Helmholtz Monthly 07/25
 
 
 
Bundesregierung beschließt Hightech Agenda
 
Helmholtz-Promotionspreise verliehen
 
KI denkt wie wir – und könnte unser Denken besser erklären
 
Drei Fragen an die Biotechnologin Lucie Moeller
 
Die wirtschaftlichen Folgen des Klimawandels – Standpunkt von Markus Groth
 
 
 
 
Liebe Leserinnen und Leser,
 
 
 

Sommerzeit – Zeit, die erste Hälfte des Jahres im Schnelldurchlauf Revue passieren zu lassen. Für Helmholtz standen die vergangenen Monate im Zeichen der wissenschaftlichen Begutachtung. Ein Kraftakt für alle Beteiligten und eine wichtige Standortbestimmung für unsere Forschung. In der Forschungspolitik sind seit der Wahl im Februar wichtige Weichen gestellt worden. Helmholtz landete mit vier Projekten auf der Shortlist für priorisierte große Forschungsinfrastrukturen und ist mit mehreren Zentren an den geförderten Startup-Factories beteiligt. Und schließlich beschloss das Kabinett gestern die Hightech Agenda des BMFTR, mit der das Ministerium vor allem Schlüsseltechnologien fördern will. Lesetipp dieser Ausgabe: Markus Groths Standpunkt zu den wirtschaftlichen Folgen des Klimawandels.

Viel Spaß beim Lesen!

 
 
Franziska Roeder, Multimedia Editor
 
 
 
 
Talk of the Month
 
 
 
Bundesregierung beschließt Hightech Agenda
 
  Gestern hat die Bundesregierung die Hightech Agenda (HTA) beschlossen und stößt damit ein zentrales Vorhaben des Koalitionsvertrages an. Die HTA fokussiert sich zunächst auf sechs Schlüsseltechnologien: künstliche Intelligenz, Quantentechnologien, Mikroelektronik, Biotechnologie, Fusion/klimaneutrale Energieerzeugung sowie klimaneutrale Mobilität. In jedem der Bereiche sollen sich Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammenfinden, um Ergebnisse aus der Forschung schnell in die Anwendung zu bringen. Helmholtz wird mit seinem Fokus auf interdisziplinäre und langfristig angelegte Spitzenforschung einen wesentlichen Beitrag zu allen Aspekten der Hightech-Agenda leisten können. 
 
Vier Helmholtz-Projekte auf der FIS-Shortlist des BMFTR
 
  Das BMFTR hat neun Forschungsinfrastrukturen benannt, die Deutschlands Innovationskraft stärken sollen. Helmholtz ist mit vier der neun Projekte auf der Shortlist stark vertreten. Eines der Projekte ist PETRA IV, das leistungsfähigste Röntgenmikroskop seiner Art. Es eröffnet neue Möglichkeiten zur Analyse von Strukturen und Prozessen bis in den atomaren Bereich. Ebenfalls auf der Shortlist sind DALI Dresden Advanced Light Infrastructure (HZDR), HBS-I  High Brilliance Neutron Source (Forschungszentrum Jülich, beteiligt: Hereon) und IceCube-Gen 2 (DESY, KIT).
 
Helmholtz-Zentren werden Teil der neuen Startup Factories
 
  Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) hat angekündigt, insgesamt zehn Startup Factories zu fördern. Dieses neue, bundesweite Programm setzt einen wichtigen Impuls für die Stärkung des „Deep Tech“-Ökosystems in Deutschland. Sechs Helmholtz-Zentren sind in vier der geförderten Startup Factories eingebunden: das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das Deutsche Elektronen-Synchrotron DESY,  das GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, das Helmholtz-Zentrum Berlin, das Max Delbrück Center und das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung. Die Förderung trägt dazu bei, strukturell bessere Bedingungen für gründungsinteressierte Wissenschaftler:innen zu schaffen und ihre Projekte schneller in den Markt zu bringen.
 
EU-Budget für 10. Forschungsrahmenprogramm soll sich verdoppeln
 
  Die Europäische Kommission hat den offiziellen Vorschlag für den mehrjährigen Finanzrahmen 2028 bis 2034 vorgelegt. Rund 175 Milliarden Euro soll das Budget für das 10. Forschungsrahmenprogramm (FP10/Horizon Europe) demnach betragen – nahezu eine Verdopplung zur vorangegangenen Förderphase. FP10 wird als Programm eigenständig bleiben, aber eng gekoppelt mit dem neu eingerichteten Europäischen Wettbewerbsfähigkeitsfonds operieren, der etwa 409 Milliarden Euro umfassen soll. Damit will die Kommission Entwicklungen in den Bereichen Innovation, Klimaschutz, Gesundheit, digitale Souveränität und strategische Autonomie vorantreiben. Über das endgültige Budget werden EU-Kommission, Europäisches Parlament und Europäischer Rat im Laufe der kommenden eineinhalb Jahre verhandeln.
 
 
 
 
Aus der Gemeinschaft
 
 
 
Helmholtz-Promotionspreise verliehen
 
  Anerkennung für kreative Spitzenleistungen: Jedes Jahr zeichnet Helmholtz die besten und originellsten Doktorarbeiten aus. Die elf Preisträger:innen trafen sich zur Preisverleihung mit Helmholtz-Präsident Otmar D. Wiestler in Berlin. Eindrücke von der Preisverleihung und einen kurzen Überblick über die Inhalte der ausgezeichneten Arbeiten finden Sie hier
 
Acht ERC-Förderungen für Helmholtz
 
  Mit den „Proof of Concept“-Grants unterstützt der Europäische Forschungsrat ERC Wissenschaftler:innen dabei, ihre vielversprechenden Projekte weiterzuentwickeln und in die Anwendung zu bringen. Acht Forschenden aus der Gemeinschaft wurde die begehrte Förderung dieses Mal zugesprochen. Helmholtz Munich schnitt dabei besonders erfolgreich ab. Gleich drei Grants gingen nach München.
 
Wissenschaftliche Begutachtungen abgeschlossen
 
  Rund 600 renommierte Wissenschaftler:innen aus 18 europäischen und 9 außereuropäischen Ländern haben in den vergangenen Monaten die Helmholtz-Forschungsprogramme in 32 Evaluationen unter die Lupe genommen. Die Ergebnisse zeigen, ob Helmholtz adäquat aufgestellt ist, um zur Lösung der großen Herausforderungen unserer Zeit durch Spitzenforschung beizutragen. Das Feedback war ausgesprochen positiv. In sehr vielen Bereichen ist Helmholtz Weltspitze. Die wissenschaftliche Begutachtung ist der erste Teil eines zweistufigen Systems, das die Grundlage bildet für die Verteilung der Forschungsmittel nach Forschungsprogrammen (programmorientierte Förderung). Im nächsten Jahr folgt die strategische Bewertung der künftigen Programme auf der Ebene der Forschungsbereiche.
 
 
 
 
Forschung
 
 
 
 
 
Bild: Anggalih Prasetya/Shutterstock
 
 
 
 
KI denkt wie wir – und könnte unser Denken besser erklären
 
 
 
 
Forschende von Helmholtz Munich haben eine künstliche Intelligenz entwickelt, die menschliches Verhalten erstaunlich präzise simuliert: Das Sprachmodell „Centaur“ trifft Entscheidungen auf ähnliche Weise wie echte Menschen.
 

In der Psychologie gibt es seit Langem den Traum, menschliches Denken in seiner ganzen Vielfalt zu erklären. Doch bisherige psychologische Modelle konnten das nur getrennt voneinander: entweder nachvollziehbar erklären, wie Menschen denken – oder mit hoher Genauigkeit vorhersagen, wie sie sich verhalten. Beides gleichzeitig galt bisher als kaum möglich. Das Team um Marcel Binz und Eric Schulz von Helmholtz Munich hat nun ein Modell entwickelt, das beides verbindet.

Centaur wurde mithilfe eines eigens kuratierten Datensatzes trainiert. Er umfasst über zehn Millionen Einzelentscheidungen aus 160 Verhaltensexperimenten. Das Besondere an Centaur: Es kann menschliches Verhalten nicht nur in bekannten Aufgaben vorhersagen, sondern auch in neuen Situationen, die es nie zuvor gesehen hat. Dabei erkennt es typische Entscheidungsstrategien, reagiert flexibel auf Kontextwechsel – und sagt selbst Reaktionszeiten erstaunlich präzise voraus. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen von der Analyse klassischer psychologischer Experimente bis hin zur Simulation individueller Entscheidungsprozesse in klinischen Kontexten, etwa bei Depressionen oder Angststörungen. Gerade für die Gesundheitsforschung eröffnet das Modell neue Perspektiven – etwa um zu verstehen, wie Menschen mit unterschiedlichen psychischen Belastungen Entscheidungen treffen. Dazu soll der Datensatz künftig auch demografische und psychologische Merkmale enthalten.

Centaur verbindet zwei bislang getrennte Welten: verständliche Theorien und präzise Vorhersagekraft. Es kann aufdecken, wo klassische Modelle versagen – und liefert Hinweise, wie sie sich verbessern lassen. Im nächsten Schritt wollen die Forschenden nun tiefer in das „Innenleben“ von Centaur blicken. Dass diese Forschung bei Helmholtz Munich entsteht und nicht in den Entwicklungsabteilungen großer Tech-Konzerne, ist kein Zufall: „Wir verbinden KI-Forschung mit psychologischer Theorie – und mit einer klaren ethischen Verantwortung“, sagt Erstautor der Studie Marcel Binz. „In einem öffentlichen Forschungsumfeld haben wir die Freiheit, auch grundlegende kognitive Fragen zu verfolgen, die für Unternehmen oft nicht im Fokus stehen.“

Zur Originalpublikation

 
Außerdem:
 

Vier gewinnt: Neuer Halbleiter für die Chips der Zukunft
Forschende des Forschungszentrums Jülich und des Leibniz-Instituts für innovative Mikroelektronik (IHP) haben ein Material entwickelt, das es bislang nicht gab: eine stabile Legierung aus Kohlenstoff, Silizium, Germanium und Zinn. Die neue Verbindung, abgekürzt CSiGeSn, eröffnet neue Möglichkeiten für Anwendungen an der Schnittstelle von Elektronik, Photonik und Quantentechnologie. Mehr lesen

 
 
 
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Bild: Sebastian Wiedling
 

Lucie Moeller ist Biotechnologin und Leiterin der AG „Umwelt- und Bioprozesstechnik“ am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ in Leipzig.

 
 
Was ist das Spannendste an Ihrem Job?
 

Die Themen, die ich mit meinem Team bearbeite, betreffen die Anpassung der Menschen an den Klimawandel. Konkret beschäftigen wir uns mit dem Wasser in der Stadt. Wir schauen uns an, wie man das Regenwasser in der Stadt für trockene Zeiten zurückhalten und wiederverwenden kann. Darüber hinaus interessieren uns die lokalen Wasserkreisläufe. Hier spielt die Stoffstromtrennung eine wesentliche Rolle: Toiletteninhalte können künftig als Rohstoffe betrachtet und das Grauwasser mit einfachen naturbasierten Methoden gereinigt und zur Bewässerung genutzt werden. Das Spannendste ist für mich, in Kooperation mit den Vertreter:innen der Stadt gemeinsam Lösungen zu entwickeln.

 
Wenn Geld und Zeit keine Rolle spielen würden: Was wäre Ihr nächstes Projekt?
 

Ich würde mich noch intensiver mit der Klimaanpassung von Leipzig befassen und die Stadt gemeinsam mit relevanten Verbündeten zu einer Musterstadt der Klimaanpassung entwickeln. Dabei gäbe es mehrere Themen, die ich mit meinem Team untersuchen könnte: Welche Technologien der Regenwasserbewirtschaftung ergeben am Standort Leipzig Sinn? Wie muss man diese Technologien betreiben, damit sie unter Berücksichtigung aller lokalen Gegebenheiten auch wirklich funktionieren? Gern würde ich auch in die Stadtplanung Elemente der Stoffstromtrennung einbringen. Ein wichtiger erster Schritt dabei wäre, einen Standort zur Verarbeitung von Inhalten aus Trockentoiletten, die im öffentlichen Raum installiert werden, zu entwickeln.

 
Mit wem würden Sie gerne mal zu Abend essen und worüber würden Sie dann sprechen?
 

Es gibt mehrere spannende Persönlichkeiten, die ich gern zum Abendessen einladen würde, zum Beispiel Rüdiger Nehberg, dessen Buch „Dem Mut ist keine Gefahr gewachsen“ ich sehr inspirierend finde. Ich schätze auch den tschechischen Priester und Soziologen Prof. Tomáš Halík sehr und würde mich mit ihm gern über die Ethik in Zeiten des Klimawandels unterhalten: Wo fängt die Freiheit eines Menschen an und wo hört sie auf, wenn es um existenzielle Fragen geht?

 
 
 
Standpunkt
 
 
 
 
 
Dr. Markus Groth ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Unternehmen und Gesellschaft am Climate Service Center Germany (GERICS), einer Einrichtung des Helmholtz-Zentrums Hereon. Bild: GERICS.
 
 
 
 
„Klimapolitische Umsetzungskrise trotz großer wirtschaftlicher Relevanz: Wissenschaft und Politik müssen besser zusammenarbeiten“
 
 
 
 
Die Wissenschaft sammelt immer mehr Erkenntnisse über die wirtschaftlichen Folgen des Klimawandels. Das Problem ist, dass sie von der Politik noch nicht genügend berücksichtigt werden. Ein Standpunkt von Markus Groth, Wissenschaftler am Climate Service Center Germany (GERICS).
 

Der Klimawandel schreitet voran und seine wirtschaftlichen Folgen rücken immer stärker in den Fokus. Die Forschung hierzu hat sich in den letzten Jahren deutlich erweitert. Sie zeigt eine große Bandbreite an verwendeten Modellen und Szenarien sowie regionalen und sektoralen Perspektiven. Die Ergebnisse sind eindeutig: Global ist bis Mitte des Jahrhunderts mit erheblichen wirtschaftlichen Schäden zu rechnen. Um die schlimmsten Folgen zu begrenzen, müssen wir jetzt Emissionen drastisch reduzieren und gleichzeitig verstärkt Anpassungsmaßnahmen umsetzen. In Deutschland manifestieren sich die wirtschaftlichen Folgen vor allem in der Land- und Forstwirtschaft, der Fischerei sowie kritischen Infrastrukturen wie Verkehr und Energie. Auch die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben eine bedeutende wirtschaftliche Komponente. Die größten Risiken gehen von Überflutungen, Dürren und Hitze aus. Diese Extremwetterereignisse, die infolge des Klimawandels noch häufiger auftreten werden, beeinträchtigen die Wirtschaftsleistung. Maßnahmen, die die Erderwärmung mindern und helfen, uns an die Folgen des Klimawandels anzupassen, reduzieren nicht nur Schäden, sondern haben insgesamt positive wirtschaftliche Effekte.

Die Dimension der Schäden zeigt der Blick auf vergangene Extremwetterereignisse. Die Flutkatastrophe im Ahrtal verursachte 2021 mindestens 40,5 Milliarden Euro Schäden. Die Hitze- und Dürrejahre 2018 und 2019 kosteten mindestens 35 Milliarden Euro. Darüber hinaus sind 99 Prozent der mindestens 30.000 seit dem Jahr 2000 aufgetretenen extremwetterbedingten Todesfälle auf Hitze zurückzuführen.

Das Problem: Die Erkenntnisse über die wirtschaftlichen Aspekte des Klimawandels wachsen zwar an, sie werden aber in der Politik nicht ausreichend berücksichtigt. Besonders auf lokaler und regionaler Ebene von Landkreisen und Kommunen – also dort, wo die direkte Umsetzung der Klimapolitik erfolgen muss – ist hierfür zudem ein teilweise großer Unterstützungsbedarf zu erkennen.

Dabei ist die Dringlichkeit zum Handeln unbestritten. Eine besondere Brisanz erhält die Debatte aktuell durch das Thema „Overshoot“ – also das vorübergehende Überschreiten der 1,5-Grad-Grenze des Pariser Klimaabkommens. Die damit verbundenen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Folgen sowie deren Bedeutung für die lokale Anpassungsplanung sind bislang noch nicht ausreichend verstanden. Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass es Grenzen der Anpassung gibt, bei deren Überschreiten keine Anpassung mehr möglich ist.

Gleichzeitig befinden wir uns in einer klimapolitischen Umsetzungskrise. Sie betrifft nicht nur die Nutzung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse. Auch ökonomische und nachhaltigkeitswissenschaftliche Perspektiven und Lösungsansätze finden politisch nicht die notwendige Berücksichtigung. Vorschläge zur Überwindung dieser Defizite wurden insbesondere im „Augsburger Aufruf zur Stärkung der gesellschaftswissenschaftlichen Klimaforschung“ und der Stellungnahme „Nachhaltigkeitsforschung dringender denn je!“ des Deutschen Komitees für Nachhaltigkeitsforschung (DKN) formuliert. Sie zeigen neue Forschungsschwerpunkte und Handlungsbedarfe auf und betonen die Notwendigkeit einer langfristig verlässlichen Forschungsfinanzierung.

Um die klimapolitische Umsetzungskrise zu überwinden, müssen Wissenschaft und Politik besser zusammenarbeiten. Vor allem die regionale und lokale Ebene brauchen mehr Unterstützung, um wissenschaftlich fundierte, langfristig wirksame und gesellschaftlich tragfähige Klimaschutz- und Anpassungsmaßnahmen zu entwickeln und umzusetzen.

 
 
 
Helmholtz in den Medien
 
 
 

KI: Wie künstliche Intelligenz Deutschlands Wettbewerbsfähigkeit stärken kann, erläutert Helmholtz-Präsident Otmar D. Wiestler in der Publikation „think about: Digital Future“, die als Beilage in der „Welt“ erschienen ist. In dem Editorial spricht er sich für eine engere Verzahnung von Wissenschaft, Wirtschaft und Kapitalgebern aus – ermöglicht durch geschickte politische Weichenstellungen.

Quantencomputing: In einer Reportage stellt Die Zeit die Quantencomputing-Initiative des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) vor, die 2020 mit Standorten in Hamburg und Ulm ins Leben gerufen wurde. Ziel der Initiative ist es, eine industrielle Grundlage sowie ein innovationsfreundliches ökonomisches Umfeld für Quantencomputer „made in Germany“ zu schaffen.

Ökosystem: Das ZDF berichtet in der Sendung „heute – in Deutschland“ über eine große Pflanzaktion von Seegraswiesen, die das GEOMAR – Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel gestartet hat. Dafür schult das Zentrum gezielt Vereine und NGOs und bindet dabei auch Kinder aktiv ein. Seegraswiesen sind nicht nur essenziell für die marine Biodiversität, sondern leisten auch als hocheffiziente CO₂-Speicher einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz.

Allergietest: Der Tagesspiegel berichtet über eine Studie von Forschenden des Max Delbrück Centers, die der Frage nachgeht, warum nicht alle Kinder mit Erdnussallergie auf eine Immuntherapie ansprechen. Das zentrale Ergebnis: Künftig könnte ein Bluttest Auskunft darüber geben, welche Kinder von der Therapie profitieren – und so schwere allergische Reaktionen vermeiden. Dadurch ließe sich die Behandlung gezielter, sicherer und wirksamer gestalten.

One Health: Deutschlandfunk Kultur begleitet den Veterinärmediziner Fabian Leendertz vom Helmholtz-Institut für One Health auf einer Expedition nach Zentralafrika. Als Experte für Zoonosen erforscht Leendertz, wie Krankheitserreger vom Tier auf den Menschen übertragen werden und so Ausbrüche schwerer Krankheiten wie HIV, Ebola oder COVID-19 auslösen können. Um die komplexen Zusammenhänge zwischen Tierwelt, Umwelt und menschlicher Gesundheit besser zu verstehen, hat Leendertz ein Forschungsprojekt in Zentralafrika gestartet, das sich über mehrere Jahrzehnte erstrecken wird.

 
 
 
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Herausgegeben von: Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V., Anna-Louisa-Karsch-Str.2, 10178 Berlin

Redaktion: Sebastian Grote, Franziska Roeder, Martin Trinkaus
Fragen an die Redaktion senden Sie bitte an monthly@helmholtz.de

Bilder: Phil Dera (Editorial)

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