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Panorama Forschung ist die klügste Investition
Nachrichten Panorama Forschung ist die klügste Investition
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20:55 08.04.2016
Wir wissen selten, wann Ergebnisse der Wissenschaft von Nutzen sein werden. Quelle: iStock
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Neugierde ist die Triebfeder für Entdeckungen. Geduld und ein langer Atem gehören auch dazu. Es hat 100 Jahre gedauert, bis die Existenz von Gravitationswellen, die Albert Einstein 1916 bereits vorhergesagt hatte, bewiesen werden konnte. Mit neuesten Messmethoden, deren Vorarbeiten bereits in den Achtzigerjahren begannen. Und unter der maßgeblichen Beteiligung deutscher Forscher der Max-Planck-Gesellschaft in Hannover und Potsdam. Mit diesem  Wissen wird es möglich sein, ganz neue Erkenntnisse über den Anfang unseres Universums zu gewinnen.

Solche Erkenntnisse faszinieren die Menschen: Die Gravitationswellen waren ein Trendthema im schnelllebigen Medium Twitter, alle Zeitungen berichteten groß über diese Jahrhundertentdeckung. Kaum weniger aufwendig ist die Forschung an der „Sonnenmaschine“ in Greifswald, wo im Januar erstmals in einem künstlichen Plasma eine Kernfusion gelang, wenn auch nur für Bruchteile von Sekunden. Gebaut wird an „Wendelstein 7-X“, wie das Vorhaben tatsächlich heißt, seit den Neunzigerjahren, die ersten Planungen begannen bereits 1980. Greifswald könnte zum Wegbereiter einer sauberen, neuartigen Energiequelle werden, wenn eines Tages die Kernfusion dauerhaft gelingen sollte, um unendlich Energie zu erzeugen.

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Grundlagenforschung ist die Triebfeder für Entdeckungen

Dies sind nur zwei aktuelle Beispiele für langfristige Investitionen in Wissenschaft und Forschung, die erst Jahrzehnte später Resultate erbracht haben. In einer Zeit, in der das digitale Wissen der Menschheit sich rasend schnell vergrößert, kommen diese Erfolge fast schon anachronistisch langsam daher. Aber der Ansatz, der dahintersteckt, ist noch immer richtig: Wer heute in Grundlagenforschung investiert, tut nichts anderes als der Waldbauer, der aufforstet, damit auch seine Enkel eines Tages Holz einschlagen können.

Die Neugierde der Forscherinnen und Forscher in der Grundlagenforschung ist die Triebfeder für Entdeckungen. Mit der Erforschung der Natur und des Universums verschieben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Grenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnis und liefern Beiträge zu wichtigen Fragestellungen: Klimatische Veränderungen, Fragen der Sicherheit, der demografische Wandel, die Arbeit im digitalen Zeitalter – alles das sind Herausforderungen, die die Zukunft für uns bereithält und für die innovative Lösungen gefunden werden müssen. Doch diese lassen sich nur mit langfristigem  Engagement finden.

Deutschland soll Vorreiter werden

Deutschland soll Vorreiter bei der Lösung dieser Herausforderungen werden. Dafür ist eine starke und weltweit führende naturwissenschaftliche Grundlagenforschung unverzichtbar. Forschung muss immer möglich sein, denn sie liefert Erkenntnis und eröffnet damit neue Handlungsoptionen. Auch innovationspolitisch gesehen gehen von der Grundlagenforschung wichtige Impulse aus. Allein die Forschung zur Kernfusion hat der deutschen Industrie neue Betätigungsmöglichkeiten in der Hochtechnologie verschafft: Es wurden völlig neue Robotiksysteme, Magnetspulen, Heizsysteme und Materialien entwickelt. Innovationen, die es ohne das Vorhaben „Wendelstein 7-X“  nicht gegeben hätte.

Die wohl bekanntesten Innovationen, die auf physikalische Grundlagenforschung zurückgehen, sind längst zum Alltagsgegenstand geworden: Das World Wide Web entstand für die Kommunikation der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am europäischen Kernforschungszentrum CERN. Wir hätten keine Terabyte-Festplatten zum Speichern unserer Fotos und Musikdateien, wenn nicht Peter Grünberg 1988 in winzigen Halbleiterstrukturen den Riesenmagnetowiderstandseffekt entdeckt hätte. Dafür hat er im Jahr 2007 den Nobelpreis für Physik erhalten. Smartphones mit ihrem Touchscreen, der Funktechnik und eingebautem Navi funktionieren nur dank der Grundlagenforschung in der Quantenphysik und Einsteins Relativitätstheorie.

Ministerium fördert langfristig Forschungsinfrastrukturen

Jede neue Wissenschaftlergeneration baut auf den Erkenntnissen der Vorjahre und -jahrzehnte auf. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ist dieser Nachhaltigkeit seit Langem verpflichtet. Das Ministerium fördert langfristig Forschungsinfrastrukturen. Dazu zählen nicht nur Forschungsschiffe oder Teilchenbeschleuniger, sondern auch Datenbanken oder Hochleistungsrechner. Zudem werden Zentren gefördert, in denen über die Entwicklung neuer Forschungsfragen, überwiegend in den Sozial- und Geisteswissenschaften, diskutiert und gearbeitet werden kann.

Die nationale Strategie ist dabei eingebettet in die europäischen und globalen Überlegungen. Dafür gibt es Beispiele wie den europäischen  Röntgenlaser European XFEL. Laserlicht ist aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. DVD-Player nutzen es ebenso wie die Informationsübertragung im Internet mit Glasfaserleitungen. Dank bestimmter physikalischer Eigenschaften ist das im Gleichtakt schwingende Licht aber auch bestens geeignet, den dreidimensionalen Aufbau komplexer Moleküle und Atomansammlungen zu untersuchen.

Profitieren werden vor allem unsere Kinder und Enkel

Deshalb nutzen die Wissenschaftler Laser auch im extrem kurzwelligen Röntgenbereich. Der zurzeit im Bau befindliche Freie-Elektronen-Laser European XFEL soll solch hochenergetisches Laserlicht im Röntgenbereich liefern. Das Außergewöhnliche am European XFEL wird seine Leuchtstärke sein: Sie wird in ihren Spitzenwerten milliardenfach höher sein als die herkömmlicher Röntgenlichtquellen. Der Freie-Elektronen-Laser ist damit eine Art Supermikroskop und Superkamera. Die Anwendungsgebiete reichen von Biologie über Material- und Lebenswissenschaften bis hin zur Astrophysik und modernen Energieforschung. So lassen sich etwa die Strukturen von Werkstoffen und biologischen Zellen entschlüsseln. Die Untersuchungen können beispielsweise dazu beitragen, auch neue Medikamente zu entwickeln.

Besonders interessant kann dies für die Forschung an HI- oder Herpes-Viren werden, denn diese lassen sich nicht kristallisieren und daher mit heutigen Mitteln noch nicht genau untersuchen.

Profitieren werden von diesen Forschungen vor allem unsere Kinder und Enkel. So wie wir heute vieles den Anstrengungen unserer Eltern und Großeltern verdanken.

Zur Person: Johanna Wanka

Johanna Wanka (CDU) ist Bundesministerin für Bildung und Forschung. Zuvor war die Politikerin Ministerin für Wissenschaft und Kultur in Brandenburg und in Niedersachsen. Ihre Laufbahn begann in der Wissenschaft: Wanka studierte Mathematik in Leipzig, wurde später als Professorin für Ingenieurmathematik an die FH Merseburg berufen.

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