22. September 2011 Helmholtz-Geschäftsstelle

Rede des Präsidenten der Helmholtz-Gemeinschaft, Prof. Jürgen Mlynek, zu Jahrestagung 2011

Es gilt das gesprochene Wort.

Nachhaltige Lösungen brauchen nachhaltige Forschung

Sehr geehrte Damen und Herren Minister aus den Bundesländern,
sehr geehrte Damen und Herren Staatssekretäre,
sehr geehrte Damen und Herren Abgeordnete, Präsidentinnen, Präsidenten,
Exzellenzen,
sehr verehrte Damen und Herren,
liebe Kolleginnen und Kollegen,

wir forschen für den Menschen – dieses Motto haben wir für den heutigen Abend gewählt. Das klingt zunächst selbstverständlich. In Wirklichkeit ist es ein hoher Anspruch. Es heißt, die Bedürfnisse der Menschen und die Herausforderungen, vor denen sie stehen, richtig zu erkennen und dafür Lösungen zu erarbeiten. Derzeit sind es vor allem zwei Herausforderungen, die die Forschungsprioritäten weltweit und auch für Helmholtz bestimmen:

• Forschung für unsere Gesundheit – diesem Thema sind ja auch das Wissenschaftsjahr 2011 und die Science Talks heute Abend gewidmet
• -und Forschung für das Energiesystem der Zukunft.

Ich will auf beides im Folgenden zu sprechen kommen.      

Dabei will ich vor allem eines festhalten und Ihnen an den Beispielen Energie und Gesundheit aufzeigen:

• Erstens: Nur nachhaltige Lösungen sind wirkliche Lösungen. Es reicht nicht, dass etwas für uns hier und heute gut ist, wir tragen auch Verantwortung für künftige Generationen. Als Wissenschaftsorganisation, deren Kerngeschäft das Erschaffen von Zukunftsoptionen ist, tragen wir diese Verantwortung in besonderem Maße.
• Zweitens: Für nachhaltige Lösungen brauchen wir auch nachhaltige Forschung. Wir müssen die Herausforderungen umfassend angehen und hartnäckig verfolgen, um zum Ziel zu gelangen.

Nehmen wir das Thema Energie, das ohne Zweifel zu den großen Fragen unserer Gesellschaft zählt und uns nicht zuletzt seit dem Reaktorunfall in Japan im Frühjahr besonders bewegt. Der globale Energieverbrauch wird in den nächsten Jahrzehnten unweigerlich weiter steigen, das wissen wir. Die Internationale Energieagentur IEA rechnet mit einem Anstieg um 36% bis 2035 [gegenüber 2008].

Für diese Herausforderung haben wir noch keine umfassende Lösung, dafür aber gleich eine ganze Reihe von Bedingungen, die wir an diese Lösung stellen: bezahlbar soll sie sein, umwelt- und klimaverträglich, gesellschaftlich akzeptabel, sicher und technisch zuverlässig. Zusätzlich gilt gerade auch in der Energiefrage, dass wir dafür Sorge tragen müssen, dass unsere heutigen Entscheidungen kommende Generationen nicht belasten, indem wir ihnen die Ressourcen entziehen oder problematische Abfallprodukte hinterlassen.

Wenn wir diese Ziele verwirklichen wollen, müssen wir unser Energiesystem radikal umbauen. Die deutsche Entscheidung, aus der Kernenergie binnen weniger Jahre auszusteigen, erhöht den Druck zusätzlich, sehr schnell und im großen Maßstab neue Lösungen zu finden.

In der Helmholtz-Gemeinschaft begegnen wir der Herausforderung der Energiewende mit einem Forschungsportfolio, das auf eine große Vielfalt technologischer Optionen setzt. So steigern wir nicht nur unsere Chancen auf Durchbrüche, wir schaffen außerdem echte Wahlmöglichkeiten für die Zukunft.

Das gilt einerseits für Erzeugungstechnologien. Von der Photovoltaik und Solarthermie über Biomassenutzung, Geothermie und die CO2-Abtrennung in Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen bis hin zur Kernfusion reicht die Bandbreite unserer Forschungsthemen.

Und wir denken noch weiter. Wir nehmen nicht nur die Erzeugung von Strom und Wärme in den Blick, sondern auch die Flaschenhälse im System wie die Speichertechnologien.

Hier gehen wir verstärkt die Aufgabe an, neue Ansätze aus den Material- und Nanowissenschaften auf größere Skalen zu übertragen und ihr Funktionieren in Speichersystemen zu demonstrieren. Zudem haben wir im Januar das Helmholtz-Institut in der Universität Ulm gegründet, das die elektrochemischen Grundlagen der Batterieforschung in den Mittelpunkt stellt.

Ein weiteres Forschungsthema, das enorme Potentiale für die Energieforschung birgt, sind Materialien und Werkstoffe. Das beginnt bei der Frage ihrer Verfügbarkeit. Nehmen wir das Beispiel Seltene Erden: Wie für viele High-Tech-Produkte spielen sie auch für Windkraftanlagen oder Elektroautos eine Rolle, z.B. in Form von Neodym-Magneten. Gleichzeitig sind sie als Kostenfaktor ein Problem und wegen der Gewinnungsmethoden auch aus ökologischer Sicht. Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und die TU Bergakademie Freiberg haben deshalb ein neues Helmholtz-Institut für Ressourcenforschung in Freiberg geschaffen, wiederum in der Universität, das dieses Themenfeld ganzheitlich betrachtet. Es geht dabei nicht nur um die Gewinnung von volkswirtschaftlich wichtigen mineralischen und metallischen Rohstoffen, sondern auch um die Frage, wie man sie effizient einsetzen, recyclen und ggf. auch substitutieren kann, kurz: es geht auch hier um nachhaltige Lösungen.

Um auf diesem und anderen Gebieten Erfolge zu haben, müssen wir den Mut finden, eingefahrene Wege zu verlassen und  auf Grundlagenforschung zu setzen, deren Ausgang ungewiss ist. High risk, high reward heißt die Strategie, die wir hier verfolgen müssen.

Allerdings werden wir von neuen und effizienteren Technologien nur dann profitieren, wenn wir ein entscheidendes Element des Energiesystems nicht weiter außer Acht lassen, und das sind die Verbraucher. Ohne breite Akzeptanz in der Gesellschaft werden die notwendigen  neuen Infrastrukturen wie Stromtrassen, Pumpspeicherwerke oder Windparks nicht realisierbar sein. Um die Sicht der Nutzer rechtzeitig mit einzubeziehen, haben sich vier Helmholtz-Zentren mit weiteren Partnern in der neuen interdisziplinären Helmholtz-Allianz „Zukünftige Infrastrukturen der Energieversorgung“ zusammengeschlossen. In dieser Allianz arbeiten Experten aus Technik- und Sozialwissenschaften zusammen und untersuchen die Schnittstellen zwischen technischen und sozialen Faktoren. So lassen sich Strategien entwickeln, wie der Transformationsprozess gelingen kann.

Auch die zweite große Herausforderung, die ich eingangs genannt habe, nämlich unsere Gesundheit, stellt die Forschung vor komplexe Fragen, die einer nachhaltigen Lösung bedürfen. Denn der nachhaltige Umgang mit unseren natürlichen Ressourcen beginnt bei unserem eigenen Körper. Wir wollen ihn nicht nur heilen, wenn er krank ist, sondern dafür sorgen, dass er gar nicht erst krank wird, und zwar bis ins hohe Alter.

Dazu brauchen wir eine Neuausrichtung der Medizin auf Prävention, und die Forschung muss dafür die wissenschaftlichen Grundlagen liefern. Dabei denke ich zum Beispiel an die Kohortenstudie, die wir gemeinsam mit universitären Forschungspartnern planen. In dieser Studie wollen wir einen Patientenstamm von 200 000 Personen über lange Zeiträume beobachten und unsere Schlüsse daraus ziehen, wer wann woran erkrankt.

Gleichzeitig müssen wir uns weiterhin ganz gezielt der Erforschung der Krankheitsbilder widmen, die viele Menschen betreffen und gleichzeitig komplex sind: Herz-Kreislauf-Krankheiten als Todesursache Nr. 1, Krebs, Diabetes, die immer weiter verbreiteten Demenzerkrankungen im Alter, Allergien und unsere neuen und alten Gegner aus dem Reich der Infektionserreger. Sie werden dazu in den Helmholtz-Science Talks später noch mehr erfahren.

Die Schwierigkeit bei der Erforschung dieser Phänomene besteht darin, dass es sich um vielschichtige Zusammenhänge handelt, die wir in ihrer Gesamtheit noch nicht verstanden haben und uns erst allmählich von ihren Bausteinen her erschließen. Ich will Ihnen das an einem Vorhaben deutlich machen, das einen besonders ambitionierten Versuch darstellt, ein komplexes System, nämlich das menschliche Gehirn, durch Modellierung zu verstehen. Wegen seiner kühnen Vision kann man das Human Brain Project durchaus als „man on the moon“-Projekt bezeichnen.

Durch die enormen Fortschritte der Neurowissenschaften in den letzten Jahrzehnten wissen wir sehr viel darüber, wie eine Nervenzelle funktioniert. Das Zusammenwirken der rund hundert Milliarden Nervenzellen im Gehirn bleibt aber nach wie vor ein Forschungsdesiderat. Die Idee einer Computersimulation des menschlichen Gehirns, wie sie das internationale Human Brain Project vorhat, wäre nicht nur eine sensationelle technische Leistung, sie würde uns auch neue Ansätze zu einem besseren Verständnis unseres Denkorgans und zur Therapie seiner Krankheiten liefern.

Helmholtz ist mit seinen Stärken in den Bereichen Supercomputing und Neurowissenschaften sehr gut aufgestellt, um zu diesem visionären Vorhaben einen wichtigen Beitrag zu leisten. Mit einer Stärkung der einschlägigen Forschungsgebiete gehen wir jetzt in Vorleistung.

Die genannten Beispiele aus der Energie- und Gesundheitsforschung zeigen eines ganz deutlich: Um nachhaltige Lösungen zu finden, braucht es einen bestimmten Typ von Wissenschaft. Unsere Forschung darf nicht weniger umfassend angelegt sein als das zu lösende Problem.  Große Herausforderungen brauchen große Forschung. Große Forschung, das bedeutet:

• erstens: kritische Masse und große, interdisziplinäre Teams
• zweitens: große Infrastrukturen und
• drittens: einen langen Atem

Zum ersten Punkt. Große Herausforderungen bewältigt man nicht alleine, sondern in Teams, die die Besten aus allen relevanten Disziplinen zusammenbringen. Für die Lösung der großen Fragen müssen wir die Leistungsfähigkeit des gesamten Forschungssystems mobilisieren. Helmholtz setzt deshalb auf enge, strategisch angelegte Partnerschaften insbesondere mit den Universitäten.

Dazu gehört auch, dass wir unsere Forschungsagenda im Dialog mit unseren Partnern und Zuwendungsgebern weiterentwickeln und auf gemeinsame Ziele ausrichten. Das werden wir in Zukunft noch stärker tun. Was daraus entstehen kann ist eine Ko-Evolution der universitären und der außeruniversitären Forschung, in der alle ihre spezifischen wissenschaftlichen und strukturellen Stärken einbringen in die nachhaltige Lösung der großen Fragen. Das ist auch der Grund, weshalb wir einen Teil der Mittel aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz-Gemeinschaft und aus unserem Pakt-Aufwuchs für die Arbeit an gemeinsamen Projekten an die Universitäten weiter leiten.

Zweitens: Spitzenforschung benötigt modernste, teilweise auch große Infrastruktur. Hier kommt der Helmholtz-Gemeinschaft zusätzlich zu unseren Forschungsaufgaben eine besondere Rolle als Planer, Erbauer und Betreiber großer Forschungsanlagen zu.

Damit stellen wir nicht nur unseren Forscherinnen und Forschern, sondern auch der deutschlandweiten und internationalen Scientific Community Forschungsbedingungen zur Verfügung, die Deutschland als Forschungsstandort hoch attraktiv machen.

Damit das auch weiterhin so bleibt, müssen wir schon jetzt die Forschungsinfrastrukturen der Zukunft mit einem klaren Blick auf die kommenden wissenschaftlichen Herausforderungen entwickeln. In direktem Zusammenhang mit unserer Diskussion über unser zukünftiges Forschungsportfolio ist deshalb auch eine Liste der Infrastrukturen entstanden, die zur Erforschung dieser Themen notwendig sein werden, eine so genannte ‚Roadmap‘. Um Ihnen einige dieser Projekte zu nennen: Auf dieser Liste befinden sich z.B. eine spezielle Satellitenmission, um den Einfluss der Atmosphäre auf Klima und Wetter zu erkunden, ein Ultrahochfeld-Magnetresonanz-Zentrum für neue Bildgebungsmöglichkeiten im Gesundheitsbereich und die nächste Generation Supercomputer, der Exascale-Rechner. Ein solches Gerät könnte eine Trillion Rechenoperationen pro Sekunde ausführen – damit wäre es 1000 mal schneller als unser Jülicher Superrechner ‚Jugene‘ und eine ideale Hardware-Komponente unter anderem für das Human-Brain-Projekt, von dem ich eben berichtet habe.

Diese Helmholtz-Roadmap Forschungsinfrastrukturen wird kontinuierlich fortgeschrieben und ist unser Beitrag zum Dialog, der auf nationaler und internationaler Ebene über die großen Forschungsinvestitionen geführt wird. Nachhaltigkeit soll dabei auch bei Planung, Bau und Betrieb unserer Infrastrukturen noch stärker als bisher unser Ziel sein, und zwar in allen drei relevanten Dimensionen: Ökonomie, Ökologie und sozialer Kontext.

Das Beispiel Forschungsinfrastrukturen macht deutlich, was für die Forschung an den großen Herausforderungen insgesamt gilt, nämlich dass sie auch ein nachhaltiges finanzielles Engagement aller beteiligten Partner notwendig macht. Damit bin ich bei der dritten der vorhin genannten Voraussetzungen für große Forschung, nämlich einen langen Atem.

Hier werden vermutlich mittelfristig insbesondere unsere universitären Partner aufgrund der Haushaltslage der Länder auf finanzielle Schwierigkeiten stoßen. Helmholtz kann nur für begrenzte Dauer Mittel an die Universitäten weitergeben, und das universitäre System ist nicht nur ohnehin unterfinanziert, sondern auch immer weniger langfristig abgesichert: Ein größer werdender Teil der Forschungsfinanzierung funktioniert über befristet gewährte Drittmittel, und auch die Exzellenzinitiative wird 2016/17 auslaufen.

Große Forschung braucht aber einen langen Atem und damit letztlich institutionalisierte Lösungen. Wir müssen deshalb gemeinsam darüber nachdenken, wie wir auch in unseren Forschungsstrukturen mehr Nachhaltigkeit schaffen können. Das müssen wir nicht zuletzt auch aus einer Verpflichtung für die jungen Menschen, die sich für die Wissenschaft als Beruf entscheiden.

Wir erleben derzeit, wie in der Tat neue Strukturen entstehen, die auf Dauer angelegt sind. Stellvertretend nennen will ich hier das Karlsruher Institut für Technologie und einige der Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung. Das waren mutige forschungspolitische Schritte. Jetzt gilt es aber auch, nicht auf halber Strecke Halt zu machen, sondern für leistungsfähige Forschung organisatorische und rechtliche Rahmenbedingungen zu gestalten, die der Wissenschaft wirklich entsprechen. Die Struktur muss zur Aufgabe passen, nicht umgekehrt.

Tatsächlich pflegen wir aber in Deutschland eine Art Bestandsschutz, der die existierende Forschungslandschaft in ihrer föderalen Untergliederung weitgehend unangetastet lässt. Selbst das KIT, welches als Fusion von Universität und Großforschungszentrum die fortschrittlichste organisatorische Neuentwicklung ist, muss Großforschungs- und Universitätsmittel nach wie vor trennen, also de facto zwei Haushalte führen. Viele weitere Forschungsinitiativen sind noch weit weniger integriert. Sie entstehen als Superstrukturen, die nur dann handlungsfähig sind, wenn Einigkeit bei ihren einzelnen Akteuren herrscht, und die sind wiederum Teil eines jeweils eigenen finanziellen und politischen Beziehungsgeflechts.

Das ist eine Matrix, die langsam zu unübersichtlich und damit nicht mehr handhabbar wird. Vielleicht ist es an der Zeit, über neue mögliche Rollenverteilungen nachzudenken, was die Finanzierung von Forschung und die Funktionalitäten im deutschen Wissenschaftssystem betrifft. Dann wird es leichter, Forschungsstrukturen aus einem Guss zu schaffen.

Um es abschließend noch einmal auf den Punkt zu bringen: Wir stehen vor großen gesellschaftlichen Aufgaben, und wir werden sie nur meistern, wenn wir mit breit angelegter Forschung nachhaltige Lösungen dafür erarbeiten. Bedingung für nachhaltige Lösungen ist aber nachhaltige Forschung: mit kritischer Masse, kooperativ, langfristig orientiert und finanziell wie strukturell stabil.

Die richtigen Voraussetzungen dafür haben wir in Deutschland: einen hohen Bildungsstandard, große Wirtschaftskraft, eine hervorragende Infrastruktur und eine gefestigte Demokratie. Und nicht zuletzt hat auch die Politik mit den Budgetaufwüchsen für die Forschungsorganisationen durch den Pakt für Forschung und Innovation bewiesen, was die Zukunftsinvestition in die Wissenschaft ihr wert ist. Dafür sind wir sehr dankbar.

Jetzt müssen wir diese gute Ausgangslage nutzen, um unser Wissenschaftssystem so weiter zu entwickeln, dass es seinen Beitrag zur Sicherung unserer Zukunft auch wirklich leisten kann. Das kann gelingen, wenn für alle Beteiligten die Sache im Vordergrund steht, und die ist für Helmholtz genau wie für alle anderen Forscherinnen und Forscher nicht weniger als das, was wir als Titel für den heutigen Abend gewählt haben: Forschung für den Menschen.