dann wollte ich das erst recht wissen.

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Warum ich mich für ein Mathestudium an der TU Darmstadt entschieden habe

Nach der Schule war ich mir zuerst unsicher, ob ein reines Mathematikstudium das Richtige für mich ist. Meine Eltern hätten sich gewünscht, dass ich etwas Praktisches studiere, am besten ein MINT-Fach mit einem handfesten Berufsbild, unter dem man sich etwas vorstellen kann – Wirtschaftsingenieurwesen zum Beispiel. Ich selbst hatte überlegt, vielleicht doch lieber etwas Kreatives zu machen. Neben einer Menge Internetrecherche und einem Besuch beim TU Day, habe ich mich dann selbst gefragt: Wenn ich morgen im Lotto gewänne, wenn Geld keine Rolle spielen würde, was würde ich dann studieren? Dann war klar: Mathe ist einfach das, was mich am meisten interessiert. Und dann war die Entscheidung auch schon gefallen.

Mathe ist echt vielseitig und findet in unglaublich vielen verschiedenen Bereichen der Wissenschaft Anwendung. Allein dafür sollte man Mathe lieben: Es ist nicht nur eine eigenständige Wissenschaft, sondern auch die Sprache der Wissenschaft. In mathematischen Formeln und Modellen drücken Wissenschaftler:innen auf der ganzen Welt ihre Erkenntnisse und Ergebnisse aus. Dabei ist es egal, ob es um Physik, Maschinenbau, Informatik, Betriebswirtschaft oder Soziologie geht. In fast jedem Studiengang an der TU Darmstadt spielt Mathe auf die eine oder andere Art eine Rolle. Allein das ist schon unglaublich faszinierend.

Mittlerweile studiere ich Mathematik im Master an der TU Darmstadt und habe Wirtschaftswissenschaften als Nebenfach. In Vorlesungen lernen wir die Grundlagen, Hausübungen lösen wir in Kleingruppen und in Sprechstunden gibt es Tipps und Hilfestellung von Tutor:innen. Außerdem arbeiten wir uns in Seminaren tiefer in bestimmte Themen ein und halten Fachvorträge vor Kommiliton:innen. Vielseitig ist also nicht nur der Inhalt, sondern auch der Studienalltag. Jedes mathematische Konzept ist eine neue Herausforderung mit eigenen Regeln. Innerhalb der Mathematik selbst gibt es die theoretische Mathematik und die angewandte Mathematik. Ich persönlich finde Algebra, also einen Bereich der theoretischen Mathematik, besonders interessant. Damit habe ich mich in meiner Bachelorarbeit nochmal intensiver beschäftigt.

Um meine Zukunft mache ich mir keine Sorgen. Überall steckt Mathe drin und in vielen Branchen werden kluge Köpfe gesucht, die Zusammenhänge gut überblicken, strukturiert Probleme anpacken und lösungsorientiert mit Anderen zusammenarbeiten können. Banken, Unternehmensberatungen, Versicherungen und die IT sind naheliegende Optionen, aber mit Mathe kann man echt viel machen.

Prof. Dr. Elena Mäder-Baumdicker

In der Schule lernt man vor allem zu rechnen. Das ist keine echte Mathematik. Da gibt es wirklich einen großen Unterschied.

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Mathe muss an der Uni neu gelernt werden: Habt Geduld!

Im Mathematikstudium erlernt man zunächst die Grundlagen der Mathematik. Dies geschieht in den ersten drei bis vier Semestern des Bachelor-Studiums. Anschließend hat man die Wahl: Man kann sich in die angewandten oder in die reinen Teildisziplinen der Mathematik vertiefen. Um euch einen Einblick zu geben, wie sich Forschung und Lehre in beiden Feldern gestalten können, erklären zwei Expert:innen, wie sie auf Ihrem Gebiet arbeiten.

Frau Prof. Dr. Elena Mäder-Baumdicker ist Tenure-Track Professorin und forscht im Bereich der Geometrie und Approximation. „Das ist innerhalb der Mathematik ein sehr interdisziplinäres Feld“, sagt sie. „Wir wollen die Zusammenhänge verstehen. Wir wollen mathematisch beweisen, wie geometrische Formen aussehen und warum es sie gibt. Zum Beispiel, weil sie besonders energieeffizient sind.“ Als anschauliches Beispiel dafür dienen natürliche Formen wie die menschlichen Blutplättchen. Warum genau diese Form entsteht, welche Größe sie haben, ab wann eine Veränderung der Form auf Kosten der Energie geht, das ist die Mathematik. Überall in der Natur steckt Mathematik, denn Formen entstehen nicht zufällig, es gibt immer einen Zusammenhang zwischen Kosten und Nutzen und dieser lässt sich mit Mathematik verstehen. Die Methoden, die Frau Prof. Dr. Elena Mäder-Baumdicker in ihrer Forschung verwendet, sind dabei abstrakt. Zum Beispiel werden grundlegende Eigenschaften von Flächen studiert, die eine gewisse geometrische Differentialgleichung erfüllen. Wie das geschieht? Mit Stift, Papier, Nachdenken und Gesprächen mit Kolleg:innen.

Auch Frau Prof. Dr. Elena Mäder-Baumdicker hatte schon in der Schule Momente, in denen sie sich vom Mathematikunterricht mehr Tiefe gewünscht hätte: „In der Schule lernt man vor allem zu rechnen. Das ist keine echte Mathematik. Da werden die Formeln auf den Tisch geknallt und man rechnet los, das unterscheidet sich von echter Mathematik, bei der es darum geht, erstmal die richtigen Werkzeuge auszuwählen, logisch sauber zu arbeiten, Zusammenhänge zu finden und herauszuarbeiten.“

Wie jedes Studienfach ist auch ein Mathestudium anspruchsvoll. Leider ist die Abbruchquote in Mathematik relativ hoch. Frau Prof. Dr. Elena Mäder-Baumdicker glaubt, dass die meisten das Studium zu früh abbrechen und durchaus erfolgreich hätten sein können: „Wenn man ein Mathestudium anfängt, muss man alles vergessen, was man in der Schule gelernt hat. Sogar, dass 1 plus 1 gleich 2 ist. Das Wissen muss Schritt für Schritt neu aufgebaut werden. Leider hat Mathematik deshalb eine hohe Abbruchquote im ersten Semester.“ Mathematik braucht eben Zeit. Frau Prof. Dr. Elena Mäder-Baumdicker rät deshalb dazu, Mathe mindestens ein Jahr lang eine Chance zu geben und erst dann zu rekapitulieren: „Die Erkenntnis kommt oft erst hinterher. Manchmal kann es zwei Jahre dauern, bis man etwas anwendet und versteht.“

Prof. Dr. rer. nat. Karsten Albe

Mathematik ist für Forschende ein zentrales Werkzeug, das wir nutzen. Sie ist das wichtigste computerbasierte Werkzeug für uns. Mathematik ermöglicht uns, Codes zu schreiben, die für die Auswertung unserer Ergebnisse essenziell sind.

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Mathematik angewandt: Materialforschung

Wie eingangs gesagt, spielt Mathe auch in anderen Fachbereichen eine große Rolle.

Prof. Dr. rer. nat. Karsten Albe, Dekan des Fachbereichs der Material- und Geowissenschaften und Professor mit Schwerpunkt der Materialmodellierung, hat selbst ein ganz besonderes Verhältnis zur Mathematik, für ihn ist Mathematik ein Werkzeug. In seiner Forschung geht es vor allem darum, herauszufinden, wie sich Materialien unter verschiedenen äußeren Anregungen verhalten. Dafür nutzt der Fachbereich Materialwissenschaft Hochleistungsrechner wie den Lichtenberg II. Das Cluster des HKHLR (hessisches Kompetenzzentrum für Hochleistungsrechner) rechnet mit 60.000 Prozessorkernen simultan an Problemen und kann zum Beispiel präzise die Bewegung einzelner Atome in Festkörpern unter mechanischer Belastung berechnen. „Das lässt sich nicht mehr mit Papier und Bleistift ausrechnen“, merkt Prof. Dr. Albe an. Dabei entstehen riesige Datenmengen, die dechiffriert und verstanden werden müssen.

„Was der Rechner ausspuckt ist ein Datenfile, dessen Werte sehr nah ein einer realen Lösung liegen. Aus abstrakten Informationen in dieser Tabelle Wissenschaft zu machen, ist dann der nächste Schritt“, sagt Prof. Dr. Albe. Post Processing von Simulationen nennt sich das und ist eine visuelle Aufbereitung der materialwissenschaftlichen Daten mit Farbskala, die markiert, wo Risse, Versetzungen und andere Gitterdefekte entstanden sind. So lassen sich die Atome in der unmittelbaren Umgebung beobachten.

Prof. Dr. Albe nutzt ein ganzes Spektrum mathematischer Tools. Außerdem stecken auch in den Grenzdisziplinen Informatik und Data Science, die für seine Forschung relevant sind, mathematische Konzepte und Berechnungen. Er sieht darin ein hochdynamisches Feld mit vielen Entwicklungen: „Besonders Data Science ist ein aktuelles Thema der letzten Jahre.“

Auch Professor:innen haben mal klein angefangen: „Ich komme aus der Physik, Mathe hatte ich im Studium. Aber mein erstes Mathesemester, puh, ich hatte keine Ahnung, wovon die Dozentin redet“, gesteht Prof. Dr. Albe. „Mathe ist dabei wie ein Rezept. Man muss es verstehen und lernen, es zu benutzen, das ist Teil des Weges hin zum Ergebnis. Wenn man es beherrscht, hat man einen großen Vorteil.“

Mathe ist interdisziplinär und international

Gerade weil Mathematik eine so umfassende und allgegenwärtige Disziplin ist, ist das Mathematikstudium an sich schon international angelegt. Das Ziel ist, interdisziplinär und international im Austausch zu stehen. Formeln sprechen eine globale Sprache, aber Formeln müssen auch erklärt werden, damit aus einer Sammlung an Formeln richtige Mathematik wird. Daher wird an der TU Darmstadt Wert daraufgelegt, die Studierenden schon zu Beginn des Studiums mit dem Englischen als Kommunikations- und Publikationssprache vertraut zu machen. Im Bachelor kann man ein zusätzliches bilinguales Zertifikat erwerben und immer mehr Vorlesungen werden sogar ausschließlich auf Englisch angeboten.

Davor braucht ihr aber keine Angst zu haben! Mathe-Englisch ist gegenüber regulärem Englisch sogar einfacher. Die Formeln verändern sich ja zum Glück nicht und sind deswegen immer eine super Orientierung.

Deshalb ist Mathe auch für internationale Studierende richtig interessant. Die TU Darmstadt bietet den Master of Science Mathematics sogar komplett auf Englisch an. Einen Einblick in den englischsprachigen Mathematik Master erhaltet ihr hier. Für internationale Studierende gibt es auch ein tolles Buddy-Programm und weitere Unterstützungsangebote.

Und wo arbeiten Mathematiker:innen später?

Wichtig bei der Studienwahl ist, dass ihr Spaß an der Sache habt! Alle, die gerne knobeln und Probleme lösen, die sich fragen, wie Lösungen zustande kommen, wie der Weg dahin ist, kommen im Mathematikstudium auf ihre Kosten. Mathematik zu lernen ist wie ein Instrument zu erlernen. Es braucht eine Menge Übung. Bis man sein Instrument gut beherrscht, bis man selbst einen Beweis erstellt hat, braucht man Unterstützung und Übung.

„Wenn man als Schüler:in dasteht, denkt man, man muss bei der Studienwahl schon an den Beruf denken. Das muss man noch nicht. Das wusste ich selbst nicht“, sagt auch Frau Prof. Dr. Elena Mäder-Baumdicker. „Es gibt viele Berufe, die Leute nach dem Mathematikstudium ergreifen können: Finanzmathematik, Versicherungsmathematik, diese Disziplinen sind näher am Unialltag dran. Andere sind vielleicht weiter weg, manchmal hat der Beruf am Ende mit Mathematik nichts mehr zu tun. Man kann auch im Management einsteigen, kommunikative Tätigkeiten kommen in Frage. Mit dem Hintergrund, dass Studierende lernen, Dinge zu durchdenken und sinnvolle Vorschläge zu machen, können sie Startups gründen, wenn sie eine tolle Idee haben. Machine Learning, Data Analyst, auch da bekommt man tolle Jobangebote. Was sie dann qualifiziert, ist, dass sie gelernt haben, Zusammenhänge zu verstehen.“

Wenn ihr mehr erfahren wollt, empfehlen wir Heute Mathe, morgen…? Das ist eine Vortragsreihe ehemaliger Mathematikstudierender, überwiegend Alumni der TU Darmstadt, die davon berichten, wo sie heute arbeiten und wie ihr Mathematikstudium sie dort hingebracht hat. Super spannend, besonders dann, wenn ihr selbst noch nach Perspektiven sucht oder erste Kontakte zu Unternehmen knüpfen möchtet.

Auf der Seite Jobperspektiven des Fachbereichs Mathematik findet ihr ebenfalls Einblicke, welche Türen euch nach dem Studium offenstehen. Hier erzählen euch ehemalige Studierende der TU Darmstadt, wie ihr Mathestudium sie für ihren aktuellen Job qualifiziert hat.

Vielleicht entdeckt ja auch ihr bald eure Liebe für die Mathematik? Für Fragen rund um das Studium und die Angebote der TU stehen euch die Zentrale Studienberatung und -orientierung ZSB, die Zulassung International und das Studienbüro Mathematik zur Verfügung.

Falls es mal hakt: Hilfsangebote der TU Darmstadt in der Mathematik

Zugegeben, ein Studium ist kein Spaziergang. Manchmal kann man ein wenig Unterstützung gut gebrauchen. Studierende mit Hochschulzulassungen aus verschiedenen Bundesländern und dem Ausland sollen alle zusammen auf dem gleichen Niveau studieren können. Deshalb gibt es vor allem in Mathe ein breites Unterstützungsangebot, das euch vor und während des Studiums hilft, nicht den Überblick zu verlieren.

Vor dem Studium

  • Mathevorkurs: eine absolute Empfehlung für alle MINT-Studiengänge, damit ihr euch nicht gleich zu Beginn des Studiums überfordert fühlt. In den Studienalltag hineinfinden, Lücken schließen und Wissen auffrischen, all das bietet euch der Online-Vorkurs Mathematik , den ihr vor eurem ersten Semester belegen könnt. Hier knüpft ihr in digitalen Veranstaltungen auch schon erste Kontakte an der neuen Uni.
  • GeWoWe: Was kosten ein Studium? Das Geld- und Wohnwochenende von der Fachschaft Mathematik bietet allen Studienanfänger:innen Unterstützung bei der finanziellen Planung und Wohnungssuche. Auch hier trefft ihr schon vor Semesterstart zukünftige Kommiliton:innen und könnt die Uni und die Stadt schon einmal aus der Ferne kennen lernen.
  • OWO: Die Orientierungswoche ist das Highlight für alle Erstsemesterstudierenden. Sie findet in der Woche vor Vorlesungsbeginn im Wintersemester statt. Hier lernt ihr eure neuen Kommiliton:innen kennen und bekommt alle wichtigen Informationen rund ums Studium und die Uni.

Im Studium

  • Zusätzlich gibt es auch ein Mentoring-Programm (wird in neuem Tab geöffnet) im Bachelor und Lehramtsstudium Mathematik. Hier bekommen Studienanfänger:innen im ersten Semester in Kleingruppen Unterstützung von erfahreneren Studierenden. So lernt ihr gleich zu Beginn neue Leute kennen, euch motivieren zu lassen, erhaltet Orientierung und Unterstützung bei Fragen und Hürden.

Angebote für Internationale Studierende

  • Das Buddyprogramm richtet sich vor allem an internationale Studierende, die den englischen Master beginnen, sowie an Erasmus-Incomings. Erfahrene Studierende unterstützen ihre Mentees bei Fragen rund um die TU, das Studium und die Stadt.
  • PreCIS steht für Preparatory Course and Support Programme for International Students. Hier werden internationale Studierende auf deutschsprachige Kurse vorbereitet und bekommen relevantes Fachvokabular zu ihrem Studiengang vermittelt – natürlich auch mit Fachsprache Mathematik!
Bild: Privat

Haolin

Hallo! Ich heiße Haolin und studiere Mathematik mit Nebenfach Wirtschaftswissenschaften an der TU Darmstadt. Was ich vor dem Studium nicht gewusst habe, ist, dass Mathematik zu großen Teilen aus kreativer Teamarbeit besteht. Mit Kommiliton:innen zusammen kommt man viel leichter auf die richtigen Ideen, um schwierige mathematische Aufgaben zu lösen. An der TU Darmstadt fühle ich mich unheimlich gut aufgehoben: Ob bei mathematischen oder organisatorischen Problemen, man wird immer unterstützt.