Nutzlose Wissenschaft? 07.02.2024, 12:51 Uhr

22 zufällige Erfindungen, ohne die wir nicht mehr leben wollen

Nicht immer läuft es in der Forschung wie geplant, einige der bahnbrechendsten Erfindungen sind gar dem Zufall zu verdanken. Wir stellen 22 dieser „Zufallserfindungen“ vor. Einige haben die Welt verändert.

Mikrowelle

Die Mikrowelle ist eine der Zufallserfindungen, die wir nicht missen möchten.

Foto: PantherMedia / Andriy Popov

Seit einigen Jahren gibt es den „Mario-Markus-Preis“ für nutzlose Erfindungen. Damit zeichnet die Gesellschaft Deutscher Chemiker eine Person oder ein Team für eine unerwartete Erfindung oder Entdeckung in den Naturwissenschaften aus, die auf den ersten Blick keine sichtbare Anwendung hat. Auf den zweiten Blick können solche Erfindungen jedoch die Welt verändern – so wie zum Beispiel Penicillin oder Autoreifen. Diese beiden Produkte verdanken wir Kommissar Zufall. Wir stellen Ihnen 22 zufällige Erfindungen vor, ohne die wir heute nicht mehr leben wollen.

Zufallserfindung #1: Penicillin

Alexander Flemings Entdeckung des Penicillins im Jahr 1928 zählt zu den berühmtesten Zufällen der Wissenschaftsgeschichte. Während seines Sommerurlaubs ließ er das Fenster seines Labors offen, wodurch Pilzsporen auf die Bakterienkulturen, die er für seine Experimente verwendet hatte, gelangen konnten. Aus dieser unerwarteten Kombination entstand mit Penicillin einer der revolutionärsten medizinischen Wirkstoffe des 20. Jahrhunderts.

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Zufallserfindung #2: Autoreifen

Charles Nelson Goodyear verbrachte viele Jahre mit dem Versuch, Naturkautschuk durch chemische Zusätze haltbarer zu machen. Seine Herausforderung bestand darin, dass Gummi bei Hitze schmolz und bei Kälte spröde wurde, wodurch er keine Fortschritte erzielte. Ein Wendepunkt ereignete sich 1839, als versehentlich ein Stück Gummi, das mit Schwefel vermischt war, auf eine heiße Herdplatte fiel. Dieses Missgeschick führte zu einer revolutionären Entdeckung: Die entstandene Masse war nicht mehr klebrig, sondern zeichnete sich durch Elastizität, Robustheit und Stabilität aus. Goodyear hatte somit die Vulkanisierung entdeckt, einen Prozess, der die Eigenschaften von Gummi grundlegend veränderte.

Klettverschluss

Der Klettverschluss wurde von einem Schweizer Ingenieur erfunden.

Foto: PantherMedia /
dpcrestock (Jan Sandvik)

Zufallserfindung #3: Klettverschluss

Auf einem Jagdausflug entdeckte der Schweizer Ingenieur Georges de Mestral das Prinzip des Klettverschlusses, zunächst jedoch aus Verärgerung: Kletten hatten sich hartnäckig an seiner Hose und im Fell seines Hundes verfangen. Bei genauerer Untersuchung erkannte er jedoch das Potenzial der feinen, elastischen Häkchen, mit denen die Kletten haften blieben, als Basis für ein innovatives Verschlusssystem. Dies inspirierte ihn zur Entwicklung des Klettverschlusses, den er unter dem Namen „Velcro“ patentierte – eine Zusammensetzung aus „velours“ (französisch für Samt) und „crochet“ (französisch für Haken).

Zufallserfindung #4: Fotografie

Louis Jacques Mandé Daguerre, ein französischer Dekorationsmaler und Pionier der Fotografie, nutzte ursprünglich die Camera Obscura, um Bilder an Wände zu projizieren und nachzuzeichnen. Er bemerkte, dass auf Silberplatten belichtete, flüchtige Bilder der Camera Obscura kurzzeitig festgehalten werden konnten. Sein Ziel war es jedoch, eine Technik zu entwickeln, um diese Bilder dauerhaft zu bewahren. Ein unerwartetes Gewitter zwang ihn dazu, seine Materialien schnell wegzuräumen, und am nächsten Tag entdeckte er überraschend, dass das Bild auf einer der Platten fixiert worden war. Die zufällige Anwesenheit von Quecksilberkügelchen im Schrank hatte das Bild dauerhaft gemacht. Diese Entdeckung führte zur Entwicklung der Daguerrotypie, dem ersten praktikablen Fotografieverfahren, das nach ihm benannt wurde.

Zufallserfindung #5: Teflon

Im Jahr 1938 machte Dr. Roy Plunkett eine zufällige Entdeckung, die Millionen Hausfrauen und Hausmännern die Arbeit in der Küche erleichtert. Die aber auch für technische Anwendungen häufig genutzt wird. Während er im Rahmen seiner Forschung nach einem effizienteren Kältemittel für Kühlschränke experimentierte und dabei gasförmiges Tetrafluorethylen (TFE) untersuchte, stieß er unerwartet auf ein weißes, wachsähnliches Pulver. Anstatt des erwarteten Gases fand er im Versuchszylinder Polyetrafluorethylen (PTFE), das später unter dem Markennamen Teflon bekannt wurde.

Post-Its

Auch Post-its sind eine ehe zufällige Erfindung, heute dürfen sie in keinem Büro fehlen.

Foto: PantherMedia /
glowonconcept

Zufallserfindung #6: Post-its

Die entscheidende Entwicklung hinter den Post-its war ein spezieller Klebstoff, den Spencer Silver 1968 bei 3M entwickelte. Dieser Klebstoff konnte ohne Rückstände von Papier entfernt werden. Allerdings war zunächst unklar, welche praktische Anwendung er finden könnte. Erst Jahre später fand sein Kollege Art Fry eine innovative Verwendung: Er suchte nach einem Lesezeichen, das nicht ständig aus den Gesangbüchern im Kirchenchor herausfallen würde. Die Post-ist waren geboren.

Zufallserfindung #7: Viagra

Viagra war ursprünglich als Behandlung für Bluthochdruck bei Männern und Frauen gedacht, jedoch waren die Ergebnisse in den Testreihen enttäuschend. Überraschenderweise zeigte sich eine unerwartete Nebenwirkung: Männer, die das Medikament während der Versuche einnahmen, bekamen viel leichter Erektionen. Angesichts dieser Nebenwirkungen entschied sich Pfizer 1996 dazu, Viagra als Mittel zur Behandlung von Erektionsstörungen auf den Markt zu bringen, wo es sich schnell als enorm erfolgreich erwies.

Zufallserfindung #8: Silizium-Solarzelle

Im Jahr 1940 erforschte der Chemiker Russell Ohl bei der Bell Telephone Company die Eigenschaften von Silizium-Halbleitern. Während seiner Experimente entdeckte er zufällig den p-n-Übergang, auch PN-Barriere genannt. Dieser Durchbruch erfolgte, als Ohl einen Siliziumkristall untersuchte, der während des Abkühlungsprozesses nach der Abscheidung aus dem Schmelztiegel einen Riss entwickelte. Beim Schneiden des kristallisierten Blocks in Scheiben und der anschließenden Widerstandsmessung einer dieser Scheiben stellte Ohl fest, dass sich bei Lichteinfall der Widerstand des Materials signifikant veränderte. Diese Beobachtung führte zu der Erkenntnis, dass der Riss den Kristall in zwei Bereiche mit unterschiedlichen Verunreinigungstypen teilte, die anfänglich als x und y bezeichnet wurden und später die Namen P-Typ und N-Typ erhielten. Diese Erkenntnis bildete die Grundlage für die Entwicklung der Silizium-Solarzelle.

Mikrowellen

Das Mikrowellengerät verdanken wir eher zufällig der militärischen Forschung.

Foto: PantherMedia /
Andriy Popov

Zufallserfindung #9: Mikrowellengerät

Der Mikrowellenofen wurde zufällig von Percy LeBaron Spencer, einem Ingenieur im militärischen Forschungslabor der US-Firma Raytheon, entdeckt. Während der Arbeit an Radarsystemen zur Überwachung von Kriegsflugzeugen, bei der eine elektronische Röhre Mikrowellen im Gigahertz-Bereich erzeugte, stellte Spencer fest, dass die Schokolade in seiner Hosentasche schmolz. Dies führte ihn zu der Vermutung, dass die Mikrowellenstrahlung dafür verantwortlich sein könnte. Die Hypothese wurde bestätigt, als Maiskörner, die er in die Nähe der Strahlungsquelle brachte, zu Popcorn aufplatzten. Diese Entdeckung machte er im Januar 1945, und bereits 1946 wurde das Patent für den Mikrowellenofen angemeldet.

Zufallserfindung #10: Vaseline

Robert Chesebroughs Handel mit Kerosin entwickelte sich nur schleppend, woraufhin der New Yorker beschloss, sich einem neuen Geschäftsfeld zuzuwenden: dem Handel mit Heizöl. Während seiner Recherchen an den Bohrtürmen stieß er auf eine schmierige Substanz, deren Zweck ihm niemand erklären konnte. Die Arbeiter berichteten jedoch, dass dieses mysteriöse Material Wunden heilen könne. Von Neugier getrieben, analysierte Chesebrough die Substanz eingehender und begann später, sie in gereinigter Form unter dem Namen Vaseline zu vermarkten. Der Name „Vaseline“ entstand vermutlich durch die Kombination des deutschen Wortes für Wasser mit dem griechischen Wort für Öl.

Zufallserfindung #11: Herzschrittmacher

1960 machte der Elektrotechniker Wilson Greatbatch einen entscheidenden Fehler, während er an der Entwicklung eines Oszillators zur Messung von Tachykardie, einer Herzrhythmusstörung, arbeitete. Durch die Verwendung eines falschen Widerstands von einem Kiloohm statt der benötigten zehn Kiloohm erzeugte das Gerät einen ungewöhnlichen Rhythmus. Greatbatch erkannte sofort die Ähnlichkeit dieses Rhythmus mit den Herzschlägen und nutzte diesen Zufall als Ausgangspunkt für die Entwicklung der ersten Herzschrittmacher.

Zufallserfindung #12: Tesa-Film

Die Entwickler des Hamburger Unternehmens Beiersdorf waren auf der Suche nach einem hautfreundlichen Klebstoff für Pflaster. Der Klebstoff erwies sich jedoch als zu stark, weshalb die Idee entstand, ihn für die Herstellung von Gewebeband zu verwenden. Im Jahr 1936 entdeckten sie Cellophan als kostengünstiges Material für die Trägerschicht. Dadurch entstand unerwartet ein durchsichtiger Klebestreifen, der heute als Tesa-Band bekannt ist.

Zufallserfindung #13: Zelluloid

Die Entwicklung des Filmstreifens wurde durch eine zufällige Entdeckung eingeleitet. Mitte des 19. Jahrhunderts verschüttete der schwäbische Chemiker Christian Friedrich Schönbein während seiner abendlichen Experimente in der heimischen Küche versehentlich Schwefel- und Salpetersäure. In der Eile griff er zur Schürze seiner Frau, um die Flüssigkeit aufzuwischen. Als er den Baumwollstoff über dem Ofen zum Trocknen aufhängte, fing die Schürze plötzlich Feuer und verbrannte schlagartig. Durch diesen Zufall entdeckte Schönbein Zellulosenitrat, den Vorläufer des später entwickelten Zelluloids.

Röntgenbild

Röntgenstrahlen zählen sicherlich aus medizinischer Sicht zu den wichtigsten Zufallsentdeckungen.

Foto: PantherMedia /
minervastock

Zufallserfindung #14: Röntgenstrahlen

Wilhelm Conrad Röntgen entdeckte 1895 in Würzburg die Röntgenstrahlen – eine Entdeckung, die er ganz zufällig machte, während er Kathodenstrahlen untersuchte. In seinem Labor bemerkte er, wie ein mit einem speziellen Material beschichtetes Papier leuchtete, das sowohl auf ultraviolettes Licht als auch auf Kathodenstrahlung reagierte. Röntgen nannte seine Entdeckung „X-Strahlen“. Diese Strahlen hatten die Fähigkeit, weiche Materie zu durchdringen, was schon bald die medizinische Diagnostik revolutionierte.

Zufallserfindung #15: Teebeutel

Die Erfindung des Teebeutels geht auf den US-amerikanischen Teehändler Thomas Sullivan zurück und war eigentlich nicht beabsichtigt. Anfang des 20. Jahrhunderts suchte Sullivan nach einer kosteneffizienteren Methode, um seine Teeproben zu versenden, da die bisher genutzten Blechdosen teuer und schwer waren. Seine Lösung bestand darin, den Tee in kleine Seidenbeutel zu füllen, was bei den Kunden auf große Begeisterung stieß. Die Innovation machte das Abseihen des Tees überflüssig, da der Beutel direkt in heißes Wasser getaucht werden konnte.

Zufallserfindung #16: Porzellan

Im Jahr 1703 wurde Johann Friedrich Böttger von August dem Starken dazu verpflichtet, bis 1705 Gold künstlich herzustellen. Der König litt damals unter akuter Geldnot. Das gelang allerdings trotz allerlei Anstrengungen nicht. Dafür schaffte es Böttger zusammen mit dem kursächsische Rat und Naturwissenschaftler Ehrenfried Walther von Tschirnhaus erstmals, europäisches Hartporzellan herzustellen. Das war am 15. Januar 1708. Obwohl die Chinesen bereits mit dem „weißen Gold“ vertraut waren, konnte es bisher niemand reproduzieren. Tschirnhaus starb noch im gleichen Jahr, Böttger perfektionierte schließlich die Herstellungstechnik und war maßgeblich an der Gründung der Porzellanmanufaktur Meissen beteiligt.

Zufallserfindung #17: Superkleber

Während des Zweiten Weltkriegs experimentierte der US-Chemiker Harry Coover mit der chemischen Verbindung Cyanacrylat, in der Hoffnung, ein durchsichtiges Bauteil für ein Gewehr-Zielfernrohr herzustellen. Jedoch erwies sich die Substanz als extrem klebrig und machte die Arbeit mühselig, was vorerst eine industrielle Anwendung unmöglich machte. Im Jahr 1951 untersuchte Coover erneut Cyanacrylat und stieß dabei auf eine vielversprechende Entdeckung: Es konnte ohne Hitze und Druck eine starke Klebeverbindung erzeugen. Sieben Jahre später kam mit dem „Eastman 910“ der erste Superkleber auf den Markt und erfreute Handwerker und Bastler gleichermaßen. Doch das war noch nicht alles. Obwohl ursprünglich für den Kriegseinsatz geplant, fand Cyanacrylat nicht seinen Weg an die Gewehre, sondern wurde stattdessen Teil der Grundausstattung von Militärsanitätern. Erstmals kam es während des Vietnamkriegs zur Anwendung, um Wunden zu versiegeln.

Narkose

Die Narkose mit Lachgas oder Äther brachte die Medizin enorm nach vorne.

Foto: PantherMedia /
sudok1

Zufallserfindung #18: Narkose

Obwohl die genaue Urheberschaft der Entdeckung von Narkosemitteln umstritten ist, ist bekannt, dass die Entwicklung durch eine Reihe von Personen vorangetrieben wurde, die sich auch von zufälligen Beobachtungen inspirieren ließen. Namen wie Crawford Long, William Morton, Charles Jackson und Horace Wells sind eng mit diesem Fortschritt verbunden. Sie alle erkannten im 19. Jahrhundert die schmerzlindernde Wirkung von Substanzen wie Lachgas oder Äther. Das Inhalieren dieser Stoffe war damals eine beliebte und entspannende Freizeitbeschäftigung. Ein prägnantes Beispiel ist die Beobachtung von Horace Wells bei einer öffentlichen Lachgas-Demonstration im Jahr 1844: Dort sah er, wie ein betrunkener Mann sich schwer am Bein verletzte, jedoch keinerlei Schmerzen verspürte. Inspiriert von diesem Vorfall inhalierte Wells selbst eine Ladung des betäubenden Gases und zog sich daraufhin selbst einen Zahn.

Zufallserfindung #19: Synthetischer Farbstoff

Im Jahr 1856, gerade einmal 18 Jahre alt, forschte der englische Chemiker William Henry Perkin nach einem synthetischen Ersatz für Chinin, dessen malariahemmende Wirkung allgemein bekannt war. Perkin hoffte, durch die Mischung von Anilin, einer Substanz aus Steinkohlenteer, mit verschiedenen chemischen Verbindungen seinen Durchbruch zu erzielen. Obwohl das Experiment zunächst fehlschlug, erhielt er einen dunkelvioletten Niederschlag, der sich in Wasser und Alkohol löste. Perkin entdeckte versehentlich die färbenden Eigenschaften dieses Niederschlags, als er ein Stück Seide eintauchte, und schuf so den ersten synthetischen Farbstoff, Mauvein.

Zufallserfindung #20: Saccharin

Während seiner Laborversuche zur Entwicklung eines Ersatzes für Kohlenteer stieß der russische Chemiker Constantin Fahlberg im Jahr 1878 an der Johns-Hopkins-Universität auf den ersten künstlichen Zucker. Eines Abends, als er mit den Händen aß, bemerkte er einen unerwartet süßen Geschmack, der von einer chemischen Mischung herrührte, die er an diesem Tag getestet hatte und die sich auf seinen Händen hinterlassen hatte. Es war Saccharin.

Spielknete

An Knete haben bereits Generationen von Kindern ihren Spaß.

Foto: PantherMedia /
NewAfrica

Zufallserfindung #21: Spielknete

Mit dem Rückgang der Verwendung von Holzkohle und Holz als Heizmittel wurden auch die Produkte überflüssig, die bis in die 1950er-Jahre verwendet wurden, um Ruß von Tapeten zu entfernen. Dies traf das amerikanische Unternehmen Kutol besonders hart, da dies ihr Hauptgeschäft war. Sie suchten daher nach einer neuen Verwendung für ihren ungiftigen Fleckenentferner, der normalerweise auf Wände aufgetragen wurde. Eine Frau aus der Unternehmensleitung hatte eine Idee: Warum nicht etwas Spaßiges für Kinder daraus machen? So entstand die Idee für Play-Doh-Spielknete.

Zufallserfindung #22: LSD

Der Chemiker Albert Hofmann führte 1938 Forschungen am Mutterkornpilz durch, um einen Wirkstoff zur Stimulation des Blutkreislaufs zu finden. Im Rahmen dieser Versuche synthetisierte er am 16. November erstmals Lysergsäurediethylamid (LSD). Da die erhoffte Wirkung von LSD im Tierversuch nicht auftrat, verlor Hofmann zunächst das Interesse daran. Jedoch prüfte er 1943 erneut mögliche Effekte von LSD, da er befürchtete, etwas übersehen zu haben. Bei einem Selbstversuch bemerkte Hofmann eine halluzinogene Wirkung. In den 1950er Jahren wurde LSD in der Psychiatrie eingesetzt und gleichzeitig als ein Mittel der psychedelischen Bewegung gefeiert. Es wurde erst 1966 in den USA verboten.

Mario-Markus-Preis für nutzlose Erfindungen

Jedes Jahr zeichnet die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) mit dem mit 10.000 Euro dotierten „Mario-Markus-Preis für Naturwissenschaften“ eine Person oder ein Team aus, das eine unerwartete Erfindung oder Entdeckung in den Naturwissenschaften gemacht hat, welche keine offensichtliche Anwendung hat.

Der Stifter des Preises, Prof. Dr. Mario Markus, möchte mit diesem Preis dem Trend entgegenwirken, wissenschaftliche Arbeiten nur dann zu fördern oder auszuzeichnen, wenn sie eine direkte Anwendung versprechen. Der Mario-Markus-Preis wird verliehen, wenn eine Beobachtung aus Überraschung, Neugier oder aus Fragen an die Natur resultiert. Sie sollte aus einer spielerischen, „ludischen“ Haltung heraus entstehen, inspiriert vom lateinischen „ludus“, was Spiel bedeutet.

Im Jahr 2022 erhielten Dr. Johann Ostmeyer, Christoph Schürmann und Prof. Dr. Carsten Urbach den Mario-Markus-Preis für ihre wissenschaftliche Arbeit über das Flugverhalten von Bierdeckeln. Für ihre wissenschaftliche Arbeit über das biominetische Verhalten in künstlich hergestellter aktiver Materie, gewann Juliane Simmchen von der TU Dresden und University of Strathclyde im Jahr 2023 den Preis.

Für das Jahr 2024 können noch bis 31. Mai 2024 Bewerbungen eingereicht werden.

Hier finden Sie allgemeine Informationen zum Mario-Markus-Preis.

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

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