Sonderforschungsbereicheder Deutschen Forschungsgemeinschaft

Inhalt : Forschen unter idealen Bedingungen ❙ Die Bewährungsprobe ❙ Unruhe am Meeresgrund ❙ Ein
Kosmos im Kleinsten ❙ Die biologische Werkstatt ❙ Lernen und vergessen ❙ Tückische Verwandlungskünstler❙ Aufbruch in die Zwischenwelt ❙ Archäologie des Gedächtnisses ❙ Geheimnis der Eigen­schaften ❙ Ein SFB schweißt zusammen ❙ SFB – essenziell für Grundlagenforschung und Transfer

Ed itor ia l

Im Verbund stark: Sonderforschungsbereiche der DFG

Forschenunter
idealenBedingungen
Von Ernst-Ludwig WinnackerZ

ur Forschung gehört der Geis­
tesblitz auf einem einsamen
Waldspaziergang genauso wie diejahrelange ausdauernde Arbeit
im Labor und im Team. Besonders
spannende Forschungsthemen fin­den sich oft an den Schnittstellen
zwischen den Disziplinen, Neues
entsteht aus dem Dialog vonExperten. Gemeinsame Arbeit im
Netzwerk kann sehr anregend undfruchtbar sein, wenn ein gut durch­dachtes, interessantes und mitrei­ßendes Konzept dahinter steckt.
Um dies für die Forschung an deut­schen Hochschulen zu fördern,bietet die Deutsche Forschungsge­
meinschaft (DFG) neben der Finan­zierung von einzelnen Projekten
Programme für die koordinierte
Forschung im Verbund an. Sonderforschungsbereiche (SFB) ermögli­chen es Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftlern, langfristig für
bis zu zwölf Jahre in einem interdisziplinären Zusammenschluss
zu einer gemeinsam gewählten
Thematik zu forschen. Wichtigstes
Ziel ist die Förderung exzellenter
Forschung zu einem anspruchsvollen Thema durch Bündelung
aller notwendigen Ressourcen an
der Hochschule, die den Sonder­
forschungsbereich trägt. Ein Son­derforschungsbereich prägt das
Profil der Hochschule und erzeugt
dauerhafte Strukturen der Koo­
peration. Der wissenschaftliche
Nachwuchs findet besonders guteArbeitsbedingungen. Die Integra­tion von Forschungseinrichtungenaußerhalb der Hochschule ver­netzt die Forschungslandschaft
und bereichert den Verbund. Son­derforschungsbereiche leisten als
weithin sichtbare Leuchttürme derWissenschaft einen wesentlichen
Beitrag zur Qualität und zum Anse­hen der deutschen Forschung iminternationalen Wettbewerb.
Seit das Förderinstrument 1968
eingeführt wurde, haben sich The­men, Struktur und Umfang ständig
weiter entwickelt. Insgesamt wer­den heute 276 Verbünde mit gut
400 Mio. Euro pro Jahr aus Mit­teln der DFG unterstützt. Den Kerndes Programms bilden nach wie
vorSonderforschungsbereichean einem Ort, in denen Wissen­
schaftler der dortigen Hochschuleund anderer in der Region ange­
siedelter Forschungseinrichtungenzusammenarbeiten. Eine wirklichenge Kooperation lässt sich amleichtesten in örtlicher Nähe reali­sieren. So manche zündende Idee
wurde beim gemeinsamen Nach­mittagstee der Doktorandinnen
und Doktoranden verschiedenerDisziplinen geboren. Manche The­men sind allerdings nicht an einem
einzelnen Ort zu bearbeiten, undmoderne Methoden der Kommu­
nikation (zusammen mit der Rei­
selust der Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler) machen eine
produktive Zusammenarbeit auchüber größere Distanz möglich. Im
Jahr 1999 wurde daher als Variante

der Transregio eingeführt, in dem
Forscher von bis zu drei Standor­
ten ihre Expertisen zusammenfüh­
ren und so nicht nur komplemen­tär zusammenarbeiten, sondern anihren jeweiligen Hochschulen auchneue Schwerpunkte setzen.
or der Einrichtung eines Son­derforschungsbereichs steht ein
strenger Auswahlprozess. Weniger
als die Hälfte der Vorschläge errei­
chen das Ziel. Eine Gruppe voninternational hoch angesehenen
Gutachterinnen und Gutachternprüft den Vorschlag zwei Tagelang vor Ort. Ein mehrheitlich mit
Wissenschaftlerinnen und Wissen­
schaftlern besetztes Gremium ent­scheidet danach im Vergleich vie­
ler Vorschläge über die Förderung
durch die DFG. Nach welchen Kriterien wird entschieden? Das vom
Verbund gewählte gemeinsame
Thema soll interessant und aktuellsein, jedes einzelne Vorhaben musssich darauf beziehen. Sowohl der
Verbund als Ganzes als auch jedes
einzelne Teilprojekt müssen wis­
senschaftlich überzeugen. Geför­
dert wird, wer entsprechende Vor­arbeiten, interessante neue Ideen
und gute Vorschläge zur Umset­
zung vorlegt. Alle für das Thema
notwendigen Disziplinen sollen mit
einem gemeinsamen Forschungs­
ansatz im Verbund vertreten sein
und ganz konkrete Strategien fürdie Gestaltung der Zusammen­arbeit vorlegen. Wichtig ist aucheine überzeugende Forscherper­Vsönlichkeit, die den Verbund als
Sprecherin oder Sprecher kom­petent, integrativ und entschei­dungsstark führen kann. Nach vierJahren steht dann wieder Besuch
von der DFG ins Haus: Eine Gut­
achtergruppe prüft die Ergebnisse
und gibt grünes oder rotes Licht füreine Fortsetzung der Förderung.
Besonders gute Projekte erreichen
die Höchstdauer der Förderung
von zwölf Jahren.
nd was geschieht danach?
Ein Sonderforschungsbereich
prägt das Profil der Hochschule:er kann einen bereits vorhande­
nen Schwerpunkt stärken oder erkann einen neuen Fokus schaffen.
In jedem Fall wird an den beteilig­
ten Instituten die Personalpolitik
auf das gemeinsame Projekt abge­
stimmt und wertvolle Forschungs­
geräte werden zum gemeinsamen
Nutzen angeschafft. Damit werden
die knappen Ressourcen effektiv
eingesetzt, besonders gute Resul­
tate in der Forschung erreicht undgleichzeitig Strukturen der Koope­ration geschaffen, die auch überdie Förderdauer hinaus Wirkung
zeigen. Zu den besonderen Stärken
von Sonderforschungsbereichen
gehört auch die Förderung deswissenschaftlichen Nachwuchses.
Junge Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler finden dort hervor­
ragende Forschungsbedingungen,
Freiraum für die Realisierung vonIdeen, ein Klima von Dialog und
Kooperation sowie Unterstützung,Rat und Vorbild bei erfahreneren
Kolleginnen und Kollegen. Durch
die Leitung von Teilprojekten kannund soll der Nachwuchs eigene
Verantwortung übernehmen. Mit
Nachwuchsgruppen in Sonderfor­
schungsbereichen wird die Förde­rung der frühen Selbstständigkeit
durch die DFG besonders sichtbar.
Die Gleichstellung von Männern
und Frauen in der Wissenschaft ist
ein zentrales Anliegen in der DFGForschungsförderung. Der Anteil
von Frauen in der Forschung ist
in Deutschland besonders nied­rig, stark abnehmend von Studiumüber Promotion bis zur Hochschul­lehrerin. Um Wissenschaftlerinnenbesonders zu fördern, hat die DFG
das Thema Gleichstellung auch inden Sonderforschungsbereichen
verankert. Bei jeder BegutachtungU

wird die Beteiligung von Frauen
sehr genau geprüft. Die Hochschu­
len und Projektverantwortlichen
müssen ihre Maßnahmen zur Ver­besserung der Gleichstellung vor­
stellen und erhalten von der DFG
dabei Unterstützung. Familie und
Beruf sollen in der Forschung ver­einbar werden, und dazu gehört
zum Beispiel eine auf die Bedürf­
nisse der Forschung abgestimmte
Kinderbetreuung außerhalb der
gewohnten zeitlichen Muster.
Die Grundlagenforschung bildet
den Kern des Programms Sonder­
forschungsbereiche. Doch auch derBlick auf Anwendung der Ergeb­
nisse ist wichtig und bereichernd.
Am häufigsten in den Ingenieur­
wissenschaften, aber auch in den
Lebenswissenschaften und den„Die Grundlagenforschungist Kern des SFB-Programms,
aber auch der Blick auf die
Anwendung ist wichtig.“Naturwissenschaften sichern die
Forscher im Sonderforschungsbe­
reich ihr geistiges Eigentum durch
Patente. Resultate werden in Koo­
peration mit der Industrie weiterentwickelt, und gelegentlich ent­
stehen auf der Basis besonders vielversprechender Ideen neue kleine
Firmen. Die DFG unterstützt dies
ausdrücklich. Mit der Programm­
komponente
Transferprojektefördert sie systematisch den Über­gang in die Anwendung. Gemein­
sam mit einem oder mehreren
Industriepartnern werden noch
während der Laufzeit des Sonder­
forschungsbereichs die Ergebnissein die Praxis überführt. Die Indus­
triepartner bringen die Finanzie­rung ihres Anteils selbst ein. Der
Umgang mit dem geistigen Eigen­tum und der Publikationsfreiheit
der Wissenschaft sind vertraglich
geregelt. Optimal spielen Sonder­
forschungsbereich und Transfer­
projekt zusammen, wenn Impulse
aus der Anwendung auch in den
Sonderforschungsbereich zurück­
fließen und dort die Forschungbereichern. Der wichtigste Trans­
fer aber bleibt der „Transfer überKöpfe“: im Sonderforschungsbe­
reich hervorragend ausgebildete
Wissenschaftlerinnen und Wissen­
schaftler nehmen ihr Wissen undihre Fertigkeiten in ihre spätere
berufliche Tätigkeit mit.
Auch internationale Zusammenarbeit wird im Sonderforschungs­
bereich groß geschrieben. Das Wis­
senschaftlerteam ist international
besetzt. Kein Sonderforschungsbe­
reich kommt ohne internationales
Gästeprogramm aus. Vorstellung
und Diskussion der Ergebnisse
auf internationalen Kongressen
ist selbstverständlich. Mit For­
schungsaufenthalten von mehreren
Wochen oder Monaten im Ausland
werden vertiefte Kontakte aufge­
baut. Gerade der wissenschaftliche
Nachwuchs kann dabei inspirie­rende Erfahrungen mit anderen
Arbeitsweisen in der Forschung,aber auch mit Persönlichkeiten und
Kulturkreisen gewinnen. Wissen­
schaftliche Partner aus dem Aus­
land können mit eigenen Vorhaben
in den Verbund integriert werden,
wenn sie Expertise einbringen, dieam Ort des Sonderforschungsbe­
reichs nicht verfügbar ist.
Die Information über neue wis­
senschaftliche Methoden und
Ergebnisse innerhalb der Fachwelt
ist eine Selbstverständlichkeit.
Genauso wichtig, aber vielleicht
schwieriger ist die Darstellung
der Forschungsarbeit in der brei­ten Öffentlichkeit. Die DFG unter­
stützt die Sonderforschungsbe­
reiche auch dabei und stellt Mittel
für die Öffentlichkeitsarbeit bereit.
Zielgruppen können zum Beispiel
Schüler, Eltern und Lehrer sein,oder Vertreter aus Politik, Wirt­
schaft und Verwaltung. Beispiele
für solche Initiativen sind LaborSchnupperwochen und „Kinder­
universität“, Filme und Ausstellun­
gen oder Messeteilnahmen.
Eine Liste der von der Deutschen
Forschungsgemeinschaft
geför­
derten Sonderforschungsbereichefinden Sie auf unserer Webseite(www.dfg.de). Wenn Sie sich dortumschauen, werden Sie bestimmt
an den Hochschulen Ihrer Regi­
on fündig, oder auf einem For­
schungsgebiet, das Sie besondersinteressiert!
Prof. Dr. Ernst-Ludwig Winnacker
ist Präsident der DFGReportage einer SFB-Begutachtung

Die Bewährungsprobe
Hamburg ist im Fußballfieber. sein. Sonst können, wie bei derHeute Nachmittag wird im letzten Begutachtung geschehen,
Volksparkstadion das Vorrunden­ vorgesehene Teilprojekte durch­
spiel Italien gegen Tschechien fallen.
ausgetragen werden. Doch in der
Das soll nun nicht noch ein­
Bundesstraße, im Zentrum für mal passieren. In vielen internen
Marine und Atmosphärische Wis­ Sitzungen haben alle Beteiligten
senschaften, hat im Moment nie­ ausgiebig diskutiert, worauf es
mand so recht einen Sinn für die ankommt: welche Ergebnisse sie in
Fußballweltmeisterschaft. Für die gemeinsamer Forschung anstreben
Wissenschaftler des SFB 512 „Tief­ wollen, welcher Zeitplan dafür rea­
druckgebiete und Klimasystem listisch ist, welche Modifizierungendes Nordatlantiks“ geht es um ihre der bisherigen Struktur notwendig
eigene Finalrunde: SFB-Sprecher werden, welche Lücken aufzufül­
Burghard Brümmer und vier sei­ len sind und nicht zuletzt, ob allener Kollegen werden gleich den Teilprojekte wirklich wichtige Stei­sieben ehrenamtlichen Gutachtern ne im Gebäude des Ganzen sind.
ihre Forschungsergebnisse und ihr „Genau darin erweist sich ja dervorgesehenes Programm präsen­ Mehrwert eines SFB“, sagt später
tieren, mit dem sie sich um eine Dieter Etling, einer der Gutachter,
der Theoretische Meteorologie anvierte Förderperiode bewerben.
Den SFB 512 gibt es seit 1998. der Universität Hannover lehrt.
Wie auch heute üblich, waren die Ebenso wichtig sei, ob die zu erwar­
beteiligten Hamburger Forscher tende Qualität der Projekte schon
vor ihrem Erstantrag zu einem ausreichend durch Publikationen
informellen
Beratungsgespräch der beteiligten Wissenschaftler
nachgewiesen
mit Fachkollegenist. Das weißundVertretern„Alle Teilprojekte müssen
auch
Burg­
der DFG zusam­
hard
Brüm­
mengekommen,
wichtige Steine im Gebäude
mer: „Wer in
um ihr Konzept
des Ganzen sein.“einem Antrag
vorzustellen.
viel verspricht„Damals signa­
undbisherlisiertenunse­
re Gesprächspartner, dass unser wenig gehalten hat, ist unglaub­Forschungsfeld das Potenzial für würdig.“ Im Laufe eines knappen
einen SFB habe,“ erinnert sich Jahres entstanden Bericht undBrümmer. Die nach Antragstellung Fortführungsantrag – ein Buch
folgende offizielle Begutachtung in von mehr als 400 Seiten, das DFG
Hamburg mündete dann in einer und Gutachtern vorgelegt wurde.
Empfehlung. Der Bewilligungsaus­ „Wenn das Projekt plausibel undschuss der DFG entschied positiv, verständlich beschrieben ist, sindder Startschuss für den SFB 512 schon einige Pluspunkte gewon­
war gefallen.
nen“, sagt Etling.
Mittlerweile haben die Hambur­
An diesem Donnerstagmorgen
ger Forscher drei solcher Begut­ haben sich in Raum 22 auch die
achtungen erfolgreich hinter sich Wissenschaftlichen Mitarbeiter desgebracht. Routine aber stellt sich SFB versammelt. Viele der Jünge­nicht ein. Selbst der Aufwand für ren erleben so etwas zum ersten
die Antragstellung, so Brümmer, Mal, und ihre Gesichter sind ernst;
mindere sich nicht, denn auch in schließlich geht es hier unmittelbar
der nun beantragten letzten För­ auch um ihre eigene wissenschaft­derperiode müssen jedes Teilpro­ liche Zukunft. Burghard Brümmer
jekt, jede Doktorandenstelle und und seine Mitstreiter stellen sichjedes neue Gerät gut begründet der Bewährungsprobe professio­
nell: kollegiales Händeschütteln
mit den Gutachtern.
Dass man sich kennt, bedeutet
indes keineswegs den Vorteil eines
Heimspiels. Die Fachreferenten
der DFG suchen die sachverstän­digen Wissenschaftler sorgfältig
aus; dabei schauen sie nicht nur
auf deren ausgewiesene fachliche
Kompetenz, sondern achten auchnach bestem Wissen und Gewis­
sen darauf, dass keine Form vonBefangenheit das Urteilsvermögen
trübt: So darf in diesem Fall kein
Gutachter der Hamburger Univer­sität angehören. Auch möchte man
ausschließen, dass jemand etwa
durch ein negatives Urteil einenwissenschaftlichen Konkurrenten
schädigen kann oder, umgekehrt,
durch bloße Sympathie für das For­
schungsgebiet mögliche Schwä­
chen in Teilprojekten übersieht.
Je interdisziplinärer eine Wissen­
schaftlergruppe ist, desto bunter
gemischt ist auch die Gutachter­
gruppe; doch sollte am Ende nicht
eine bloße Addition von Einzel­
urteilen herauskommen, sondern
ein abgestimmtes Votum über das
gesamte Forschungsziel. Als Kon­
trollinstanz treten ein fachnaher
und ein fachferner Berichterstat­ter der DFG auf: Ihre Aufgabe ist
es, auf Fairness und Transparenzzu achten und dem Bewilligungs­
ausschuss der DFG, der am Endeüber eine Förderung entscheidet,
zu berichten.
Burghard Brümmer beginnt sei­nen Vortrag: „Der Nordatlantik
liegt vor der Haustür Europas undbeeinflusst das Klima hier unmit­
telbar.“ Ob heiße Sommer oderstürmische Winter – das milde,aber auch wechselhafte europä­
ische Wetter hängt direkt vom
nordatlantischen
Klimasystemab. Die Projektleiter referieren im
Anschluss, wie sie die komple­
xen Wechselwirkungen innerhalb
und zwischen Ozean, Atmosphä­re, Meereis und Landoberfläche
untersuchen; diese sind Ursache
für Wetterschwankungen: von Tag

SFB 512

zu Tag oder Jahr zu Jahr bis hin zu
Auswirkungen über Dekaden.
Wie all diese Prozesse – auchin ihrer globalen Einbindung– zusammenhängen und die Kli­
maschwankungen verursachen,wissen die Forscher noch nicht
genau. Mit Modellrechnungen
und Feldexperimenten wollen die
Hamburger Wissenschaftler wei­tere Erkenntnisse gewinnen. Die
elf wissenschaftlichen Teilprojektedes SFB haben ein gemeinsames
Ziel: die Abläufe und ihre wahr­
scheinlichen Auswirkungen vor­
herzusagen, sobald das Muster
erkannt ist. Als Vorbild dient dieheute schon recht gute Prognose
des El-Niño-Phänomens im Pazi­
fischen Ozean.
Um die Gutachter zu überzeu­
gen, bringt Brümmer noch weitere
Argumente ins Spiel: Neue Szena­
rien des Intergovernmental Panelon Climate Change der Vereinten
Nationen, IPCC, sollen ebenso
Eingang in die geplanten Modell­rechnungen finden wie neue Satel­
litendaten. Auch in das Internatio­
nale Polarjahr 2007 werde sich die
Hamburger Meereis-Erforschungmit wichtigen Impulsen einbringenkönnen.
An der Relevanz des For­
schungsthemas an sich scheinen
die Gutachter keine Zweifel zu
haben, denn wenn sie kritisch im
Gespräch mit den Antragstellern
nachhaken, geht es um die vorge­stellten organisatorischen, metho­
dischen und inhaltlichen Details.
So wollen sie etwa wissen, auf wel­che Hypothesen sich die geplanten
Feldstudien stützen und ob derabschließende Förderzeitraum vondrei Jahren ausreicht, um die dabei
gewonnenen Daten auszuwerten.
Oder sie bohren nach, was genau
mit Vorhersagen gemeint sei, wie
etwa die Auswirkung kleinräu­
miger Effekte durch Aerosole auf
großräumige Dimensionen berech­
net werden könnte. Und immer
wieder schwebt die Frage im
Raum, wie sicher gestellt werden
könne, dass die im SFB gewon­
nenen Daten auch nach dessen
Ende der Forschungsgemeinschaft
zu Verfügung stünden. Ist dies ein
gutes Zeichen?
Bei den Diskussionen argumen­tieren auch die Teilprojektleiterlebhaft mit. Und in den anschlie­ßenden Gruppengesprächen müs­
sen selbst die Doktoranden Redeund Antwort stehen. Sie warenvon Anfang an in die Vorbereitung
eingebunden und haben die Poster
mitgestaltet, auf denen jedes Teil­projekt in Bild und Text erläutert
ist. Hier ist sichtbar jeder Einzelne
ein Teil des Ganzen.
Nachdem sich die Gutachter am
Nachmittag in einer ersten Klau­
sursitzung beraten haben, geht esam nächsten Morgen in die zwei­
te Halbzeit. Universitäts-Präsident
Jürgen Lüthje referiert über die
Bedeutung des SFB 512 für den
Hochschulstandort: Die Klima- undMeeresforschung habe sich an derHamburger Universität zu einem
Schwerpunkt entwickelt, der inter­national sichtbar sei. Dieser SFB
habe dazu beigetragen, die auf die­sem Gebiet vorhandenen Kompe­
tenzen zu bündeln: „Wir haben das
Zentrum für Meeres- und Klima­
forschung der Universität und das
Max-Planck-Institut für Meteorolo­gie vor drei Jahren zum Zentrum
für Marine und Atmosphärische
Wissenschaften zusammenführen
können“, sagt Lüthje und zählt
auf, dass weiterhin das in Ham­
burg ansässige Deutsche Klimare­chenzentrum in den SFB 512 ein­gebunden sei, ebenfalls das GKSSForschungszentrum in Geesthacht
und das Alfred-Wegener-Institut
für Meeresforschung in Bremer­
haven. Leuchtturm in der Nach­wuchsförderung bilde zudem die
Max Planck International Research
School, in der auch der SFB-Nach­wuchs aktiv sei.
Nach einer weiteren Fragerun­de an die SFB-Wissenschaftler
und einer zweiten Klausursitzung
der Gutachter schlägt gegen 13
Uhr die Stunde der Wahrheit. Alsder Berichterstatter dem Spre­cher Burghard Brümmer verkün­
det, dass die Gutachter eine posi­tive Empfehlung ausgesprochen
haben, wogt eine spürbare Welle
der Erleichterung durch den Raum.
Abstriche soll es nur wenige bei
Sachmitteln und einzelnen Dokto­
randen-Stellen geben.
Begründet wird die Empfehlung
vor allem damit, dass der SFB seine
Forschungstätigkeit auch perspek­
tivisch auf eine Zukunft nach der
Förderzeit angelegt habe, statt die
laufenden Arbeiten einfach in drei
Jahren abzuwickeln. „Die Kollegenhaben Schwächen ausgeräumt,schlüssig für drei neue Teilpro­
jekte argumentiert und plausibel
gemacht, wie sie die Ernte erfolg­
reicher wissenschaftlicher Arbeit
einfahren und weiterentwickeln
wollen“, gibt Dieter Etling später
seinen Eindruck wieder.
Burghard Brümmer aber drängt
es zu seinen Mitarbeitern, um
ihnen die gute Nachricht zu über­bringen. Zwar fallen die Würfel
endgültig erst mit dem Entscheiddes Bewilligungsausschusses im
November, aber die Empfehlung
der Gutachter gibt ihnen heuteschon guten Grund zu feiern – undsie brauchen dazu nicht einmal die
Fußball-WM. 
Marion Kälke

Der Meereistransport aus dem Arktischen Ozean,
vor allem durch die Framstraße zwischen Grönland
und Spitzbergen, bestimmt zu einem Großteil
die Süßwasserbilanz des Nordatlantiks.
Volatile und Fluide in Subduktionszonen

Unruhe am MeeresgrundW

SFB 574enn das deutsche For­
schungsschiff „Meteor“ vorCosta Rica und Nicaragua die Wel­len pflügt, brodelt, rumpelt undkracht es tief unter der Wasser­oberfläche unaufhörlich. Die Folge:
Beben erschüttern den Meeresbo­
den sowie das Land, wie jenes 1972
in Managua, das 250000 Menschen
obdachlos machte und 6000 Todes­
opfer forderte. 1992 löste ein See­beben einen Tsunami aus, Wellen
von 10 Meter Höhe rollten auf die
Küste zu. Ein ganzer Gürtel vonVulkanen überzieht Nicaragua,
darunter drei hochexplosive Feuer­
berge in der Nähe Managuas, diein den letzten paar tausend Jahren
aktiv waren. Immer wieder stechen
Forscher des SFB 574 „Volatile
und Fluide in Subduktionszonen– Klimarückkopplungen und Aus­
lösemechanismen für Naturkata­strophen“, der an der Universität
Kiel und am Leibniz-Institut für
Meereswissenschaften (IFM-GEO­MAR) angesiedelt ist, in See, um
zu ergründen, was unten am undunter dem Meeresgrund vor sichgeht. In dem üppig bebilderten
Buch „Expedition Tiefsee“, das der

SFB herausgebracht hat, ist einesolche Fahrt beschrieben.
Die Forschungsregion ist eine
Subduktionszone: Die Schale derErde besteht aus Platten, die wie
Schollen auf dem zähflüssigen
Erdmantel treiben. Hier an der
Westküste Mittelamerikas kolli­
diert die ozeanische Cocos-Platte
mit der Karibik-Platte und schiebt
sich aufgrund ihrer höheren Dich­te darunter: sie subduziert. Es istleicht sich vorzustellen, welche
Dramen sich an dieser Nahtstel­le abspielen: Gewaltige Massen
an Gestein werden gedrückt,gequetscht, geschmolzen, umge­
wandelt und gebrochen, Sediment­
rutschungen am Hang wühlen den
Meeresboden auf, eine ungeheure
seismische Energie entlädt sich in
Erdbeben und verursacht Tsuna­mis, und explosive Vulkanausbrü­
che bedrohen die Menschen an
Land.
„Ein Schlüssel für diese Prozesse
ist Wasser“, erklärt Klaus Wall­mann, Fachmann für marine Bio­
geochemie. Damit meint er nicht
den Ozean, sondern die mindes­
tens ebenso große Menge an Was­ser, die in die Tiefe eingedrungenist. Es ist chemisch gebunden im
Mantelgestein sowie in den Sedi­
menten, die sich auf dem Meeres­
boden abgelagert haben. Die oze­anische Platte transportiert dieses
Wasser während ihres Vorrückens
gegen den Kontinentalsockel mit,
und dann wird es eng: Es wird aus­
gepresst, die subduzierende CocosPlatte wird fortlaufend entwässert.
Die austretenden Fluide, mit flüch­
tigen Gasen wie Methan und Koh­lendioxid (Volatilen) angereicherte
Flüssigkeiten, setzen komplizierte
Prozesse in Gang.

Ein Vulkan haucht Wasserdampf
und andere Gase über Fumarolen(Entgasungskanäle) aus. Proben geben
der SFB-Forscherin Kristin Garofalo
Aufschluss über die Zusammensetzung.
Eine Spezialität des SFB sind
Schlammhügel, „Mounds“. Sie
entstehen im Hangbereich an Stö­rungen in den Sedimentschichten.
Der Druck der Karibik-Platte auf
die abtauchende Ozeanplatte undeine Temperatur von um die 100
Grad verändern die Struktur derwasserreichen Tonminerale undpressen das Wasser aus den Poren,dieses steigt durch die Kruste desKontinentalhanges aufwärts, ver­flüssigt das überlagernde Sediment
und gibt ihm gewaltigen Auftrieb:
Gasgeladener Schlamm schießt an
die Oberfläche, wo sich dann die
Mounds aufwölben.
An der Reibungsfläche zwischen
den Platten wirkt das aus den Ton­mineralen frei werdende Wasser wie
ein Schmiermittel und verhindert sodas Auftreten größerer Erdbeben.
Weiter unten entlang der Platten­
grenze, wo die Tonminerale schon
entwässert sind, fehlt dieses Schmier­mittel jedoch. Dadurch kann sichSpannung aufbauen, und es finden
Erdbeben statt. „Wir haben die The­
orie, dass es einen direkten Zusam­
menhang zwischen Erdbeben undder Entwässerung der Tonminerale
gibt“, sagt der Brite Timothy Reston,zuständig für marine Geodynamik.
Die Fluid­austritte ereignen sich allezwischen den Erdbebenherden unddem Schnittpunkt der ozeanischen
und kontinentalen Platte, dem Tief­
seegraben. Die Hypothese, dassErdbeben unmittelbar auf die Ent­
wässerung folgen, gibt es schon län­
ger. „Aber wir haben durch unsere
Bestimmung der austretenden Was­
sermengen zum ersten Mal einenhandfesten Beleg dafür gefunden,
dass es so ist.“
Schlammvulkane sind Haupt­quelle für Tiefenwasser, aber auchalte, nicht mehr aktive UnterseeVulkane leisten ihren Beitrag.
„Diese ,Seamounts’ vor der Küste
Mittelamerikas sind ehemalige
Vulkane aus dem GalapagosArchipel“, sagt der Amerikaner
und SFB-Sprecher Kaj Hoernle,
dessen Forschungsgebiet Vulka­

SFB 574

Die Subduktionszone vor Costa Rica: Deutlich zu sehen sind mehrere Seamounts
und auf der anderen Seite des Tiefseegrabens Scars (Narben), die solche
Untersee-Vulkane beim Abtauchen der Cocos-Platte hinterlassen haben.

nismus ist. „Sie sind mit der Platte
hierher gewandert und auf dem
Weg aberodiert.“ Wenn sie sichbei der Subduktion mit unter den
Kontinentalrand schieben, stau­chen sie den Hang, und er wird
zu steil, um stabil zu bleiben: Ver­werfungen, Bruchzonen und Rut­
schungen, verbunden mit Beben,sind die Folge. Genau an diesen
Schwachstellen treten ebenfalls
Fluide und Gase aus.
Das wichtigste Gas ist Methan.
Gebildet wird es in den Sedimenten,
wo Mikroorganismen organisches
Material zersetzen, aber auch in
Tiefen von mehreren Kilometernbei hohen Temperaturen. Methan
ist ein starkes Treibhausgas, das
pro Molekül etwa 25 Mal mehrzum Klimawandel beiträgt als Koh­lendioxid. Im natürlichen Kreislauf
des Ozeans wirken Bakterien undArcheen wie ein Filter, der ver­hindert, dass dieses Methan in die
Atmosphäre gelangt. Sie nutzen
das in den Fluiden gelöste Gas fürihren Stoffwechsel und versorgen
wiederum Muscheln und Röhren­würmer mit Nährstoffen. Noch ein
anderer Mechanismus hält das
Methan in Schach. Am Meeresbo­den, wo es kalt ist und ein hoher
Druck herrscht, gefriert das Wasser
und schließt die Gasmoleküle inwinzige Eiskäfige ein. Solche Gas­
hydrate sind vor allem an den Kon­
tinentalhängen und in Dauerfrost­
regionen zu finden. Wenn jedoch
Fluide ausquellen, erwärmen sie
die Umgebung und tauen die Gas­
hydrate auf. Auch das auf diese
Weise entweichende Methan dientden Mikroorganismen als Lebens­
grundlage.
An besonders sensiblen Stellen
können destabilisierte Gashydrateauch Rutschungen und in Folge
Tsunamis auslösen. „Es spielt sichnicht so ab, wie Frank Schätzing es
in seinem Roman ,Der Schwarm’
beschrieben hat“, sagt Wallmann
wahrscheinlich zum hundertsten
Mal und lacht. Immerhin habe
der Thriller die Kieler Forscher
berühmt gemacht und sogar vieles
gut erklärt. „Die Würmer, die im
Buch die Katastrophe auslösen, hat
Schätzing erfunden.“ Und der Geo­loge Warner Brückmann ergänzt:„Der Mensch allerdings könnte
langfristig durch den Klimawan­del die Gashydrate angreifen.“
Um drei Grad wärmeres Boden­
wasser würde etwa 80 Prozent
der Gashydrate schmelzen. Nicht
nur Naturkatastrophen wären die
Folge, das frei werdende Methan
würde auch die globale Tempera­
tur weiter in die Höhe treiben.
Seit 15 Jahren vermessen, kar­tieren, beproben, analysieren undmodellieren die Kieler nun schon
Mittelamerikas Küste. „Es ist abervor allem der Einrichtung dieses
SFB im Jahr 2001 zu verdanken,
dass wir unsere Arbeiten so gut im
Team integrieren konnten“, erklärt
Wallmann. Dass die Wissenschaft­
ler unterschiedlicher Disziplinen
und aus vielen Ländern in einem
Boot sitzen, ist im Gespräch offen­
sichtlich. In dieser Kombination
seien sie führend, sagt Hoernle.
Auch habe der SFB der internatio­
nalen Forschung Anstöße gegeben– unter anderem dem neuen Ozean­
bohrprogramm.
Eine ganzheitliche Betrachtung
richtet sich natürlich auch auf dieganze Strecke, bis hin zum Vul­kangürtel auf dem Festland. Ihn
erforscht Armin Freundt. An Art,
Alter und Größe der Ablagerungenliest er ab, wie sich ein Vulkan inder Vergangenheit verhalten hat,um daraus auf mögliche künftige
Ausbrüche und deren Gefährlich­keit zu schließen. Wie bei Erdbe­
ben und Tsunamis können auch bei
Eruptionen nur FrühwarnungenLeben retten.
Vulkane entstehen aus Magma,
im Erdmantel und in der Erdkruste
aufgeschmolzenem Gestein, das als
Lava oder explosiv als Mischungvon Lava und Gasen austritt.
Gestein im Erdmantel schmilzt bei
extrem hohem Druck und Tempe­
raturen von über 1100 Grad; derMantelkeil über der subduzierten
Platte liegt zwar tief, aber dafürnicht tief genug. Da kommt Was­
ser ins Spiel: „Wasser senkt den
Schmelzpunkt. Das ist so, alswürde man Salz auf Eis streuen“,
erläutert Freundt. Ursache ist wie­
der die Entwässerung von Mine­ralen, in diesem Fall von Serpentin,
wasserhaltigem Olivin. Das Fluid
wird in über 100 Kilometer Tiefe
freigesetzt, wenn die ozeanische
Platte in den Mantel abtaucht undsich dabei erwärmt. Was sich unten
zusammenbraut, kommt oben her­aus. Mit den Magmen spucken die
Feuerberge Wasser aus, aber auchdas Treibhausgas Kohlendioxid
sowie Schwefeldioxid, das einen
abkühlenden Effekt in der Atmo­
sphäre hat, weil es über Wolken­
bildung Sonnenstrahlen zurück
in den Weltraum reflektiert. Die
Explosivität der Magmen hängt
davon ab, wie viel und welche
Volatile darin gelöst sind.
Es gibt noch viel zu tun: „Wir
wissen noch nicht, warum Erdbe­
ben vor Nicaragua Tsunamis auslö­
sen und vor Costa Rica nicht“, sagt
Ernst Flüh, Spezialist auf diesem
Gebiet. Auch wollen die Kieler
die Forschungsregion auf die chi­lenische Küste ausweiten. Anders
als in Mittelamerika, wo die CocosPlatte die Karibikplatte von unten
annagt, findet man in Chile aucheinen so genannten Akkretions­keil, der entsteht, wenn die sub­duzierende Platte Sedimente vor
sich herschiebt und anhäuft. „Da
wir vor Chile einen Übergang voneiner zur anderen Variante auf
engem Raum vorfinden, können
wir das gesamte System besser stu­dieren“, so Flüh.
Marion Kälke
Nanopartikel aus der Gasphase

Ein Kosmos im Kleinsten
Nschung, sagt Lorke: Die Grün­
dung des SFB geht zurück auf
die Weitsicht der Maschinenbau­
ingenieure, die erkannten, dassdie in Verbrennungsvorgängen
als unerwünschte Nebenprodukte
entstehenden sehr kleinen Parti­
kel – feinster Feinstaub – etwas
Gemeinsames haben mit den
Strukturen, die ihre Kollegen in„Forschungs- und
Entwicklungs­ketten
stehen bei uns Kopf.“
den Naturwissenschaften auf ihre
mehr oder weniger exotischen
Eigenschaften untersuchen: die
Dimension nämlich, ihre Abmes­
sungen auf der Nanometer-Skala.
Und nachdem die Forscher erst ein­mal herausgefunden hatten, dassman nicht nur kollegial, sondern
auch fachlich etwas miteinanderzu besprechen hatte, war man sichschnell einig, hier im „Niemands­
land“ traditionell ausgerichteter
Forschungsarbeiten Neues finden
zu wollen. Weitere Partner und
Mitstreiter wurden gefunden, derSFB beantragt und nach positiver
SFB 445

anotechnologie und –wissen­
schaft beginnen allenthalben,
unseren Alltag zu durchdringen.
Neue Erkenntnisse bringen nun
schon fast täglich neue Produkt­
ideen hervor, und kreative Wis­
senschaftler und Ingenieure in
Forschungsinstituten und Unter­nehmen treiben die Technologie­
entwicklung voran. „In diesem
Umfeld hat sich die Universität
Duisburg-Essen in den letzten
Jahren durch eine strategischausgerichtete und geschickte
Berufungspolitik zu einem wich­
tigen Nano-Standort entwickelt“,sagt der Physiker Axel Lorke,
der vor sechs Jahren von Mün­
chen nach Duisburg wechselte,
wo er sich über „phantastische
Arbeitsbedingungen“ freut und
inzwischen als Sprecher den SFB
445 vertritt. Unter dem Dach desThemas „Nanopartikel aus der
Gasphase – Entstehung, Struk­
tur, Eigenschaften“ arbeitet eineaußergewöhnlich bunt gemischte
Wissenschaftlergemeinschaft aus
Physikern, Elektroingenieuren,
Maschinenbauern und Chemikern
Hand in Hand zusammen.
„Aus der Gasphase“ – bereits
darin liegt der interdisziplinäre
Ansatz der gemeinsamen For­

100 nm

Begutachtung und Bewilligung
1999 in Duisburg eingerichtet.
In insgesamt 16 Teilprojekten
verfolgt der SFB 445 das Ziel, die
Entstehungsvorgänge von Nano­
partikeln aus der Gasphase im
Experiment, in Computersimula­tionen und in Modellrechnungen
zu untersuchen, sie hinsichtlichihrer Morphologie und ihres phy­sikalischen und chemischen Ver­haltens zu charakterisieren undschließlich die Beziehungen zwi­
schen Partikelstruktur und Parti­
keleigenschaft aufzuklären. „Inmancher Hinsicht stellen wir dabei
in unserem SFB die traditionelle
Entwicklungskette von den Natur­wissenschaften in die Ingenieur­
wissenschaften auf den Kopf“, sagt
Axel Lorke. „Bei uns stehen die
Partikel am Anfang. Erst wenn die
Ingenieure die Nanoteilchen pro­
duziert haben – bei uns im SFB ist
das der Projektbereich A –, können
die Physiker und Chemiker im Pro­
jektbereich B sie charakterisieren
und auf neue, oft überraschende
Eigenschaften untersuchen.“ Bei­spiele dafür sind leuchtende Par­
tikel aus Silizium, einem Materi­al, auf dem die gesamte moderne
Computerindustrie basiert, dasbisher jedoch für optoelektro­
nische Anwendungen ungeeignet
war. Oder magnetische Teilchen,die sich – wie von Geisterhand –durch Selbstorganisation zu Ket­ten oder geordneten Schichten
zusammenlagern. Schließlich hat
im SFB 445 aber alles wieder seine
Richtigkeit, wenn wiederum Inge­
nieure im Projektbereich C neue
Eigenschaften in neue Anwen­
dungen umsetzen.

Unterhalb der katalytisch wirkenden
Nanopartikel aus Gold – unter dem
Rasterelektronenmikroskop die
kleinen Kügelchen an den Spitzen
der Whisker – wachsen Nanodrähte
aus Verbindungshalbleitermaterial
auf einem Siliziumsubstrat auf.

Nanopartikel weisen reduzierte
Abmessungen in allen drei Dimen­
sionen auf. Die Wissenschaftler
sprechen deshalb gern von ihrer„Quasi-Dimensionslosigkeit“ undihrem sehr großen Oberflächen- zu
Volumenverhältnis. Physikalischbedeutet dies, dass anders als bei„normalen“ Festkörpern Grenz­
flächeneffekte dominieren und
Quantenphänomene auftreten,„Eigentlich unmögliche
Materialkombinationen
werden möglich.“die sich technisch zum Beispiel inelektrischen, magnetischen oderoptischen Bauelementen mit völ­
lig neuartigen oder maßgeschnei­
derten Eigenschaften nutzen
lassen. Dieses „Maßschneidern“wird im SFB 445 beispielsweise
genutzt, um höchstempfindliche
Gassensoren auf der Basis vonZinnoxid Nanopartikeln zu entwi­
ckeln.
2004 stieß der Festkörperphy­
siker Franz-Josef Tegude zum
Forscherteam, um aus den im SFB
produzierten Nanopartikeln inno­
vative Bauelementkonzepte für die
Mikroelektronik zu kreieren. „Wir
versuchen zum Beispiel, typischeTransistorfunktionen mit Nanoteil­chen herauszubilden“, sagt er undholt ein unter dem Rasterelektro­
nenmikroskop entstandenes Bild
hervor, das drei feine Spitzen auf
einer mehr oder weniger ebenen
Grundfläche zeigt. Bei genauem
Hinsehen, entdeckt man auf jeder
Spitze ein kleines rundes Hütchen.
„Das sind Nanopartikel aus Gold“,
erklärt Tegude, „und das Tolle ist,
dass diese Goldpunkte als Kata­lysatoren dafür sorgen, dass bei
dem von uns genutzten Standard­
verfahren der metallorganischen
Gasphasenepitaxie genau unter
ihnen – und wirklich nur dort –schon bei einer relativ niedrigen
Arbeitstemperatur festes Material
aus den gasförmig vorhandenen
Halbleiter-Quellenmaterialien
in der Umgebung geordnet auf­
wächst.“ Das Mikroskopbild zeigt
deutlich, wie sich im Zwergen­land längliche Strukturen mit dem

Nano-Gold obenauf senkrecht
zur Substratoberfläche emporre­cken. „Sogenannte Whisker“, sagt
Tegude, die sich zu teilweise viele
100 Nanometer langen Drähten
von nur 10 Nanometer Durchmes­
ser auswachsen: „Sie bilden sichoffensichtlich in einem Selbstorga­
nisationsprozess heraus, den wir
hier im SFB nach und nach zu ver­stehen lernen.“
Die superfeinen Drähte beste­hen aus Indiumarsenid (InAs)
oder Indiumantimonid (InSb)
und wachsen auf einem Silizi­
um-Grundmaterial auf – eine fürFachleute eigentlich unmögliche
Materialkombination, denn die
Kristalle unterscheiden sich in den
Gitterkonstanten, dem Abstandder Atomplätze, und das hat fatale
Folgen: Werden die Materialien
großflächig abgeschieden, treten
mechanische Spannungen auf, dieüber kurz oder lang den aufge­
wachsenen Film abreißen lassen:„Ein Grund, warum die Verbin­
dungshalbleiter bislang noch keine
so große Rolle in der Mikroelektro­
nik spielen konnten“, kommentiert
Tegude: „Da unsere Whisker nur
punktuell aufwachsen, umgehen
wir dieses Problem und erobernübrigens ganz nebenbei die drit­te Dimension für den Aufbau von
Bauelementen.“„Die Nanodrähte sind ein gutes
Beispiel aus unserer facetten­
reichen Arbeit, das verständlich
macht, warum bei uns Aufbruch­
stimmung herrscht“, kommentiert
Sprecher Lorke das Arbeitsklima
im SFB. Natürlich ist es nicht ein­fach, zwischen den vielen beteilig­
ten Fachrichtungen eine gemein­same Sprache zu finden; Denk­
weisen und Termini der jeweils
anderen Disziplinen wollen nach­vollzogen und gelernt sein. Dafürgibt es im SFB informelle, aberauch regelmäßig geplante Treffen,
wie zum Beispiel die wöchent­
lichen Besprechungen im Büro vonTheoretiker Dietrich Wolf. Hier
geht es unter anderem darum, zu
verstehen, welchen elektrischen
Widerstand eine dünne Schicht
aus Nanopartikeln hat. Eine nur
scheinbar einfache Frage. Denn
die Lehrbuch-Formeln aus der
makroskopischen Physik versa­
gen auf der Nanoskala, auf der derStrom kein gleichmäßiger Flussmehr ist. Stattdessen wird er durch
einzelne Elektronen getragen, diesich zum einen wie wild gewor­
dene Pingpongbälle, zum anderenaber auch wie rätselhafte Quan­
tenobjekte verhalten. Ein anre­
gendes Thema für experimentelle
und theoretische Diskussionen,
an denen auch die Postdocs undDoktoranden im SFB und ebenso
selbstverständlich Diplomanden
teilnehmen.
„Der wissenschaftliche Nach­wuchs soll bei uns lernen, wie
wichtig es ist, über den eigenen
Fachtellerrand hinauszuschau­en.“ Das sagen die Teilprojektlei­
ter nicht nur so dahin. So hat der
SFB beispielsweise eine Zusam­
menarbeit mit dem IGERT-Pro­
gramm (Integrative Graduate
Education and Research Trainee­„Die Lehrbuch-Formeln aus
der makroskopischen Physik
versagen auf der Nanoskala.“ship) der University of Minne­sota Twin Cities aufgebaut undermöglicht auf diese Weise sei­nen Nachwuchswissenschaftlern,
zum Ergebnis- und Erfahrungs­
austausch zu den Kollegen nach
Minneapolis zu reisen und die
Forschungslandschaft in den USA
kennen zu lernen.
Eine wichtige Rolle spielt auchdie einwöchige Klausurtagung,für die die gesamte SFB-Mann­schaft alljährlich zu einer ein­samen Berghütte aufbricht. Die
Professoren und Wissenschaft­lichen Mitarbeiter tragen dannaus den Teilprojekten vor, aberauch die Studenten, die in den
SFB-Projekten ihre Diplomarbei­
ten schreiben: „Da fühlen wir uns
dann abgeschieden von aller Welt
und hochkonzentriert gegenseitig
auf den Zahn – ohne uns gegensei­
tig vorzuführen“, sagt Lorke, „ein
gutes Training für die Kommuni­
kationsfähigkeit, besonders auchfür die Jüngeren. Und manchmal
kommt es auch vor, dass abends
beim Bier Ideen für neue interdis­
ziplinäre Projekte entstehen.“
Dieter BesteVon Zellen zu Geweben

Die biologische WerkstattE

10

Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik

in aufgeschlagenes Knie ist
nicht schlimm: Die Wunde
verheilt in ein paar Tagen. Eine
geschädigte Leber regeneriert
innerhalb von Wochen einen Teilihrer Funktion. Und eine Blut­
spende ist kein Problem, denn
für Nachschub ist schnell gesorgt.
Unsere körpereigene Fähigkeit,
Schäden zu reparieren, ist jedoch
begrenzt. Niemand kann einenverlorenen Arm nachwachsen las­sen. Der Axolotl kann so etwas.
Dieser mexikanische Salamander
bildet zum Beispiel seinen abge­
schnittenen Schwanz voll und ganznach – inklusive Rückgrat, Nerven,Muskeln und Blutgefäßen.
„Der Axolotl ist ein Weltmeis­
ter der Regeneration, und daraus
können wir lernen“, sagt Gerhard
Ehninger, Sprecher des SFB 655„Von Zellen zu Geweben: Deter­
mination und Interaktion vonStammzellen und Vorläuferzellen
bei der Gewebebildung“ der Tech­nischen Universität Dresden. Die
Quellen der Gewebebildung sind
Stammzellen, die in zwei Formen
für die biomedizinische Forschunginteressant sind. Alleskönner sinddie „pluripotenten“ embryonalen
Stammzellen, die sich noch nicht
entschieden haben, was sie wer­
den sollen. Sie bilden sich etwa amvierten Tag nach der Befruchtung
der Eizelle in der inneren Zellmas­
se der Blastozyste, der Keimblase,und können sich danach zu allen
Zelltypen, die ein Organismus
braucht, „differenzieren“. Aberauch der erwachsene Körper ver­fügt noch über ein Reservoire an
Stammzellen etwa in der Haut, im

Darm, im Knochenmark oder im
Gehirn. Diese adulten Stammzel­
len sind auf bestimmte Gewebe
fixiert. Ihre Fähigkeit, sich zu rei­fen Zellen zu entwickeln, ist jedoch– je nach Organ – mehr oder weni­
ger beschränkt. Und wenn sie estun, nimmt zudem die Menge an
Stammzellen ab, weil sie sich nicht
beliebig selbst erneuern können.
„Gliedmaßen oder komplexe
Organe zu züchten ist Science
Fiction“, sagt Ehninger. Doch hof­
fen die SFB-Forscher, der biolo­
gischen Werkstatt später einmal
auf die Sprünge zu helfen. „Wie
können wir Stammzellen im Kör­
per oder außerhalb so dressieren,dass sie Schäden besser behebenoder fehlendes Gewebe ersetzen?“
Um diese Frage zu beantworten,
gilt es zunächst zu verstehen, waseine Stammzelle veranlasst, einebestimmte Körperzelle zu werdenund sich im Zielgewebe nützlichund freundlich zu verhalten. Weilsich in Dresden, auch im Zuge
der Biotechnologie-Initiative desLandes Sachsen, eine beachtliche
Gruppe international renommier­
ter Forscher niedergelassen hat,lag es nahe, diese Kompetenzen
in einem SFB zusammenzuführen.
Seit dem vorigen Jahr versuchen
Experten aus der Molekular- undZellbiologie, der Biotechnologie
und der Medizin nun gemeinsam,
die Gewebebildung zu enträtseln.
Im Fokus sind das hämatopoie­tische System, das sind die Stamm­zellen in Knochenmark und Blut,
und das Nervensystem – bis hin zu
den Inselzellen der Bauchspeichel­drüse, die das Insulin produzieren.

Während in der Krippe des Dres­
dener Klinikums ihr Kind betreut
wird, kann sich Elly Tanaka ganz
auf den Axolotl konzentrieren. Die
Amerikanerin, die beim SFB-Part­ner, dem Max-Planck-Institut fürmolekulare Zellbiologie und Gene­tik, arbeitet, will wissen, wie derSalamander es schafft, sein kom­plettes Rückenmark zu erneuern.
Warum können Säugetiere das
nicht? Schließlich verfügen auchsie über neurale Stammzellen. Die
SFB-Projektleiter Wieland Huttner
und der Kanadier Denis Corbeil
konnten neurale Stammzellen derMaus isolieren, auf deren Ober­
fläche sie einen Prominin genann­ten Marker entdeckt hatten. Wieembryonale Stammzellen habensie, so Huttners Hypothese, offen­
bar die Fähigkeit zur asymmet­rischen Teilung: Sie können sicheinerseits vermehren und anderer­
seits zu Nervenzellen spezialisie­ren – allerdings nur im Reagenz­glas. Anstatt die Stammzellen zur
Differenzierung anzustiften, wählt
das Gehirn lieber einen weniger
effektiven Weg: Es kompensiert
einen Schaden, indem es neue Ver­bindungen zwischen intakten Ner­venzellen knüpft. Bei ihrer Spuren­
suche am Axolotl fand Elly Tanaka
bereits heraus, dass die Nachbar­
schaft anderer Zellen mit entschei­det, ob eine neurale Stammzellesich differenziert. Eine solche
Wechselwirkung zwischen Zellen
wird im Rückenmark von Säugern
aber offenbar durch bestimmte
Signalmoleküle blockiert. Nun will
sie neurale Stammzellen der Maus
in den verletzten Schwanz des Axo­
lotls implantieren, um herauszufin­
den, ob sich die Säugerzellen vonden Selbstheilungsstrategien desSalamanders anstecken lassen.
Das Merkwürdige sei, so Ehnin­ger, dass man die Zellbiologie
neuraler Stammzellen schon recht
Vorbild Axolotl: Der Salamander ist
ein Weltmeister der Regeneration.

Martin Bornhäuser

Die Elektronenmikroskop-Aufnahmezeigt Blutstammzellen, die sieben
Tage auf ihren Entwicklungshelfern,den mesenchymalen Stammzellen,
gewachsen sind.

gut kenne, aber dieses Wissennoch nicht in die Medizin einbrin­gen könne. Umgekehrt sei es bei
den hämatopoietischen Zellen:
Das Wissen über die Zellbiologie
ist bescheiden, und dennoch wer­
den seit Jahrzehnten zum Beispiel
Leukämie-Patienten, deren eige­nes, entartetes Knochenmark durch
Chemotherapie zerstört werdenmuss, erfolgreich durch Blutstamm­zell-Transplantation behandelt. In
Dresden befindet sich hierfür eines
der größten Zentren Europas. Um
die spärliche Menge an Stamm­zellen im Knochenmark oder Blutüberhaupt zu erkennen, bedientsich Ehninger ebenfalls des Mar­
ker-Moleküls Prominin, das auf der
Membran von Blutstammzellen
genauso zu finden ist wie auf derneuraler Stammzellen. Weil sie nun
erheblich besser aufgereinigt wer­den können als früher, sinkt auchdie Gefahr einer Abwehrreaktion
im Körper des Empfängers.
Wenig versteht man bisher, wie
implantierte Blutstammzellen inihrer „Nische“ im Knochenmark
sesshaft werden, wie sie sich dort
vervielfachen, differenzieren undüberleben. Bis heute, so Ehninger,
sei es nicht gelungen, Blutstamm­zellen außerhalb des Körpers zu
vermehren. Genaueres Wissen
würde die Transplantationsme­
dizin erheblich verbessern. Ein
Schlüssel könnten die ebenfalls
im Knochenmark angesiedelten
so genannten mesenchymalen
Stammzellen sein. Sie stimulieren
offenbar die Selbsterneuerung
der Blutstammzellen und unter­
stützen sie bei ihrer Aufgabe, rote
und weiße Blutkörperchen sowie
Blutplättchen zu bilden. Die Ver­
ständigung beider Zelltypen, so
die Theorie von Corbeil, ermögli­chen bestimmte Oberflächenpro­
teine, darunter das Prominin, undentsprechende Rezeptoren. Wie
mesenchymale und Prominin-Blut­stammzellen kooperieren, wollen
die Forscher ergründen, indem
sie ihre natürliche KnochenmarkNische nachbauen. Zusammen mit
Materialwissenschaftlern des Leib­
niz-Instituts für Polymerforschungkultiviert Martin Bornhäuser die
Zellen auf einer Kunststoff-Matrix,
deren Oberfläche mit körpereige­
nen Eiweißen bedeckt ist.
Ehninger hat das Ziel seines Pro­jektes besonders hoch gesteckt.
Nach Transplantationen stelltesich heraus, dass Abkömmlinge
besonders reiner Blutstammzell­
linien auch in anderen Geweben
auftauchten. Wenn sie nicht – wie
vielfach befürchtet – einfach nur mit
Körperzellen fusionierten, könnte
dies ein Hinweis sein, dass Promi­
nin-Blutstammzellen sich auch inandere Gewebearten differenzieren
können, also „multipotent“ sind.
Ehninger will sie kultivieren und derMaus implantieren, um zu unter­suchen, ob sie tatsächlich außer
Blutkörperchen auch Muskel-,
Nieren- oder Nervenzellen bilden.
„Um die Möglichkeiten adulter
Stammzellen
einschätzen
zukönnen, muss man auch embry­
onale Stammzellen studieren“,sagt Ehninger. „Sie sind ja die
Bauplanvorlage für die gesamte
Gewebebildung.“ Der Australi­er Francis Stewart arbeitet mit
denen der Maus. „Sie haben zwei
bemerkenswerte Eigenschaften“,sagt er. „Zum einen teilen sie sichunbegrenzt und sehr schnell. Zum
anderen kann die Maus als ein­ziges Säugetier unter Stress die
Embryonalentwicklung im Stadi­
um der Blastozyste stoppen.“ Umihre Differenzierung sowie die
Funktion bestimmter Gene stu­dieren zu können, entwickelt er
auf dieser Grundlage Verfahren,
mit denen er sie besser kultivie­
ren und ihre Pluripotenz erhalten
kann. Undifferenzierte Stammzel­
len unterscheiden sich von reiferen

dadurch, dass sie noch nicht epige­
netisch markiert sind. Das Epige­
nom ist eine Art übergeordnete
Regie außerhalb der DNA: „Die
epigenetischen Marker sind in der
Zell-Entwicklung wie Schlösser,
die jede einzelne Entscheidung füreine Richtung während der Spezi­
alisierung endgültig festlegen und
den Weg zurück versperren“, sagt
Stewart. Sie zu erforschen, bräch­
te nicht nur Erkenntnisse über die
Schritte bei der Differenzierung
von Stammzellen. Knackte man
die Schlösser, könnte man auchadulte Zellen gezielt auf Neustart
reprogrammieren.
Aber ob embryonale Stamm­zellen der Maus denen des Men­
schen ähneln, weiß noch niemand.
In einem Projekt außerhalb desSFB hat Stewart nun die Erlaubnis
bekommen, auch humane embry­
onale Stammzellen zu erforschen.
Derzeit müssen die Blastozysten,
die bei künstlichen Befruchtungenübrig geblieben sind, nach deut­schem Gesetz vor dem 1. Januar
2002 im Ausland entstanden sein.
Irgendwann, so glaubt Stewart,
könnte man auch die ethischen
Bedenken ausräumen: „Wenn
embryonale Stammzellen alles
können, dann können sie auch
Eizellen werden.“ Neue Embry­
onen würden dann nicht mehr
gebraucht. Bis dahin wäre es aberfür die Qualität der Forschungwichtig, so Ehninger, mit jüngerenZellen arbeiten zu dürfen, gerade
alt genug, um sicherzustellen, dasssie nicht gezielt für diesen Zweck
hergestellt wurden.
„Das Rennen zwischen adulten
und embryonalen Stammzellen ist
offen“, sagt Ehninger. „Aber wir
haben uns vorgenommen, nachden möglichen 12 Jahren Förder­
zeit zumindest auf einem unserer
Gebiete eine neue Therapie so
weit zu haben, dass wir Patienten
heilen können.“ Marion Kälke
11Selbststeuerung logistischer Prozesse

Lernen und vergessenN

eue Kommunikationstechno­
logien fördern, vermittelt überdas Internet, einen Prozess, in dem
Wirtschaftsunternehmenmehrund mehr ortlos werden. War vor
wenigen Jahren noch die indus­
trielle Produktion von Gütern ver­bunden mit der Konzentration vonvielen Arbeitern und Angestellten
an einem Ort, so verschwimmen
heute die Grenzen der Fabrik. Die
Teile eines Automobils etwa kom­men inzwischen aus aller Herren
Länder und werden von unsicht­
barer, lenkender Hand an Stand­orten zusammengefügt, die mor­
gen schon wieder ganz woanders
liegen können. Und mit NotebookComputer und PDA, dem Personal
Digital Assistant, bestückt, öffnet
die moderne Info-Elite zu jeder
Zeit an jedem Ort ihr Büro.
„Das hat Konsequenzen, dieweit über diese Erscheinungs­
bilder hinausgehen“, sagt Ott­hein
Herzog, Sprecher des SFB 637„Selbststeuerung logistischer Pro­
zesse – Ein Paradigmenwechsel
und seine Grenzen“ an der Uni­
versität Bremen: „Die internen und
externen unternehmensübergrei­
fenden logistischen Prozesse wer­den zunehmend komplexer, unddie Märkte dynamisieren diesen
Prozess noch, indem sie sich von
Verkäufermärkten – also Märkten,

SFB63712

die im wesentlichen von zentralen
Versorgungsschienen aufrechter­
halten werden – zu so genannten
Käufermärkten wandeln, in denen
sich eine sehr breit gefächerte
individuelle Nachfrage anschickt,
immer neue Warenströme hervor­
zulocken.“
Der Logistik steht deshalb ein
Paradigmenwechsel ins Haus.
„Von der Fremd- zur Selbststeu­
erung“, das Wort von Herzog
umschreibt ganz gut den Prozess:
Bislang nutzen die Unternehmender Logistik-Branche in der Regelhierarchisch organisierte Informa­tions- und Kommunikationsstruk­
turen. Um aber vor dem Hinter­„Der Container aus Chinasoll selbst entscheiden, wie
er nach Hamburg kommt.“
grund hochdynamischer Märkte
und zunehmender Komplexität
logistischer Netzwerke auch künf­
tig dafür sorgen zu können, dassdie richtige Ware zur richtigen
Zeit am richtigen Ort ist, wird es
nicht mehr genügen, zentral zu
disponieren – die Verteilprozesse
werden automatisch ablaufen, undzwar mehr und mehr autonom unddezentral gesteuert. „Der Contai­
ner aus China auf dem Schiff nach
Hamburg wird so intelligent sein,
dass er weiß, was er an Bord hat,wie vergänglich die Ware ist, wo
er sich gerade befindet und überwelche Umladestationen er sein
Ziel wohl am besten erreichen
wird.“Im SFB 637 arbeiten seit Anfang
2004 Wissenschaftler so unter­schiedlicher Disziplinen wie Wirt­

Zwei Demonstratoren veranschaulichen
im Labor die Arbeiten des SFB 637
zur Selbststeuerung der Prozesse
in der Automobillogistik.

schaftswissenschaft, Produktions­
technik, Elektrotechnik, Informa­
tik und Mathematik Hand in Hand
zusammen. Es geht ihnen darum
herauszufinden, wie weit logisti­
sche Systeme in sich selbst steu­
ernde Prozesse „entlassen“ werden
können. Noch haben sie Fragenüber Fragen: Es klingt so einfach– aber was sind eigentlich selbst­
steuernde logistische Prozesse
genau und wie unterscheiden sie
sich von fremdgesteuerten? Wieändert sich die Auftragsabwick­lung durch die Selbststeuerung?
Wie können sie modelliert werden
und welche Methoden eignen sichin welcher Weise? Oder: Wie kannman selbststeuernde Prozesse mes­
sen und evaluieren?
„Das Forschungsthema Logistik
an der Universität Bremen korres­
pondiert mit einer traditionellen
Kernkompetenz der Wirtschaft in
Bremen“, sagt Herzog und weist
darauf hin, dass es schon seit län­
gerem an der Universität einen For­
schungsverbund Logistik gab. Die
zündende Idee zum SFB brachte
der Ingenieur Bernd Scholz-Reiter
aus Cottbus mit, der 2000 eine Pro­
fessur am Fachbereich Produktions­
technik in Bremen annahm. Er
hatte erkannt, welch breites wis­
senschaftliches Potenzial an dieser
Universität vorhanden war, um sichden Fragen zur Selbststeuerung
in der Logistik über Fachgren­
zen hinweg aus unterschiedlicher
Perspektive und in gemeinsamer
Arbeit zu nähern. „Natürlich war
es eine unserer ersten Aufgaben,für begriffliche Klarheit zu sor­gen“, sagt er und stellt die Arbeits­
definition des SFB vor: Selbststeue­rung beschreibt demnach Prozesse
dezentraler Entscheidungsfindungin heterarchischen, also neben-,nicht übergeordneten Strukturen.
Sie setzt voraus, dass interagieren­de Elemente in nicht-deterministi­
schen Systemen die Fähigkeit undMöglichkeit zum autonomen Tref­fen von Entscheidungen besitzen,
und ihr Ziel ist es, „eine höhere

Robustheit und positive Emergenz
des Gesamtsystems durch eineverteilte, flexible Bewältigung von
Dynamik und Komplexität“ zuerreichen. Positive Emergenz? „Ein
Begriff aus der Systemtheorie“,sagt Scholz-Reiter, „komplexe, sichselbst steuernde Systeme können
Eigenschaften entwickeln, die sichaus der Summe ihrer Einzelkom­
ponenten nicht erklären lassen,
Emergenz ist eine typische Eigen­schaft biologischer Systeme.“
Neben den modernen Informa­tions- und Kommunikationstech­niken inspirierten auch neue Ent­
wicklungen auf dem Gebiet derComputertechnologie die Bremer
Forscher: Bald wird es möglichsein, Waren aller Art nicht nur mit
passiven Barcodes auszuzeichnen,sondern sie auch mit aktiv kom­munzierenden Radio Frequency
Identification Chips auszurüsten.
Das Kürzel RFID regt deshalb nicht
nur die Phantasie der Forscher,sondern auch der Praktiker inder Logistikwirtschaft an. Zusam­
men mit drahtlosen Kommunika­
tionsnetzen, Satelliten gestützten
Ortungssystemen, moderner Sen­sortechnik und einer sich ständig
erweiternden Rechenleistung undDatenspeicherung auf kleinstem
Raum, rücken sie die Vision einer
Autonomie der Entscheidung intel­
ligenter logistischer Objekte, diesich fast wie Reisende selbststän­
dig ihren Weg suchen, während sie
Informationen aus ihrem Umfeld
aufnehmen und verarbeiten „ingreifbare Nähe“, wie Michael Frei­
tag kommentiert.
Freitag, ebenfalls Ingenieur,
leitet als Geschäftsführer den
SFB 637. Er organisiert im ZweiWochen-Rhythmus Vortragsveran­staltungen, zu denen immer auch
Gastredner von anderen Universi­
täten und aus Unternehmen ein­geladen werden. Zur internen und
externen Kommunikation veröf­
fentlicht er zwei Mal jährlich einen
achtseitigen Newsletter, in dem
sich besonders auch Interessierte
aus der Wirtschaft und die interes­sierte Öffentlichkeit mit den SFBArbeiten vertraut machen können.
Während der Hannover-Messe im
Frühjahr dieses Jahres hat der SFB
einen „schlauen“ Container aus­
gestellt, der von den Wissenschaft­lern so hergerichtet worden war,
dass er als Demonstrationsplatt­form im Maßstab 1:16 verkleinert
zeigen konnte, was die Zukunft
birgt: Das Szenario sah vor, fri­schen Fisch von Bremerhavennach Frankfurt zu transportieren,
wobei ein elektronischer Fracht­
brief durch Software-Agenten, dieüber eine Wissensbasis verfügen,jederzeit und an jedem beliebigen
Standort abgefragt werden konnte.
„Im Laufe dieses Szenarios kommt
es zu unterschiedlichen internen
und externen Störungen wie Staus„Viele Technologien für die
Selbststeuerung sind ent­
wickelt oder bald verfügbar.“
auf der Autobahn und Ausfall der
Kommunikation oder des Kühlag­
gregats“, erklärt Freitag, „die nun
unser Container erkennen kannund damit Entscheidungsprozesse
in und zwischen den SoftwareAgenten auslöst.“Von Anfang an hat sich der SFB
an dem Ziel orientiert, die Ergeb­
nisse der Grundlagenforschungschon während der Laufzeit inwirtschaftliche Praxis umzusetzen.
Gleich im ersten Jahr wurde des­halb ein Industriekolloquium orga­
nisiert, an dem rund 80 Teilnehmer
aus der Logistikpraxis, aus kleinen
und größeren Unternehmen, teil­nahmen. „In diesen Gesprächen
haben wir unsere Frage­stellungenschärfen können“, sagen unisono
Otthein Herzog und Bernd ScholzReiter. In insgesamt 13 Teilpro­
jekten untersuchen die Bremer
Wissenschaftler die Grundlagender Modellierung von selbststeu­
ernden logistischen Prozessen,
entwickeln Methoden und Werk­
zeuge, identifizieren potenzielle
Anwendungsfelder und bereiten
sich schon in der ersten SFB-Lauf­
zeit darauf vor, ab 2008 verstärkt
Anwendungen zu entwickeln.
Aber noch ist es nicht soweit,
in den ersten beiden Jahre hatsich wieder einmal die landläufige
Wahrheit bewahrheitet, dass der„Teufel im Detail“ steckt: „Viele
nützliche Technologien, die wir
für die Selbststeuerung brauchen,sind entwickelt oder in naher
Zukunft verfügbar,“ sagt ScholzReiter. „Aber das Nadelöhr, das
wir in unserer Forschung erfolg­
reich durchschreiten müssen, ist
die Organisation des Ganzen.“
Klar, die Wirtschaftswissenschaf­ten verfügten über organisations­
theoretische Modelle, aber die
müssten an die Aufgabe derSelbststeuerung anpasst werden.
Die verschiedenen Technologien
müssten zu einem gedeihlichen
Zusammenwirken integriert wer­den, und „für all das die Algorith­
men zu entwickeln, bedeutet für
uns noch ein hartes Stück Arbeit,
denn wir haben es mit Systemen zu
tun, die sich nichtlinear-dynamischverhalten, und dafür gibt es nochkeine analytischen Beschreibungs­
methoden.“„Auf der Simulationsebene
können wir zwar schon zeigen,wie Selbststeuerung funktioniert“,sagt Herzog, „aber der Paradig­
menwechsel, den wir im Namen
unseres SFB anführen, ist längst
noch nicht ausgelotet.“ Wenn logis­tische Objekte autonom Entschei­
dungen treffen sollen, müssen sie –wie wir Menschen – unter anderemüber eine Wissensbasis verfügen.
Mit diesen Fragen setzt sich zum
Beispiel das Teilprojekt Wissens­
management auseinander. Und
wie möglicherweise verteilt vor­
handenes Wissen den technischen
Objekten so zugänglich wird, dasssie das richtige nutzen, fragen sichetwa die Forscher im Teilprojekt
Risikomanagement. Nach zwei
Jahren Laufzeit wissen sie schon,dass es neben der Ausarbeitung
einer Wissensbasis für die inter­agierenden Software-Agenten, denso genannten Multiagentensyste­men, auch auf etwas ankommt, dasuns Menschen nur allzu vertraut ist,nämlich das Vergessen: „Lernen
und vergessen von Wissen – das ist
total ungelöst“, sagt Herzog. Der
RFID-Chip an einem logistischen
Objekt müsse vergessen können,
weil schlicht seine Speicherkapa­
zität begrenzt sei – „und auch ein
Container, der sich schon mehrfach
in einander ähnelnden Situationen
für eine Routenvariante entschei­den musste, sollte sich nur an dierichtigen Wege erinnern dürfen.“
Dieter Beste
13

Kontrolle tropischer Infektionskrankheiten

Tückische Verwandlungskünstler
M

SFB 544

alaria lässt sich im Prinzip mit
einfachen Mitteln zurück­drängen“, sagt Olaf Müller, derim SFB 544 „Kontrolle tropischer
Infektionskrankheiten“ der Univer­sität Heidelberg die Arbeitsgruppe
Malaria-Bekämpfung leitet. „Unddas sind mit Insektiziden getränkte
Bettnetze.“ Der Clou dabei ist das
für den Menschen gut verträgliche
Insektizid Pyrethroid: Die Moski­
tos der Gattung Anopheles, dieden Erreger der Malaria auf den
Menschen übertragen, können
die Substanz nicht riechen, und sosuchen sie das Weite. Und sollten
sie doch einmal in Kontakt mit dem
Mittel kommen, ist das ihr Todes­
urteil. „Wenn in allen Haushal­ten solche Netze hängen, nimmt
die Anzahl der Mücken drastischab“, erklärt Müller. In den 90er
Jahren bewiesen Feldstudien, an
denen auch Müller beteiligt war,
wie erfolgreich die Bettnetze klei­
ne Kinder und schwangere Frauen
schützen.
Dennoch zögerten viele Wis­
senschaftler, imprägnierte Netzezu empfehlen: Lange hielt sich die
Hypothese, dass Kinder, die nicht
von Moskitos gestochen wurden,

auch keine Immunität entwickeln
könnten. Man befürchtete, dass sie
daher später in ihrem Leben um
so heftiger an Malaria erkrankten.
Viele Kinder, die – wie in Afrika– durch Hunderte von Mücken­
stichen unterschiedliche Varianten
des Parasiten in ihr Blut aufnehmen,bilden allmählich Abwehrkräfte,die sie zwar nicht 100prozentig vor
einer Erkrankung schützen, aberzumindest vor dem Schlimmsten.
Diese Immunität ist jedoch kein
Grund aufzuatmen: In Afrika rafft
das Tropenfieber jährlich ein bis
zwei Millionen Menschen dahin.
Dass in Burkina Faso 20 Prozent derKinder sterben, bevor sie fünf Jahre
alt sind, und davon ein Viertel an
Malaria, veranlasste Olaf Müller, inder dortigen Region Nouna eine Stu­
die durchzuführen. Sie bewies, dassdie Kindersterblichkeit sich durch
Moskitonetze nicht einfach auf ein
höheres Lebensalter verschiebt, ja
dass die Kinder, die mit Netz schlie­fen, sogar gesundheitlich robuster
waren als die anderen. Die Welt­
gesundheitsorganisation WHO hat
diese Malaria-Prävention als eineder wichtigsten Strategien in ihr
Programm aufgenommen. Jetzt will

Müller sicher stellen, dass in jedem
Dorf auch genügend Netze hängen.
„Genau daran hapert es noch.“ Ineiner neuen Studie will er untersu­
chen, welche Maßnahme sich am
besten eignet, damit die Bevölke­rung die Netze auch annimmt.
Seit vielen Jahren ist das Centre
de Recherche en Santé de Nouna in
Burkina Faso, ein Forschungszent­rum des dortigen Gesundheitsmi­
nisteriums, Partner des SFB. Des­
sen Arbeit reicht also weit über das
Labor hinaus: Die Wissenschaftler
aus Heidelberg und Nouna führen
epidemiologische und demogra­
phische Untersuchungen durch,machenMedikamentenund
Impfstofftests oder forschen an derGesundheitssystementwicklung,die unter anderem dafür sorgen will,
dass die Menschen krankenversi­
chert sind. Die Universität Heidel­
berg ist die einzige deutsche Institu­
tion, die so eng und interdisziplinär
mit einer afrikanischen Forschungs­
station kooperiert. „Es ist wichtig,
dass unsere Arbeit den Menschen
hilft, die es am nötigsten brau­chen“, sagt Hans-Georg Kräuss­lich,
der Sprecher des SFB. Ein Drittel
aller Todesfälle pro Jahr sind durch
Infektionskrankheiten bedingt, und
Afrika südlich der Sahara hält dabei
den traurigen Rekord.
Die Malaria ist Thema der meis­ten SFB-Projekte, weitere befas­
sen sich mit dem Aids-Erreger HIV
und mit den Trypanosomatiden,
die unter anderem für die Schlaf­
krankheit verantwortlich sind.
Den größten und entscheidenden
Teil der SFB-Arbeiten leisten die
Wissenschaftler in Heidelberg: in
der biomedizinischen Forschung,an neuen Therapien und Medi­kamenten und klinischen Studi­en. „Diesen Bogen im SFB über­brücken zu müssen, sorgt auchKampf gegen Malaria: In einer
Patienten-Studie in Burkina Faso
testeten Ärzte das KombinationsPräparat BlueCQ.

14

Um dem Aids-Erreger auf die Schliche
zu kommen, ist es wichtig, dieWechselwirkungen zwischen Virusund befallener Zelle zu beobachten:
Mit einem Fluoreszenz-Protein
werden HIV-Partikel markiert,
die an die Zellen binden.

dafür, dass alle mehr miteinander
reden,“ so Kräusslich. Beteiligt ist
ein außergewöhnlich hoher Anteil
an jungen Wissenschaftlern; sechs
von ihnen sind bereits Projektlei­
ter. Auch eine SFB-Nachwuchs­
gruppe gehört dazu. Über dieses
Förderinstrument können junge
Wissenschaftler in den Verbund
integriert werden. Sie erhalten– entsprechend den Emmy Noe­ther Nachwuchsgruppen der DFG– eine besonders gute finanzielle
Unterstützung.
So verschieden der Parasit Plasmodium falciparum, der die töd­liche Malaria tropica auslöst, unddas Aids-Virus auch sind – gemein­
sam haben sie die erschreckende
Fähigkeit, sich ständig zu verän­dern und so unempfindlich gegen
Medikamente zu werden. Sie sindder Grund dafür, dass sich die For­
scher niemals auf Erfolgen ausruhen
können. Kräusslich setzt sich mit
HIV bereits seit 18 Jahren ausein­
ander, in denen er unter anderem
die ausgeklügelten Resistenzme­
chanismen studiert hat. Alle heuteverfügbaren Medikamente führen
dazu, dass sich das Virus im infi­
zierten Patienten schlecht oder gar
nicht vermehren kann. Doch immer
wieder und in einem atemberau­
benden Tempo verändert es durch
Mutationen seine Struktur und ent­
wischt so seinen Angreifern.
Heute behandelt man HIV-Infi­
zierte daher mit einer Kombina­
tion von Medikamenten; bleibteines wirkungslos, haben andere
noch die Chance, die Vermehrung
des Erregers aufzuhalten. Han­delt es sich jedoch um denselben
Angriffspunkt, besteht die Gefahr
von Kreuzresistenzen: Wenn das
Virus bereits gegen fünf verschie­dene Hemmer resistent ist, wird
ihm möglicherweise auch einsechster nichts anhaben können.
„Deshalb und auch wegen derNebenwirkungen sind nicht nur
neue Wirkstoffe notwendig, son­Marko Lampe, Abteilung Virologie, Universität Heidelberg

dern neue Wirkstoffklassen,“ sagt
Kräusslich. Es gilt, immer wieder
andere Mechanismen zu finden,
um in verschiedenen Stadien derVirusentwicklung einzugreifen.
Kräusslichs eigenes Projekt hat
die Viruspartikel selbst im Visier,die sich im letzten Schritt beim Ver­lassen der befallenen Zelle bilden.
Ein mögliches Ziel für antivirale
Medikamente könnte der Prozess
des Zusammenbaus, Assembly
genannt, sein. „Man kann sich das
wie einen Bau aus Legosteinen
vorstellen“, erklärt der Virologe.
„Wenn wir es schaffen, irgendwo
einen Stein einzusetzen, der nicht
passt, kann kein Haus beziehungs­
weise Virus entstehen.“ Einen sol­chen Stein, ein kurzes Eiweißbruch­stück, haben die Forscher schon
hergestellt. „Es ist uns im Reagenz­
glas gelungen, aber noch nicht imkompletten Virus“, sagt Kräusslich.
„Der Weg bis zu einer pharmako­
logischen Weiterentwicklung ist
sehr lang. Wir wollen zuerst einmal
beweisen, dass Assembly-Hem­mung überhaupt funktioniert.“
Manchmal helfen auch unge­
wöhnliche Pfade. Der Biochemiker
Heiner Schirmer, der im SFB Mala­
ria-Medikamente erforscht, hatte
die Idee, einen uralten, längst ver­gessenen Wirkstoff auszugraben,um die Resistenz-Fähigkeit desPlasmodium-Parasiten auszutrick­sen: Methylenblau. Mit ihm behan­delte erstmals Paul Ehrlich Endedes 19. Jahrhunderts erfolgreich
Malaria-Patienten. Schirmer woll­
te ihn mit dem gängigen Medika­
ment Chloroquin kombinieren, dasallmählich seine Wirkung gegen
Plasmodien verliert. Methylenblau
hat nämlich eine doppelt effektive
Eigenschaft: Es hemmt die Glut­athion-Reduktase, ein Enzym, dasden Parasiten einmal vor Angriffen
unseres Immunsystems bewahrt
und ihn zugleich gegen Chloroquin
wappnet. Für eine Patientenstudie
mit der Kombination „BlueCQ“

erhielt er daraufhin 2002 den
Dream Action Award des nieder­
ländischen Chemiekonzerns DSM.
„Schirmer hatte keine Erfah­
rung mit klinischen Studien“,
erinnert sich Olaf Müller, „und so
kam er innerhalb des SFB zu mir.“
Sie stellten ein multidisziplinäresTeam zusammen, das begann, in
Burkina Faso BlueCQ an Patienten
zu testen. Enttäuscht mussten die
Wissenschaftler jedoch am Endeeinen Rückschlag hinnehmen: DieSy­nergie zwischen beiden Wirk­
stoffen reichte nicht aus. Heute aberhaben sie schon wieder Grund zur
Zuversicht: Laborversuche zeigten,
dass Methylenblau und die neue
Wirkstoffgruppe der Artemisinine,
die aus einem chinesischen Beifuß­gewächs gewonnen werden, gut
harmonieren. 180 Patienten einer
Pilotstudie hoffen nun, dass sie mit
diesem Cocktail gesund werden.
„Die beste Waffe wäre allerdings
ein Impfstoff“, sagt Müller. Immer­
hin hat SFB-Projektleiter Hermann
Bujard ein Protein des Plasmodi­
um-Parasiten identifiziert, das als
Kandidat für eine Vakzine gilt und,so Müller, „Anlass für vorsichtigen
Optimismus“ gibt. Ein Ansatz füreine HIV-Schutzimpfung hinge­
gen ist derzeit nicht in Sicht. Das
Erschreckende sei, so Kräusslich,dass es ja eigentlich einen ganz
einfachen Weg gäbe sich zu schüt­
zen, „zu verhindern, dass man
sich ansteckt.“ Aufklärung blei­
be daher die wichtigste Aufgabe.
Auch sonst muss der Krieg an allen
Fronten weitergehen. Eine davon
führt auch den Grundlagenforscher
Kräusslich näher an den Alltag der
Betroffenen in Burkina Faso heran.
Ziel eines Projekts ist es zu ver­hüten, dass HIV-positive Mütter
– während der Geburt oder späterüber die Muttermilch – das Virus
auf ihr Kind übertragen. Um Mut­ter und Kind wirksam behandeln zu
können, untersucht er die Immun­
antwort und prüft das Patientenvi­
rus auf Resistenz. „Speziell dieses
Projekt wurde durch den Wunschder Kollegen in Nouna ins Leben
gerufen, da bis dahin in der ganzen
Region keine Programme zur Bera­tung oder Behandlung von HIV
bestanden“, sagt Kräusslich. „Ohne
den SFB wäre es nie entstanden.“
Marion Kälke
15Quantenkontrolle in maßgeschneiderter Materie

Aufbruch in die Zwischenwelt
W

enn Experimentalphysiker Wieman sowie der in den USA for­auf theoretische Physiker schende Deutsche Wolfgang Ket­treffen, sich der Nanophysiker mit terle den Physik-Nobelpreis.
dem Quantenoptiker, der Fest­„Wir waren in Europa 1997 diekörperphysiker mit dem Quan­ Ersten, die Bose-Einstein-Konden­
teninformatiker unterhalten will, sate hergestellt haben“, sagt Wolf­
dann müssen schnell einmal Tafel gang Peter Schleich, Quanten­
und Kreide her – zu babylonisch physiker an der Universität Ulm.
ist ihnen das Sprachgewirr der Wir, damit meint er die seinerzeit
Begrifflichkeiten; erst die Formel von der DFG geförderte Forscher­an der Wand sorgt für Eindeutig­ gruppe, die sich schon Mitte derkeit: „Die Qualität eines Resonators 90er Jahre zu gemeinsamer Arbeit
heißt zum Beispiel bei uns in der zusammenfand und deren Initiati­
Halbleiterphysik Gütefaktor oder ve letztlich in die Beantragung desquality factor“, sagt Reinhold Klei­ SFB/TRR 21 mündete.
ner, „bei den Optikern hingegen
Tatsächlich favorisiert eine Ini­finess.“ An diesem Freitag fand das tiative häufig die transregionale
Kolloquium des SFB/TRR 21 – TRR Form eines SFB, wenn sie die not­steht für Transregio – in Tübingen wendige Expertise für das gewähl­
statt, und Reinhold Kleiner, einer te Forschungsgebiet nicht an einer
der stellvertretenden Sprecher und Universität allein, sondern nur inFestkörperforscher an der Univer­ Kooperation mit anderen Hoch­sität Tübingen, war diesmal wie­ schulen findet. Gleichzeitig ist dieder Gastgeber
Messlatte, die
der
Runde
bei Transre­
von rund zwei
„Wir schlagen die Brücke zwischen
gios an die
Dutzend Köp­
Wahl der Part­
Atom- und Festkörperphysik“fen.
ner und die
Man trifft
wissenschaft­sich im zwei­
liche Quali­
wöchigen Rhythmus reihum, denn tät gelegt wird, besonders hoch;am Transregio-SFB sind auch Phy­ bei der Begutachtung gelten sehrsiker der Universitäten Ulm und scharfe Kriterien: Die Arbeitspa­
Stuttgart sowie des Stuttgarter kete, die von den verschiedenen
Max-Planck-Instituts für Festkör­ Universitäten eingebracht werden,
perforschung beteiligt. Mitte 2005 sollten sich optimal ergänzen, undhaben sich die Forscher gemein­ es sollten sich nur die Besten der
sam auf den Weg gemacht, Quan­ Besten unter den Wissenschaftlern
tenmaterie zu kontrollieren. Zudem verbunden haben. Zudem musstrug sie die Hoffnung, neue Zustän­ an jeder Hochschule die Schwer­de der Materie zu entdecken, die punktbildung zur Thematik dessie irgendwo in der Zwischenwelt SFB/TRR gewährleistet sein.
von mesoskopischen Systemen
Eine wichtige Triebfeder im Grün­– dem Arbeitsbereich der Festkör­ dungsprozess des SFB/TRR 21 war
perphysik – und Quantengasen von Anbeginn an Tilman Pfau, der– dem Forschungsfeld der Quan­ 2000 von der Universität Konstanz
tenphysiker – vermuteten. Letzte­ in die Leitung des 5. Physikalischen
res Thema erfuhr einen grandiosen Instituts der Universität Stuttgart
Aufschwung, seit es 1995 erstmals wechselte. Pfau ist Sprecher desgelang, in der Nähe des absoluten SFB/TRR 21. „In der damaligen For­
Nullpunkts die so genannte „Bose- schergruppe „Quantengase“ hat­
Einstein-Kondensation“ von ultra­ ten wir allerdings nur ein Teilgebiet
kalten atomaren Gasen zu reali­ des heutigen Sonderforschungsbe­
sieren. 2001 bekamen dafür die reichs im Blick“, sagt er, „nämlich
Amerikaner Eric Cornell und Carl die Physik der kalten Atome.“
16

Tilman Pfau befasst sich auch
im SFB/TRR 21 mit den Bose-Ein­
stein-Kondensaten. Weltweit erst­
mals ist es seiner Arbeitsgruppe ander Universität Stuttgart im letzten
Jahr gelungen, bei 700 Nanokelvin
Chrom-Gas zu kondensieren – ausmehr als 50 000 Chrom-Atomen,
aus denen inzwischen schon
100 000 wurden. Wenn auch Albert
Einstein den Phasenübergang von„normaler“ Materie zum Bose-Ein­
stein-Kondensat schon 1925 vor­
ausgesagt hatte, musste die expe­
rimentelle Darstellung noch viele
Jahrzehnte auf sich warten lassen.
Erst mit der Laserkühlung (dafür
wurde der Nobelpreis 1997 verlie­hen) gelang es, Atome in der Gas­
phase auf etwa 10 bis 100 Mikrokel­
vin abzukühlen. Auf diesem Niveau
schon ziemlich bewegungslos – dieGeschwindigkeit der Atome in der
Gaswolke beträgt nur noch einige
Zentimeter pro Sekunde – kön­nen die Physiker sie trickreich mit
magnetischen oder optischen Fal­len einzeln einsammeln und mittels
einer so genannten Verdampfungs­
kühlung auf wenige 100 Nanokel­
vin weiter herunterkühlen.
Dann, ganz nahe am absolu­
ten Nullpunkt, passiert es: Die
Atome verlieren ihre Eigenstän­
digkeit und verhalten sich wie eineinzigesquantenmechanisches
Objekt. Ihr klassischer Charakter,
nämlich einzelne, unterscheidbare
Teilchen zu sein, schlägt urplötz­
lich in einen neuen Aggregatzu­
stand kollektiven quantenmecha­
nischen Wellenverhaltens um: Im
Bose-Einstein-Kondensat werden
die Atome ununterscheidbar. Cha­
rakteristisch ist die Kohärenz desWellenverhaltens, also die ein­heitliche Wellenlänge über die
gesamte Ausdehnung des Kon­
densats hinweg, verbunden mit
der Ausbildung völlig neuer Mate­rieeigenschaften. Schon seit länge­rem vermuteten die Physiker, dassdieser fundamentale Unterschiedzu „normaler“ Materie die Grund­lage für makroskopische Quanten­

Pfau

Versuchsaufbau am 5. Physikalischen
Institut der Universität Stuttgart,
mit dem es der Gruppe vonTilman Pfau gelingt, rund 100 000
Chrom-Atome in ein Bose-EinsteinKondensat zu überführen. Rechts
oben im Bild ist zu sehen, wie
der Laserstrahl zur Kühlung in die
Vakuumkammer eingespiegelt wird.

phänomene wie Supraleitung oderSuperfluidität sei. „Unsere BoseEinstein-Kondensate aus ChromAtomen zeigten zum Beispiel fer­romagnetische
Eigenschaften“,berichtet Pfau und deutet an, dass
Chrom-Kondensate vielleicht ein­
mal in der Nanotechnologie als
Quelle so genannter Atom-Laser
dienen könnten, um einzelne
Atome mit hoher Auflösung auf
Oberflächen zu deponieren.
Ultrakalte Atome, Quantengase,Bose-Einstein-Kondensate – das ist
der eine Ausgangspunkt von insge­
samt 14 Teilprojekten im SFB/TRR
21. „Wir nähern uns hier sozusa­
gen der gemeinsamen Mitte einer
Brücke, die wir Atomphysiker zu
den Festkörperphysikern schlagenund umgekehrt“, sagt Tilman Pfau.
Denn als man erst einmal miteinan­
der ins Gespräch gekommen war,
wurde schnell deutlich, dass „die
Physik der Atome und der ebenfalls
von Quanteneffekten beherrschten
mesoskopischen
Systememit
Objektgrößen von 10 bis 100 Nano­metern ziemlich ähnlich ist“.
Gemeinsames Ziel der unter­schiedlichen Physik-Disziplinen
im SFB/TRR 21 ist es nun, die teil­
weise komplementären Kontroll­möglichkeiten einzusetzen, um
Vielteilchenquantenkorrelationen
gezielt zu steuern und die Gemein­samkeiten von mesoskopischen
Systemen und Quantengasen dazu
zu nutzen, neue Zustände derMaterie zu entdecken, neue dyna­
mische Quantenzustände zu erzeu­
gen, das Verständnis des Skalie­
rungsverhaltens von wenigen zu
vielen gekoppelten Systemen zu

entwickeln, Dekohärenzeffekte zu
manipulieren und zu untersuchen
sowie Licht-Materie-Zustände zu
kontrollieren.
Tatsächlich ist es in den letzten
Jahren vielfach schon gelungen,
Quantengase als wechselwirkende
Quantenmaterie in sehr gut defi­
nierten Geometrien und bei ultra­
kalten Temperaturen zu kontrollie­
ren. „Auch können wir mit unserem
Superrechner an der Universität
Stuttgart das Zusammenwirken
der Teilchen simulieren“, sagt Ale­jandro Muramatsu von der Univer­sität Stuttgart, ebenfalls stellvertre­
tender Sprecher des SFB/TRR 21.
Allerdings zeigt Muramatsu auchdie Grenzen der theoretisch-virtu­
ellen Analyse von Quantenmaterieauf: „Unser Rechner war vor einem
Jahr, als er installiert wurde, derschnellste Rechner Deutschlands
und in seiner Eigenschaft als Vek­
torrechner schnellster Supercom­
puter Europas – aber er schafft es
nur, das Verhalten von 36 Teilchenabzubilden.“
Die SFB/TRR-Forscher sindsicher, dass es ihnen mit den
Techniken und Verfahrensweisen
aus der Festkörperphysik gelin­
gen wird, Quantenmaterie wie ineinem Legosystem zusammen­
setzen zu können. „Ich bin schon
sehr gespannt, wie sich dann das
experimentelle Ergebnis mit dem
errechneten zur Deckung wird
bringen lassen“, sagt Wolfgang
Peter Schleich: „Wie wird sich das
bei 30 Teilchen darstellen, stim­
men Experiment und Rechnung
bei 35 Teilchen überein? Und dann
träume ich natürlich von experi­

mentellem Neuland: 40 Teilchen,
50 Teilchen, 100 gar.“
Der Optimismus, bald im „Nie­
mandsland“ zwischen Mikro- und
Mesokosmos fündig zu werden und
Neues zu entdecken, schöpft sichaus der Erkenntnis, „dass wir nachunseren ersten Gesprächen über die
innerwissenschaftliche Kulturgren­ze hinweg schnell merkten, dasswir das Rüstzeug dafür schon längst
in Händen hielten“, sagt Reinhold
Kleiner, „das festzustellen, hat uns
etwas Zeit gekostet, aber dannnatürlich elektrisiert.“ „Es ist ja so,dass jede Community eine bestimm­
te Geschichte hat und im Laufe derZeit ein gemeinsames Verständ­
nis der zugrundeliegenden Physik
entwickelt“, erläutert Pfau, „wenn
wir nun zusammen lernen, wie derjeweils andere die Dinge versteht,dann profitieren wir alle – und das
ist ein Mehrwert, der in diesem
transregionalen Sonderforschungs­
bereich entstehen wird.“ „Und es
geht ja nicht nur ums gegenseitige
Verstehen – auch unsere Technikensind unterschiedlich, jede Commu­
nity hat ihre Verfahren“, fügt Klei­
ner hinzu.
Tilman Pfau hat zusammen mit
seinen Kollegen daraus den Schlussgezogen, innerhalb des SFB/TRR
21 keine Mühen zu scheuen, hierfür eine neue Verständigungsbasis
innerhalb der Physik zu sorgen. So
sind zum Beispiel die Doktoranden
in den Projekten dazu verpflich­tet, jeweils für mindestens eine
Woche in ein Projekt der anderen
Community zu gehen, dort mitzu­
arbeiten, andere Denkweisen und
Techniken kennen zu lernen undschließlich hierüber einen Vortragzu halten. „Wir erhoffen uns, dassauch auf der Ebene der Doktoran­den dieser euphorisierende Prozess
stattfindet, den wir in der Rundeder Teilprojektleiter durchlaufen“,sagt Pfau.
Dieter Beste
17

Erinnerungskulturen

Archäologie des Gedächtnisses
iner der schönsten Auslöser
einer Erinnerung in der Litera­
tur ist ein in Tee getunktes Kuchen­stück, eine Madeleine. Die Tante
reichte sie dem Erzähler, als er
noch klein war. In Marcel Prousts
Roman „Auf der Suche nach derverlorenen Zeit“ (1913) wiederholt
sich dieses Erlebnis viele Jahre
später, und mit einem Mal „stiegenjetzt alle Blumen unseres Gartens
und ... all die Leute aus dem Dorf
und ihre kleinen Häuser und die
Kirche ... aus meiner Tasse Tee“.
Menschen verlassen sich nicht
gern allein auf die Gedächtnis­
leistung, ebenso wenig indes auf
Zufälle, wie sie dem Romanhelden
widerfahren. Sie schaffen sich
Eselsbrücken: im Fotoalbum, im
zum kommerziellen Massenpro­
dukt gewordenen Reiseandenken
oder in der geerbten Taschenuhr.
Eine Ausstellung über das – recht
breit interpretierte – „Souvenir“
widmet sich bis zum 29. Oktoberdiesem Thema; das Museum fürAngewandte Kunst in Frankfurt am
Main hat sie zusammen mit dem
SFB 434 „Erinnerungskulturen“der Universität Gießen organisiert.
Das individuelle wie kollektive
Bemühen, der Vergesslichkeit ein
Schnippchen zu schlagen, zeigt die
Schau in all ihren ernsten, banalen,
kitschigen, nostalgischen und skur­
rilen Formen. Schon die Pilger desMittelalters trugen Reliquien als
Andenken nach Hause. Im 18. und
19. Jahrhundert wurden Locken
als Gedenken an die verstorbene
Geliebte kunstvoll geflochten,
geklöppelt und eingefasst. Sym­bole politischer Umbrüche sind um
1800 entstandene Modelle der Bas­tille, deren Erstürmung die Fran­zösische Revolution begründete,oder Steine der Berliner Mauer, dienach der Wende auf der Straße zu
erstehen waren.
Historiker sind schon per Defini­tion professionelle Erinnerer, Chro­nisten vergangener Ereignisse.
Und auch die Kunst- und Literatur­geschichte richtet den Blick zurück.
18„In den 90er Jahren hat es in den
Geisteswissenschaften einen Wan­del gegeben“, berichtet der His­
toriker Jürgen Reulecke, Sprecher
des SFB. „Es gab einerseits dieGeschichte, wie sie in den Lehrbü­
chern steht. Nun galt das Interes­se plötzlich aber den Erfahrungenvon Menschen in ihrer jeweiligen
Zeitheimat.“ Als der SFB 1997 ent­
stand, entwickelte er sich zu einer„Lokomotive“ dieses Trends.
Die Wissenschaftler widmen
sich der Frage, wer sich an was
auf welche Weise erinnert, undschlagen einen Bogen von derAntike bis heute. Zwar ist Erinne­rung zunächst etwas Subjektives,
das intim im Kopf des Einzelnen
stattfindet. Jedoch „entsteht sie
niemals im luftleeren Raum“, sagt
die Anglistin Birgit Neumann, diezusammen mit Reulecke den SFB
koordiniert. Erinnerungen sindeingebunden in soziale, religiöse,
kulturelle, ethnische, generati­
onen- und geschlechtsspezifische
Bezüge. „Und damit sie überhaupt
wirksam und über Generationen
hinweg transportiert werden kön­
nen, bedarf es der Vermittlung
durch Medien.“ Dazu gehören nicht
nur „Dinge“, wie sie die Frankfur­
ter Ausstellung benennt, sondern
auch mündliche und schriftliche
Sprache, Bild und Ton, Rituale,
Zeremonien und Inszenierungen.
Mit den technischen Revolutionen
veränderten die Vermittlungsmedi­
en auch die Art der Erinnerung. Siesind Thema der Arbeitsgruppen,
die sehr von Nachwuchsforschern
geprägt werden und in denen die
Vertreter der 20 Teilprojekte sichverständigen.
Erinnerungen üben sogar dort
Einfluss aus, wo man es nicht erwar­
tet. Der Soziologe Andreas Lan­genohl beschäftigt sich mit einer

Inszenierte Tradition:
Der frühere Präsident Kenias Kenyatta
in der Tracht der Kikuyu.

Zunft, deren Anliegen es eigentlich
ist, Zukunft zu antizipieren: derBörse. Er befragte Analysten und
Fondsmanager nach der Bedeu­
tung von Vergangenheit und Erin­
nerung in ihrer alltäglichen Arbeit.
Selbstverständlich beziehen sie
die Charttechniken, mit denen auf
mathematischer Grundlage Kurs­
verläufe berechnet werden, in ihre
Strategien ein. Ebenso betrachten
sie die Geschichte einzelner Fir­men und ihrer Aktienkurse, da sie
ihre Empfehlungen und Entschei­
dungen den Anlegern gegenüber
legitimieren müssen. „Jeder Bör­
sianer hat aber auch die ersten
geplatzten Spekulationsblasen im
Kopf: die Tulpenzwiebel-Hausse
1636 und den Londoner SüdseeCrash von 1720.“ Und erst recht
präsent sind jüngste Ereignisse,
die die Aktienmärkte bewegten:
der erste Irakkrieg, die Boompha­
se der 90er Jahre, das Platzen desNew-Economy-Hypes 2000. Merk­
würdig sei, so Langenohl, dass pro­fessionelle Anleger ganz nach dem
Prinzip des Börsenweisen André

Winfried Speitkamp

EAxel Schneider/MAK Frankfurt

In Stammbüchern verewigten sichwie in den heutigen Poesiealben
gute Freunde mit Widmungen. Das
abgebildete von 1792 gehörte einem
gewissen Johann Gottlieb Krantz.

Kostolany an ein realwirtschaft­lich begründetes, langfristiges
Kurswachstum glauben; auf dem
Parkett jedoch gehe es ihnen stets
um unmittelbares Reagieren, um
schnelles Kaufen oder Verkaufen.
Weil sie vermuten, dass die ande­
ren Anleger sich ebenso von Erfah­
rungen mit Krisen, Gerüchten oder
Erfolgsgeschichten leiten lassen,
richten sie ihre Entscheidungendanach aus.
„Für den Namen unseres SFB
haben wir bewusst den Plural desWortes ,Kultur’ gewählt“, erläu­
tert Reulecke, „darin drücken sich
Wandelbarkeit, Vielfalt und Kon­
flikte der Erinnerung aus“. So erin­
nern sich Finanz-Experten anders
an den Irakkrieg als die Iraker,
diese wiederum anders als die ame­rikanischen Soldaten. Und überall
streiten Bevölkerungsgruppen um
das, was überhaupt erinnerungs­
würdig sei. Tabus herrschen eben­
so wie die Verdrängung. Die Ver­brechen des Nazi-Regimes etwa
rückten mit ganzer Kraft erst nachdem Wiederaufbau Deutschlands
und mit der Jugend-Revolte der
60er Jahre ins öffentliche Bewusst­
sein; auch dies ist Thema eines
SFB-Projektes. Wie schwer wir uns
damit immer noch tun, zeigt derBau des Holocaust-Mahnmals in
Berlin, der neben allen anderen
Kontroversen auch die Frage nacheiner „Hierarchie der Nazi-Opfer“– wie es „Der Spiegel“ formulierte– ausgelöst hat. „Opfer sind natür­lich zuerst die Juden, die Sinti undRoma, die Bevölkerung in den
besetzten Gebieten und die Ver­folgten gewesen“, so Reulecke. Bis
heute vergessen geblieben seien
hingegen zum Beispiel die Men­
schen, die den Zweiten Weltkrieg
als Kinder erlebt haben und die,anders etwa als die Vertriebenen,
keine Lobby haben. Im vorigen

Jahr war der SFB Mitveranstaltereines Kongresses zum Thema „Die
Generation der Kriegskinder“, undein SFB-Projekt untersucht die
traumatischen Erfahrungen dieser„Kinder ohne Väter“.
Es sind gerade die radikalen
Umwälzungen der letzten hundert
Jahre, die Erinnerungen mit Kon­
flikten beladen. In Zusammenar­
beit mit der Hebrew University in
Jerusalem geht Reulecke in einem
weiteren Projekt zum Beispiel dem
Kulturschock nach, den junge
deutsche Juden mit der Emigra­
tion nach Palästina erlebten. Als
Teil der Jugendbewegung in der
Weimarer Republik sind sie „ganz
selbstverständlich in Wandervo­
gel-Gruppen durch die deutschen
Wälder marschiert“. Die Wissen­
schaftler erforschen, welche Vor­stellungen sie in die fremde Welt
mitgenommen haben.
Eine andere Konfrontation zwei­
er Kulturen beschäftigt den His­
toriker Winfried Speitkamp; er
untersucht, wie Menschen ihre
Lebensgeschichte im Ostafrika
der kolonialen und nachkolonialen
Zeit reflektierten und wie in ihren
Erinnerungen die von den Koloni­
alherren hineingetragenen Werte,
Normen und Haltungen mit den
eigenen verschmolzen. Die Begeg­
nung prägte auch ihre Vorstellun­
gen von Tradition, denn zwischen
dem Erleben der Kindheit und derErinnerung daran liegt ja immer
eine lange Zeit voller neuer Ein­drücke. Dazu gehörte, so Speit­
kamp, interessanterweise auchder Einfluss, den die westliche
Zivilisationskritik im frühen 20.
Jahrhundert auf die Afrikaner aus­
übte: Sie konstruierten selbst ein
mythisiertes Bild von ihren Wur­zeln. In der Kolonialzeit wurde Tra­
dition zudem zu einem Instrument,
mit dem Politiker den Kampf fürnatio­nale Unabhängigkeit führten.
Der frühere kenianische Präsident
Jomo Kenyatta (ca. 1892 – 1978)
etwa schrieb in London 1938 seine
Magisterarbeit über das Volk der
Kikuyu. Das Cover-Foto des spä­
ter veröffentlichen Buches „Facing
Mount Kenya“ zeigt ihn in traditi­
oneller Kleidung. „Im alltäglichen
Leben aber trug er selbstverständ­
lich einen Anzug.“
Speitkamps Quellen sind vor
allem Autobiografien. Obadiah
Kariuki etwa, ein Bischof der angli­
kanischen Kirche in Kenia, erzählt
in seinen Memoiren (1985), wie er
vom Ziegenhirten zum geachteten
Kirchenvorstand aufstieg. Darin
setzt er sich mit den Werten derwestlichen und der traditionellen
Religion und Kultur auseinander
und findet in einer Synthese bei­
der am Ende seine eigene Position
im heutigen Afrika. „Wie er habenauch andere ihre Lebensgeschich­te entworfen, die für sie sinn- undidentitätsstiftend wirkte“, sagt
Speitkamp.
Bald wird der SFB sich an seine
eigene Geschichte erinnern kön­
nen. Wenn 2008 seine 12jährige
Förderungszeit endet, schauen die
Wissenschaftler auf einen Korb
voller Früchte: eine Palette von
Büchern, darunter eine eigene,
jetzt schon 27 Bände umfassende
Reihe, dazu unzählige Ringvorle­
sungen mit Gastrednern vor dem
Gießener Bildungspublikum, eine
intensive Zusammenarbeit mit
Jerusalem, der Cornell University
in Ithaca, New York, und europä­
ischen Einrichtungen. „Das Span­nende ist“, so Reulecke, „dass mit
dem Ende des SFB das Themanicht abgeschlossen ist.“ Die
Generation der Nachwuchswis­
senschaftler, so ist er überzeugt,
wird weiter den Spuren der Erin­
nerung folgen.
Marion Kälke
19Praxisrelevante Modellierungswerkzeuge

Geheimnis der EigenschaftenI

hre Anzahl ist Legion: Allein 2288
Stahlsorten weist die Europä­
ische Stahlregistratur gegenwärtig
aus, dabei sind Werkssondermar­
ken und Stähle nach außereuro­
päischen Regelwerken noch nicht
einmal berücksichtigt. Die Anzahl
der Sorten spiegelt das Spektrum
an Eigenschaften, das dieser Werk­
stoff aufweisen kann, seine Unter­schiede in Härte, Zähigkeit oderetwa Schmiedbarkeit, seiner Duk­tilität. „Ist es nicht verwunderlich,dass alle diese unterschiedlichen
Eigenschaften bei fast gleicher
chemischer Zusammensetzung inErscheinung treten?“, fragt Günter
Gottstein vom Institut und Lehrstuhl
für Metallkunde und Metallphysik
der RWTH Aachen, und gibt gleich
selbst die Antwort: „Es ist nicht die
Chemie, sondern die Physik, die für
die Eigenschaften von Stahl steht– die Mikrostruktur, die räumliche
Verteilung der Elemente, die Kris­
tallstruktur oder auch die Defektein den Kristallgittern.“Günter Gottstein ist Sprecher
des Transferprojektes 63 „Praxis­
relevante
Modellierungswerk­
zeuge“, das Anfang 2006 mit Endeder Laufzeit des SFB 370 „Integra­
tive Werkstoffmodellierung“ seine
Arbeit an der RWTH Aachen fürdrei Jahre aufgenommen hat, um ingemeinsamen Projekten mit Indus­
trieunternehmen die Ergebnisse
der Grundlagenforschung in die
Praxis einzubringen, ihre prinzi­
pielle Realisierbarkeit zu überprü­
fen und auch neue beziehungswei­
se weitergehende Fragestellungenin die Forschung der Universität
zurückzukoppeln. Gegenstand derForschung im SFB war über zwölf
Jahre hinweg das Unterfangen,„eine prozessdurchgängige Werk­
stoffsimulation“ zu entwickeln.
Stahl zum Beispiel ist eine Legie­rung von Eisen und Kohlenstoff,hinzu kommen mehr oder weniger
anteilig Elemente wie Nickel oder
Chrom, Mangan oder Titan. Das
Vertrackte daran: „Aus der Zusam­
mensetzung lassen sich nur sehr20

vage Voraussagen über die Eigen­schaften des Werkstoffs ableiten“,sagt Gottstein, „dies gelingt uns
nur, wenn wir die jeweilige Mikro­
struktur kennen, die sich auf deratomistischen Ebene unter diesem
Blickwinkel leider sehr vielfältig
präsentiert. Sie ändert sich zudem
andauernd entlang der Prozessket­
te bei der Werkstoffherstellung.“
Einerseits eröffnet die Vielfalt der
Mikrostrukturzustände dem Inge­
nieur die Möglichkeit, durch das
Einstellen geeigneter Prozesspara­
meter ein weites Eigenschaftsspek­trum ein und desselben Materials
zu erreichen, andererseits ist abergenau diese empfindliche Abhän­
gigkeit der Mikrostruktur von der
individuellen Herstellungsgeschich­te eines Materials geradezu ein Alb­
traum für die Entwickler, die, wie
Gottstein es ausdrückt, „Werkstoffe
maßschneidern möchten.“„Die Idee zu unserem Sonder­
forschungsbereich entstand, alsabsehbar wurde, dass die Rechen­leistungen der Computer eine sehr
dynamische Entwicklung auchfür die Zukunft erwarten ließen“,
erinnert sich Gottstein und berich­tet, dass die in den 80er und 90er
Jahren aufkommende und sich

„Es gelang uns, die Verände­run­
gen der Gefüge-Mikrostruktur
in Prozessketten zu berechnen.“manifestierende Möglichkeit, mit
numerischen Methoden wissen­
schaftliche Modelle vollständig
durchzurechnen und zu bezahl­baren Preisen Simulationen her­zustellen, besonders auch in den
Werkstoffwissenschaften begierig
aufgegriffen wurde: „Zuvor“, sagt
Gottstein, „waren wir gehalten,
unsere Modelle einfach zu gestal­ten, um sie etwa mit einer Diffe­
renzialgleichung zu fassen.“ Aberleider hatten diese Gleichungenunter komplizierten Randbedin­

gungen wie in der Werkstofffor­
schung meist keine geschlossene
Lösung, so dass „wir uns häufig
mit Grenzwerten im ganz Großen
und ganz Kleinen zufrieden geben
mussten“, fügt er hinzu.
Als der SFB 370 am 1. Januar
1994 seine Arbeit aufnahm, waren
die Aachener Forscher, die schon im
Werkstoff-Forum der RWTH in viel­fältigen Projekten zusammengear­
beitet hatten, guter Dinge, nun mit
Computerhilfe zu Ergebnissen zu
kommen, die bis dahin als „unlös­bar“ galten. Die Herausforderung
war, die bislang in der Werkstofffor­
schung langen Entwicklungszeiten
zu verkürzen: Vom Labor bis zum
Produkt vergehen meist zehn oderauch 15 Jahre. Wegen der kompli­
zierten, nichtlinearen Zusammen­
hänge müssen die Wissenschaftler
empirische Beziehungen zwischen
den Prozessbedingungen und den
Werkstoffeigenschaften formulie­
ren – „und das erfordert unend­lich viele Messreihen“, weiß Gott­stein, „bedeutet viele Versuche, dienatürlich auch fehlschlagen kön­
nen, die Entwicklung von Pilot-Fer­tigungsanlagen, um die Praktika­bilität der Prozesse zu überprüfen,und schließlich das Bemühen, die
Qualitäten des Werkstoffs für seinespezifische Anwendung zu optimie­
ren.“Immer kürzere Produktzyklen
und Kostendruck in der Industriewaren ein weiteres Motiv für die
Grundlagenforscher, nach Abhilfen
zu suchen. Der Weg, wie man im SFB
den langen Entwicklungszeiten zu
Leibe rücken wollte, war klar vorge­zeichnet: Es galt, die Mikrostruktur­
entwicklung entlang der Prozess­kette durch die zugrunde liegenden
physikalischen Gesetzmäßigkeiten
theoretisch zu beschreiben und die
entscheidenden mikrostrukturellen
Zustandsgrößen von Prozessstu­
fe zu Prozessstufe weiterzugeben,
bis schließlich die Mikrostruktur
des Endproduktes vorliegt, die ja
dessen Eigenschaften wesentlich
bestimmt.

Screenshots: Mediakonzept

Sequenzen der Simulation eines Rekristallisationsprozesses. Online-Demonstration
unter: www.imm.rwth-aachen.de/hp/institut/fg/sim/welcome.htm

In den ersten drei Jahren des
SFB wurden deshalb zunächst die
physikalischen Modelle formuliert
und geeignete Simulationsmetho­
den ausgewählt. „In seiner zweiten
Phase haben wir dann die Simu­
lationsprogramme entwickelt undauf spezifische Werkstoffe und Pro­
duktlinien zugeschnitten“, berich­
tet Gottstein. Die dritte SFB-Phase
widmeten die Aachener Forscher
der Verknüpfung der Mikrostruk­
turmodelle untereinander undderen Kombination mit den Pro­
zessmodellen. So galt es damals
zum Beispiel, in einem bestimmten
Zeitintervall beim Warmwalzen
eines Aluminiumblechs die Simula­tionsmodule Phasenumwandlung,
Rekristallisation, Kristallplastizität
und Textur interaktiv miteinander
zur Kommunikation zu bringen und
in Finite-Elemente-Programme zu
integrieren. Im letzen SFB-Arbeits­abschnitt „haben wir dann konkrete
Werkstoffe und Bauteile definiert,
deren Eigenschaften wir prognosti­
zieren wollten“, berichtet Gottstein.
Man wählte ein Stahlbauteil – einen
Winkel aus Baustahl –, dazu ein im
Tiefziehverfahren umzuformendes
Aluminiumblech, eine Turbinen­
schaufel aus einer NickelbasisSuperlegierung, deren Oberfläche
beschichtet werden musste, sowie
eine Rohrmuffe aus Polypropylen,
einem Kunststoff.
„Es gelang uns, längs der Pro­
zessketten auf Basis der Mikro­
struktur die Eigenschaftsrelationen
darzustellen und die Änderung der
Mikrostruktur längs der Prozessket­
te modellhaft zu berechnen“, fasst
Gottstein das SFB-Ergebnis knapp
zusammen. Was dies für die Praxis
der Werkstoffentwicklung bedeutet,
macht die Ingenieurin Sonja Strate­meier vom Institut für Eisenhütten­
kunde der RWTH Aachen an einem
Beispiel klar und berichtet von ihren
Versuchen, ein im SFB entwickel­
tes Programm, das die Erstarrung

aus der Schmelze simuliert, auf die
Erstarrungsvorgänge beim Strang­
guss anzuwenden. Dabei nutzt
sie zur Vorhersage der Kornent­
wicklung der erstarrenden StahlKristalle (hier Primäraustenit) ein
halbempirisches Modell: Mit einer
Versuchskokille stellt sie verschie­dene Abkühlungsbedingungen ein,während sie die Einflussgrößen derErstarrung und der Mikrostruktur
rechnerisch ermittelt. Ihr Fazit:„Durch Weiterentwicklung desSimulationsprogramms und desKornmodells können künftig Gefü­
ge im Stranggießprozess gezielt
eingestellt werden.“Dieter G. Senk, Inhaber desLehrstuhls für Metallurgie vonEisen und Stahl am Institut fürEisenhüttenkunde und Sprecher
des RWTH-Werkstoff-Forums, indem 56 Professoren zusammenar­beiten, beteiligt sich im Rahmen
des Transferprojekts 63 an der
praktischen Umsetzung der SFBForschungsergebnisse: „Wir arbei­
ten hier mit insgesamt 16 Unter­nehmen zusammen, die meist
schon während der SFB-Laufzeit
in gemeinsame Projekte einge­
bunden waren“, sagt Senk, „allen
Werkstoffproduzenten brennen die
langen Entwicklungszeiten sehr
unter den Nägeln“. Meist sind es
große Industriefirmen, die das wirt­
schaftliche Potenzial der Aachener
Modellierungswerkzeuge erkannt
haben und eigene personelle Res­sourcen und Laborzeiten, beides
verbunden mit der Investition
eigener Finanzmittel, in die Trans­
ferprojekte einbringen.
„Bei dem Transfer der SFB-For­
schung am Beispiel der beschich­teten Turbinenschaufel sind auchkleinere Unternehmen mit an
Bord, aber es zeigt sich, dass es
kleinen Firmen doch häufig nicht
leicht fällt, Personal für diese Auf­
gabe abzustellen“, berichtet Senk,„zudem sind die Modellierungs­

werkzeuge, die wir unseren Part­nern über das Internet zur Verfü­
gung stellen, nicht leicht zu bedie­
nen. Im Moment vergeht noch viel
Zeit damit, dass sich Mitarbeiterunserer Partnerfirmen einarbei­ten.“ „Man muss ja auch erst ein­mal verstehen, was die Werkzeuge
eigentlich machen“, ergänzt Gott­stein. „Und deshalb treffen wir uns
zurzeit in kurzen Abständen“, sagt
Senk, „uns geht es auch darum, die
Gesprächspartner aus der Industriebesser kennen zu lernen, denn inder experimentellen Arbeit müssen
wir zusammenarbeiten, und das
bedeutet natürlich, dass es keine
Verständigungsschwierigkeiten
zwischen unseren Wissenschaftlern
und den Entwicklern in der Indus­
trie geben darf.“„Zu Beginn der Arbeiten im
Transferprojekt haben wir sehr
genau überlegt, welche prak­tischen Probleme der Industrie wirangehen können“, sagt Günter
Gottstein. Zusammen mit sieben
Industrieunternehmen befassensich die Aachener Wissenschaftler
zum Beispiel mit der kniffeligen
Vorhersage lokaler mechanischer
Eigenschaften in Schweißnäh­ten. Oder: Zusammen mit einem
großen Aluminiumhersteller habensie sich vorgenommen, die Eigen­schaften von bestimmten Legie­
rungen durchgängig über viele
Stufen hinweg – Warmwalzen,
Kaltwalzen, mehrstufiges Glühen– zu simulieren. „Wir wollen ja die
Leistungsfähigkeit unserer Model­
lierungswerkzeuge testen, und daist es natürlich spannend, nicht
solche Eigenschaften vorherzusa­
gen, die man aus Erfahrung heraus
schon weiß, sondern empfindliche
Punkte zu bearbeiten, an denen
sich die Eigenschaften eines Werk­
stoffs schlagartig ändern. Dassunsere Werkzeuge hier erfolg­
reich sind, das wollen wir zeigen.“Dieter Beste
21

Interview

Ein Sonderforschungsbereich
schweißt zusammenUrsula Gather ist Sprecherin des
SFB 475 „Komplexitätsreduk­tion in multivariaten Datenstruktu­
ren“ der Universität Dortmund. In
ihm arbeiten seit neun Jahren Wis­
senschaftler der Statistik zusam­
men mit Informatikern, Mathemati­kern, Medizinern, Wirtschafts- undIngenieurwissenschaftlern über­wiegend der Universität Dortmund,dem Institut für Arbeitsphysiologie
und der Chirurgischen Klinik, beide
Dortmund, sowie dem Institut fürWirtschaftsforschung, Essen. Ziel
ist die Entwicklung und Umset­
zung neuer Methoden der Statistik,um komplexe Daten zu analysieren
und schwierige Ursache-Wirkungs­
beziehungen zu modellieren. Wie
kann man etwa aus den zahlreichen
Datenreihen, die ein Alarmsystem
am Intensivbett online liefert, dieüberlebenswichtige Information in
Echtzeit extrahieren?

? Wie haben sich die einzel-

nen Projektgruppen vor
neun Jahren gefunden?
! Natürlich aus einer wissen­
schaftlichen Zielsetzung heraus:
Am Anfang stand die Feststellung,dass die klassischen Methoden
der Datenanalyse und statisti­
schen Modellbildung nicht mehradäquat waren für die kom­plexen Fragen in den Anwen­
dungswissenschaften. Weil viele
datenanalytische Probleme inden Lebens-, Wirtschafts- undIngenieurwissenschaften abervon gleicher Struktur sind, woll­ten wir diese unter dem Dach derStatistik zusammenführen und soeinen neuen Typus statistischer
Methodik und Verfahren schaf­fen. Die konkreten Projekte sinddabei auch entstanden, weil es
gerade auf diesen Gebieten in
der Region Dortmund exzellente
Forscher gab. Gestartet sind wir
mit einer kleinen kooperationser­
probten Kerngruppe, die wir dann
schrittweise erweitert haben.
22? War es schwierig, alle Beteilig-

ten aus den unterschiedlichen
Wissenschaftskulturen miteinander ins Gespräch zu bringen?
! Das Förderinstrument SFB
erfordert bereits die interdiszip­
linäre Zusammenarbeit. Es macht
sich eine Gruppe von Forschernauf, Durchbrüche im eigenen
Fach wie auch fachübergreifend
zu erzielen, die einzeln kaum
möglich wären. Wenn alle sichauf eine Begutachtung vorbe­reiten, schweißt das zusammen.
Man kommt nur gemeinsam an.
Aber wir haben auch Struktu­reneingezogen, die Zusammen­arbeit
und Kommunikation erzwingen:Jedes Projekt hat zwei Leiter aus
unterschiedlichen Disziplinen, undjeder Methodenwissenschaftler lei­
tet auch ein Anwendungsprojekt.
So steht niemand allein, und jedes
Gebiet hat mehrere Kümmerer.
Außerdem haben wir zu Beginn
den ständigen Austausch geför­
dert. Dazu haben wir regelmäßige
Klausurtagungen veranstaltet,
und oft kamen hier gute Ideen
beim gemeinsamen Abendessen.
Unsere jungen Wissenschaftler
haben Themenzirkel organisiert.
Zum SFB finden in Dortmund
zudem spannende Veranstaltun­
gen wie Workshops, Gastvorträge
oder Kolloquien statt. Auf diese
Weise haben alle Spaß daran,über die eigenen Fachgrenzen
hinwegzuschauen: So haben wir
verhindert, dass sich Inseln bilden.
Die Vorgehensweisen bezüg­
lich Mittelverteilung, Zeitplanung,
Zuständigkeiten, Dokumentation
wurden offen und gemeinsam
abgestimmt, so dass im For­
schungsalltag wenig Reibereien
entstanden. Die Wissenschaft­
ler spüren, dass sie ihre eigene
Position und das Projekt stärken,
wenn sie im Verbund arbeiten.

? Wie haben sich personelle

Veränderungen, die sich im

Laufe der Jahre ja notgedrungen ergeben, ausgewirkt?
! Naja, nur was sich ändert,
bleibt bestehen. In jeder För­
derphase haben wir uns neuen
Herausforderungen angepasst:
Neue Projekte aufgenommen,
etwa zur Analyse von Genexpres­sionsdaten, oder der Tatsache
Rechnung getragen, dass Gebiete
an den Rändern zusammenwuch­sen, Nachwuchswissenschaft­ler zu Projektleitern gemacht,
neue Kollegen mit interessanten
Arbeitsgebieten eingebunden
und frühzeitig auf anstehende
Emeritierungen reagiert. Scha­de und gleichzeitig ehrenvoll ist
es, wenn Kollegen wegberufen
werden – meist konnten wir abererfolgreiche Bleibeverhand­
lungen führen. Und bei jungenWissenschaftlern erkennt man
so den SFB als Sprungbrett zum
Erfolg – oft auch im Ausland.

? Und wie wird es nach Ablauf
des SFB 2009 weitergehen?

! Wir möchten selbstverständlich
auf unseren Ergebnissen Neues
aufbauen – bereits jetzt gibt es
zwei Transferprojekte im SFB, indenen wir unsere Resultate mit
Industriepartnern in die Praxis
umsetzen. Das werden wir fort­
führen. Außerdem bleiben viele
grundsätzliche Probleme in derStatistik bestehen. Wir sind zum
Beispiel weiter mit dem „Fluchder hohen Dimension“ konfron­tiert, der mit sich bringt, dass fürhochdimensionale Datenstruktu­
ren sämtliche klassische Metho­
den versagen. Diese Schwierig­
keit können wir nicht prinzipiellüberwinden, sondern müssen
sie je nach Datenstruktur mit
speziellen und neuen Ansätzen
angreifen. Hier ist Stoff für viele
zukünftige spannende Projekte.
Interview: Dieter Beste und
Marion Kälke.

Round-Table

Sonderforschungsbereiche – essenziell
für Grundlagenforschung und Transfer

B

ernd Huber, Rektor der LudwigMaximilians-Universität Mün­
chen (im Foto links), und Burk­hard
Rauhut, Rektor der RWTH Aachen,gehen der Frage nach, wie zeit­
gemäß Sonderforschungsbereichesind und skizzieren aktuelle Her­
ausforderungen.

Produkte umzusetzen. Allerdings
darf das meines Erachtens nicht
zu einer verkürzten Sichtweise
führen: Man werfe oben in den
Automaten – sprich SFB – Geld
hinein, und unten kommt das
fertige Produkt zur Vermarktung
durch Unternehmen heraus.

Huber: Sonderforschungsbereichesind das zentrale Instrument, um
Grundlagenforschung an der Uni­
versität umzusetzen, zu bündeln
und damit immer wieder neue
Themen fokussieren zu können.
Darüber hinaus sind die SFB einganz zentrales Instrument, um
die Exzellenz einer Universität zu
stärken. Letztlich ist auch die Ein­
werbung von SFB aufgrund derknappen staatlichen Finanzen die
einzige Möglichkeit, sich als Hoch­schule im internationalen Forscher­wettbewerb zu aktivieren. Hinzu
kommen weitere Aspekte: Nach­wuchsförderung oder die interdis­
ziplinäre Zusammenführung von
Wissenschaftlern, um auch allejene Potenziale einzusammeln,
die an den Grenzen zwischen
den Disziplinen zu finden sind.

Rauhut: Natürlich sind das kom­pliziertere Ketten. Aber insgesamt
können die SFB ja über zwölf
Jahre laufen. Ich denke – auchwenn der Fokus auf der Grund­lagenforschung liegt – aus ihrer
Investition in Forschung will die
Gesellschaft zu Recht Nutzen
ziehen. Aus meiner Sicht war
es ein konsequenter Schritt derDFG, parallel zur Grundlagen­forschung in den SFB auch den
Transfer der Ergebnisse in die
Praxis zu fördern. Also in Transfer­bereichen zusammen mit Unter­nehmen etwa die entwickelten
Technologien zur Anwendung zu
bringen. Dieser Forderung derGesellschaft nach Transfer dererarbeiteten Ergebnisse dürfen
sich auch die geisteswissenschaft­lichen SFB nicht verschließen.

Rauhut: Dem kann ich nur
zustimmen: Für die Grundlagen­forschung sind SFB ein unver­zichtbares Instrument. Das gilt inbesonderem Maße auch für die
technischen Fächer, denn in derGrundlagenforschung bekommen
wir kaum Unterstützung aus derIndustrie. Aber wir brauchen die
Grundlagenforschung, damit etwas
in die sprichwörtliche Pipeline
hineingeht; etwas, das in 15 oder
20 Jahren zu einer praxisrele­vanten Innovation werden kann.

Huber: Aber man muss dennoch,glaube ich, verstehen, dass Wis­
senschaftler zunächst einmal
primär Wissenschaft machen
wollen und nicht unmittelbar
daran interessiert sind, über die
Nutzanwendung nachzudenken.
Auch ich finde den Transferge­danken wichtig und richtig – aberer darf natürlich nicht den Blickverstellen: Im Zentrum der SFB
sollten die Stärkung der wissen­
schaftlichen Exzellenz stehen
und die Hoffnung auf neue wis­
senschaftliche Erkenntnisse, diezunächst einmal zweckfrei sind.

Huber: Ich glaube, es ist unstrittig
und schon seit langem bekannt,
dass wir in Deutschland, unddas gilt wohl für ganz Europa,
Defizite darin haben, Ergebnisse
der Forschung relativ zeitnah
in wirtschaftliche Aktivität und

Rauhut: Ich finde es gut, wenn
die Neugier der Wissenschaftler
auch durch die Förderung ihrer
Forschungszusammenarbeit in
SFB immer wieder aufs Neue

angefacht wird. Insofern liegt auchein guter Schuss Weisheit darin,
dass ein SFB spätestens nachzwölf Jahren beendet wird. Wir
Wissenschaftler wollen und sollen
immer wieder neue Themen anfas­
sen. So weit so gut: Die derzeit
laufende Exzellenzinitiative desBundes und der Länder zeigt jaauch, wie ergiebig die Ideenquel­len sprudeln. Aber das bedeutet
für unsere Universitäten auch,dass die von der DFG geförder­
ten SFB zusätzliche Finanzmittel
der Universität binden. Und je
erfolgreicher die Wissenschaftler
einer Universität SFB einwer­ben, um so mehr werden eigene
Geldmittel zweckgebunden.
Huber: Mehr SFB sind wünschens­
wert. Aber damit die Universitäten
handlungsfähig bleiben, braucht
die DFG dafür künftig mehr
Mittel.
Rauhut: Deshalb wollen wir
Bund und Länder auffordern,der DFG mehr Geld für die SFBFörderung zur Verfügung zu
stellen – und zwar kurzfristig,
nicht erst in vier oder fünf Jahren.
Darin sind wir uns in der Hoch­schulrektorenkonferenz einig.
Huber: Viele sehr gute Anträge,
die im Rahmen der Exzellenzini­
tiative zur Förderung beispiels­
weise von Exzellenzclustern und
Graduiertenschulen gestellt undhier möglicherweise abgelehnt
werden müssen, eignen sichnämlich auch dazu, Ausgangs­
punkte für SFB zu werden.
Rauhut: Kurzum: Wir brauchen
in Deutschland mehr Geld für diegute Forschung an unseren Hoch­schulen – nicht zuletzt, um all die
guten Ideen aufzufangen, die jetzt
in der Exzellenzinitiative entstan­den sind und noch entstehen.
Moderation: Dieter Beste23

SonderforschungsbereicheDaten und Fakten
Sonderforschungsbereiche sindlangfristig angelegte Forschungs­
einrichtungen der Hochschulen, in
denen Wissenschaftler im Rahmeneines fächerübergreifenden For­
schungsprogramms zusammen­arbeiten. Neben der Förderung
exzellenter Wissenschaft im Ver­bund ist die Schwerpunktbildungin Hochschulen ein wichtiges
Strukturziel des Programms.
Im Rahmen des SFB-Programms
werden die verschiedenen Programmvarianten
Sonderfor­
schungsbereiche (SFB), Kulturwis­
senschaftliche Forschungskollegs(SFB/FKO) und Transregio (SFB/
TRR) sowie die Programmergän­
zungen Transferprojekte (TFP) und
Nachwuchsgruppen gefördert. In
allen Programmvarianten wer­den internationale Kooperationen
unterstützt.
SFB gesamt

276

davon Varianten:
SFB/FKO5

SFB/TRR

30

Land

AnzahlSFB% aller
SFB

AnzahlHochschulen
mit SFB

49
44
17
10
1
5
6
19
3
21
64
8
3
12
3
5
6

17,8
15,9
6,2
3,6
0,4
1,8
2,2
6,9
1,1
7,6
23,2
2,9
1,1
4,4
1,1
1,8
2,2

9
7
1
2
1
1
1
5
2
7
11
2
1
3
1
2
2

Baden Württemberg
BayernBerlin, Ost
Berlin, West
Brandenburg
BremenHamburg
HessenMecklenburg-Vorpommern
Niedersachsen
Nordrhein-Westfalen
Rheinland-Pfalz
Saarland
SachsenSachsen-Anhalt
Schleswig-Holstein
Thüringen

Seit Beginn des Förderprogramms im Oktober 1968 wurden bis heute ­ins­gesamt 709 SFB gefördert. Derzeit erhalten 276 SFB, darunter 42 in den
neuen Bundesländern, insgesamt 419,5 Mio. € Fördermittel für Personal,
Verbrauchsmittel und Geräte.
Ingenieurwissenschaften
57 (20,6%)

Geistes- und Sozialwissenschaften
37 (13,4%)

Programmergänzungen:
TFP

30

SFB-NWG

28

Anzahl aktuell geförderter SFB/Varianten/
Ergänzungen

Bisher in Spektrum derWissenschaft erschienen:
Graduiertenkollegs derDeutschen Forschungs­
gemeinschaft, Spektrum
der Wissenschaft,Juli 2005

Emmy Noether-Programm
der Deutschen­Forschungsgemeinschaft,Spektrum der ­Wissenschaft,
Januar 2006

24

Naturwissenschaften
70 (25,4%)

Lebenswissenschaften
112 (40,6%)

Verteilung der derzeit geförderten SFB auf die verschiedenen wissenschaft­lichen Disziplinen

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ist die zen­
trale Selbstverwaltungseinrichtung der Wissenschaft zur
Förderung der Forschung an Hochschulen und öffentlichfinanzierten Forschungsinstitutionen in Deutschland. Sie
fördert Forschungsvorhaben in allen Wissenschaftsgebie­ten. Wissenschaftliche Exzellenz, Förderung des wissen­
schaftlichen Nachwuchses, Gleichstellung von Wissen­
schaftlerinnen und Wissenschaftlern, Interdisziplinarität
und Internationalität gehören zu den Eckpunkten der
DFG-Förderung. Der Gesamtetat der DFG betrug im Jahr
2005 1,35 Mrd. €.

www.dfg.de

Impressum: Herausgegeben von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), Bonn ❙ Verantwortlich: Dr. Regina Nickel,
Referentin, Gruppe Sonderforschungsbereiche ❙ Konzept und Redaktion: Mediakonzept (www.mediakonzept.com),Düsseldorf ❙ Text: Dieter Beste, Marion Kälke ❙ Titelbild: Andreas Rzadkowsky ❙ Gestaltung: Lutz Stolz