EHRGEIZIGE ZIELE FÜR ALLE

Globale Herausforderungen - Grand Challenges
Digitalisierung, Klimawandel, Pandemie und sozialer Zusammenhalt sind nur einige Beispiele für komplexe Probleme, mit denen sich Forscher weltweit beschäftigen – auch die Berlin University Alliance, ein Verbund der drei großen Universitäten und der Charité
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Es sind zwei große Worte, die beschreiben, was uns weltweit jetzt und zukünftig beschäftigen wird: „Grand Challenges“ – große globale Herausforderungen, auf die es keine einfachen oder eindeutigen Antworten gibt. Dabei ist besonders die Wissenschaft gefordert, wie aktuell die Corona-Pandemie zeigt. In dieser Krisensituation, die alle Lebensbereiche umfasst, sind neben Akteuren aus Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft vor allem Wissenschaftler mit unterschiedlicher Expertise gefragt.

Um die geballte Forschungskompetenz der Berliner Wissenschaftslandschaft institutionell zu bündeln, geht die Hauptstadt mit ihren drei international renommierten Universitäten und einer weltweit angesehenen medizinischen Fakultät neue Wege: Die Freie Universität Berlin (FUB), die Humboldt-Universität zu Berlin (HUB), die Technische Universität Berlin (TUB) und die Charité - Universitätsmedizin haben sich in der „Berlin University Alliance“ (BUA) zusammengetan, um noch enger als bisher zu kooperieren und damit die Zukunft des Wissenschaftsstandortes zu stärken. Diese neue Allianz hat sich ehrgeizige Ziele gesetzt; eines davon betrifft die Erforschung eben jener globalen Herausforderungen, den Grand Challenges.

„Auch wenn es in den vier Häusern interdisziplinäre Ansätze in den unterschiedlichen Fachbereichen gibt, ist Wissenschaft dennoch disziplinär organisiert“, sagt Martina Löw. Die Soziologie- Professorin an der TU Berlin ist eines der vier Mitglieder im Steuerungsausschuss des BUA-Schwerpunktthemas „Focusing on Grand Challenges“. Ihrer Ansicht nach sei durch die Pandemie noch deutlicher geworden, dass die meisten großen Herausforderungen nur interdisziplinär zu lösen seien. „Vieles deutet darauf hin, dass die Gesellschaft anders dastünde, wenn es neben der medizinischen Forschung auch eine sozial- und geisteswissenschaftliche Pandemieforschung gegeben hätte.“
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„Die Struktur der Berlin University Alliance ermöglicht es, auch in Zukunft auf gesellschaftliche Problemlagen schnell mit wissenschaftlicher Analyse zu reagieren“
Martina Löw,
Soziologin, Technische Universität Berlin
Rainer Haag, Professor für Chemie an der FU Berlin und ebenfalls Mitglied im Steuerungsausschuss, geht noch einen Schritt weiter. „Die BUA versucht durch eine offene Kommunikation in Dialog mit der Gesellschaft zu treten – wir verfolgen also einen transdisziplinären Ansatz“, sagt er. Zusammen mit zwei weiteren Mitstreitern, dem Biochemiker Holger Dobbek von der HU Berlin sowie dem Virologen Christian Drosten von der Charité, versuchen Martina Löw und Rainer Haag zunächst einmal, Prozesse zu definieren, um neue Grand Challenges im Rahmen der BUA zu identifizieren.

Zwei globale Herausforderungen wurden bereits zu Beginn identifiziert: „Sozialer Zusammenhalt“ und „Globale Gesundheit“. Eine Voraussetzung für die Förderung von Forschungsprojekten zu beiden Themen besteht in der gesellschaftlichen Akzeptanz, also, dass die Themen vielen gesellschaftlichen Gruppen unter den Nägeln brennen. Zudem sei es wichtig, „genügend Workforce und Expertise an den vier Standorten zu bündeln, um die Grand Challenges in Berlin kompetent bearbeiten zu können“, sagt Haag. Dafür schreibt die Berlin University Alliance Fördergelder aus. In aufwendigen Antrags- und Auswahlverfahren können verschiedene Forschergruppen, die sich derzeit auf die Grand-Challenge-Initiative zu „Sozialer Zusammenhalt“ und ab Ende des Jahres zu „Globaler Gesundheit“ bewerben, finanzielle Unterstützung erhalten.

Zukunft in Zahlen

Wo wird zu Corona geforscht und gearbeitet?

INSGESAMT
72
UNTERNEHMEN / EINRICHTUNGEN:
DAVON
          
15
WISSENSCHAFTLICHE EINRICHTUNGEN
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11
START-UPS
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4
NETZWERKE & PLATTFORMEN
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42
UNTERNEHMEN
Darüber hinaus bietet die BUA aber auch die Chance, durch ihre Förderinstrumente schnell und effektiv auf Krisensituationen zu reagieren. Durch die rasante Ausbreitung des Coronavirus war es notwendig, möglichst schnell wissenschaftlich verwertbare Daten über die sozialen, kulturellen, wirtschaftlichen, politischen und rechtlichen Folgen der Pandemie zu erheben. „Es ging ganz konkret darum, Mittel bereitzustellen, um die Datenbasis wissenschaftlich nutzbar zu machen“, sagt Haag. Ohne den Verbund hätte das vermutlich nicht so kurzfristig geklappt: „Die Struktur der Berlin University Alliance ermöglicht es, auch in Zukunft auf gesellschaftliche Problemlagen schnell mit wissenschaftlicher Analyse zu reagieren und somit zügig Lösungsvorschläge zu erarbeiten“, sagt Löw.
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MEDIZIN – KAMPF GEGEN COVID-19

Es muss noch viel gelernt, erforscht und entwickelt werden, um das neue Coronavirus zu verstehen. An den Zukunftsorten stellen sich Forschungsteams und Unternehmen dieser globalen Herausforderung, beispielsweise am Campus Berlin- Buch. Arbeitsgruppen und Technologieplattformen des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin, des Leibniz- Forschungsinstituts für Molekulare Pharmakologie und der Charité – Universitätsmedizin Berlin arbeiten hier in enger Kooperation daran, SARS-CoV-2 und die Erkrankung COVID-19 zu erforschen.

Gemeinsam mit weiteren Forschungseinrichtungen wird intensiv nach Ansatzpunkten für Diagnostik, Therapie oder Impfstoffentwicklung gesucht. Die ebenfalls am Campus Berlin-Buch ansässige Firma CONGEN Biotechnologie entwickelte und produzierte in kürzester Zeit einen Test zum direkten qualitativen Nachweis von SARS-CoV-2 aus humanen respiratorischen Proben. Das Ergebnis des Tests liegt in weniger als zwei Stunden vor.
Auch junge Unternehmer leisten ihren Beitrag im Kampf gegen Covid-19. Das Startup Cellbricks am Zukunftsort Humboldthain hat eine neue Bioprinting-Technologie entwickelt, mit der komplexe dreidimensionale Strukturen aus biologischem Material hergestellt werden können. Diese 3-DModelle werden in der Infektionsforschung eingesetzt. Die am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM angesiedelte Firma bietet damit Forschern die Möglichkeit, biologische Grundlagenforschung zu betreiben.
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„Es ist wichtig, genügend Workforce und Expertise an den vier Standorten zu bündeln, um die Grand Challenges in Berlin kompetent bearbeiten zu können“
Rainer Haag,
Chemiker, Freie Universität Berlin
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SMART CITY – STADTENTWICKLUNG VON MORGEN

Smart City bedeutet: Die Stadt von morgen soll effizienter, nachhaltiger und lebenswerter werden. Dabei geht es nicht nur um die Entwicklung technologischer Innovationen im Bereich Mobilität, Infrastruktur, Umwelt- und Ressourcenschonung sowie Energieeffizienz. Smart City berücksichtigt auch soziale Aspekte wie Partizipation der Stadtbewohner, Share Economy oder eine bürgerfreundliche digitale Verwaltung.

Berlin bringt beste Voraussetzungen mit, um sich zu einer smarten Stadt zu entwickeln. Das Bundesministerium des Inneren, für Bau und Heimat (BMI) hat ein Förderprogramm zur Entwicklung von Smart-City-Konzepten aufgelegt, das in drei Staffeln ausgeschrieben wird. Ziel der Förderung ist es, bundesweit Stadtentwicklungsprojekte voranzubringen, die die Möglichkeiten der Digitalisierung intelligent nutzen. Anfang September hat das Land Berlin in der zweiten Förderstaffel als „Modellprojekt Smart City“ den Zuschlag erhalten. Unter dem Motto „Gemeinwohl und Netzwerkstadt / Stadtnetzwerk“ kann Berlin die Fördersumme von 17,5 Millionen Euro in den kommenden sieben Jahren gezielt einsetzen, um eine Smart-City-Strategie zu erarbeiten und fünf Projekte umzusetzen.

Das CityLAB Berlin, das von der Technologiestiftung Berlin betrieben und von der Senatskanzlei gefördert wird, hatte schon in der Antragsphase maßgeblich zu diesem Erfolg beigetragen – und wird nun an der Umsetzung von Smart-City-Konzepten beteiligt sein. Es versteht sich als Experimentierlabor, bindet dabei Wirtschaft, Wissenschaft, Zivilgesellschaft und Verwaltung in ihre Projekte ein. Das CityLAB Berlin befindet sich am Zukunftsort Flughafen Tempelhof. Der geschichtsträchtige Ort ist Europas größtes Baudenkmal. In den kommenden Jahren entwickelt er sich zu einem neuen Stadtquartier für Kunst, Kultur und Kreativwirtschaft, an dem übrigens trotz Corona aufgrund der Weitläufigkeit weiterhin kulturelle Veranstaltungen stattfinden können.
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Mehr als heiße Luft

Der Heißluftballon ist in der Geschichte der Luftfahrt ein Synonym für Pioniergeist und Innovation. Die elf Zukunftsorte repräsentieren heute in Berlin diese Haltung, natürlich unter ganz anderen Vorzeichen. Projekte der Energieversorgung, globalen Gesundheit und auch die Kommunikation darüber sind nur weltweit und vor allem unter Mitwirkung der ganzen Gesellschaft erfolgreich umzusetzen.
Jede Menge „Smartness“ plant auch die Tegel Projekt GmbH bei der Nachnutzung des Flughafens Tegel. The Urban Tech Republic versteht sich – wie der Name schon sagt – als Experimentierraum für neue urbane Technologien. Dazu zählen nachhaltiges Bauen, effizienter Einsatz von Energie, umweltschonende Mobilität und neue Recyclingsysteme. Das angrenzende Schumacher Quartier ist ebenfalls als klimaneutrales Wohnviertel konzipiert.

Auch in der neuen Siemensstadt sehen die Pläne vor, dass sich das 73 Hektar große Industrieareal in einen modernen urbanen Stadtteil verwandelt. Entstehen soll ein „zukunftsweisendes Quartier“, das neueste und nachhaltige Technologien, ausgewählte Kerntechnologien und innovative Start-ups integriert. Kurz: Das städtebauliche Smart- City-Konzept vereint Arbeiten, Forschen und Wohnen an einem Ort.

KLIMA WANDEL – NACHHALTIGKEIT

Ob Wasser-, Boden-, Luftanalytik, Werkstoff- oder Strukturanalytik, das Energiecluster Adlershof leistet einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. Die inhaltlichen Schwerpunkte im Bereich „Green Technologies“ liegen auf Energiespeichertechnologien, Herstellung von Wasserstoff, Weiterentwicklung von Brennstoffzellen und Dünnschichtphotovoltaik.
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„Der Zukunftsort CleanTech Marzahn steht für Innovation, Kooperation sowie unternehmerisches Engagement und bietet mit Berlins größtem innerstädtischen Industriegebiet, dem CleanTech Business Park, einmalige Möglichkeiten für die Industrie von morgen. Neue und expandierende Unternehmen finden im Zukunftsort CleanTech Marzahn viel Platz und ideale Rahmenbedingungen für zukunftsorientierte Produkte und nachhaltige Produktion.“
Nadja Zivkovic,
Bezirksstadträtin Marzahn-Hellersdorf
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Sämtliche Akteure in diesem Forschungsgebiet sind in Adlershof eng miteinander vernetzt. Dazu gehören das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) unter anderem mit dem Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik (PVcomB), das Leibniz- Institut für Kristallzüchtung (IKZ), das Institute for Analytical Science (ISAS), das Analytische Institut der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM), die Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung (DGzfP) sowie die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). Von der geballten Spitzenforschung vor Ort profitieren Unternehmen wie Autarsys, Graforce, SENTECH Instruments oder Home Power Solutions (HPS), um nur einige zu nennen.
Darüber hinaus setzt der Zukunftsort Adlershof bereits seit 2011 klimafreundliche Projekte am Standort selbst um. Das Zentrum für Photovoltaik und erneuerbare Energien (ZPV) etwa nutzt Solarmodule zur Stromgewinnung, Wärmepumpen zur Energieversorgung und Regenwasser als Brauchwasser. Ein weiteres Projekt beschäftigt sich mit der effizienten Nutzung von regenerativ erzeugtem Überschussstrom zur Beladung von Elektrofahrzeugen sowie der Schaffung einer intelligenten Ladeinfrastruktur für E-Mobilität.

Am EUREF-Campus Berlin werden schon seit Jahren innovative und nachhaltige Energie- und Mobilitätskonzepte entwickelt. Bereits seit 2014 erfüllt der gesamte Campus die CO2-Klimaziele der Bundesregierung für das Jahr 2050. Aktuell bestätigt der Zukunftsort seine Bedeutung als „Reallabor“ mit der Eröffnung zwölf neuer Ladestationen: Tesla Germany hat vor kurzem auf dem EUREF-Campus den ersten innerstädtischen V3 Supercharger in Deutschland in Betrieb genommen.
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Der Senat hat folgende elf Zukunftsorte definiert, an denen die Innovationskraft Berlins deutlich wird:

Berlin TXL – The Urban Tech Republic | Technologie-Park Berlin Humboldthain | Berlin-Buch | CleanTech Marzahn | Wirtschafts- und Wissenschaftsstandort Berlin Schöneweide | Adlershof | Flughafen Tempelhof | EUREF-Campus Berlin | Berlin SÜDWEST | Berlin Campus Charlottenburg | Siemensstadt 2.0
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„Es ist wie ein Rennen, das nie aufhört“

Der Chemiker Ulrich Panne ist seit 2013 Präsident der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). Die Ressortforschungseinrichtung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie sorgt dafür, dass neue Technologien zuverlässig und sicher sind
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Herr Panne, die Corona-Pandemie hat gezeigt, vor welchen großen globalen Herausforderungen wir stehen. Welche der sogenannten Grand Challenges sind am dringlichsten?
Da kann man kein Ranking aufstellen. Themen wie Energie, Umwelt, Ernährung, Wasser, Governance oder Gesundheit muss man zusammenhängend betrachten, denn die einzelnen Herausforderungen sind stark miteinander verknüpft. Aber genau genommen gibt es für den Begriff „Grand Challenges“ bislang keine klare Definition, sie hängt davon ab, wen Sie fragen.

Und wenn ich Sie danach frage?
Als Chemiker würde ich sagen: im Zentrum steht die Energie. Deren Sicherstellung und Verfügbarkeit lässt viele andere Dinge erst möglich werden. Dabei geht es um Fragen, die sehr stark mit der Entwicklung neuer Materialien und Technologien verbunden sind, etwa der Speicherung von grünem Wasserstoff, einem klimaneutralen Energieträger oder der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien.

Die Welt verändert sich rasant. Inwieweit muss sich auch die Wissenschaft verändern?
Wir Wissenschaftler müssen uns am Ende von unseren Kindern fragen lassen, was unser Beitrag zur Lösung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen war – in dieser vielleicht entscheidenden Dekade. Dazu wird sich die Wissenschaft auch ihrer Rolle bewusst werden müssen.

Inwiefern ist die kommende Dekade so entscheidend?
Ich glaube, dass wir uns einigen Wendepunkten nähern, am offensichtlichsten natürlich beim Klimawandel. Wir stabilisieren uns momentan nur noch dadurch, dass wir mehr Ressourcen verfügbar machen, also ökonomisch, technisch und politisch die Reichweite vergrößern – und das wird nicht ewig funktionieren.

Welche Rolle spielt dabei Interdisziplinarität?
Grand Challenges verlaufen quer zu allen Fachbereichen und Disziplinen, quer zu Kompetenzen und institutionellen Zuständigkeiten und quer zu nationalstaatlichen Grenzen oder Wirtschaftsblöcken. Interdisziplinarität ist nicht das Abarbeiten von Dingen durch unterschiedliche Wissenschaftsdisziplinen, sondern die Entwicklung einer gemeinsamen Sicht. Das ist durchaus schwierig, weil man eine gemeinsame Sprache finden muss. Zudem wird interdisziplinäre Arbeit nicht per se wertgeschätzt, weil man vom Wissenschaftssystem nur bedingt belohnt wird, wenn man sich von der eigenen Disziplin entfernt.

Wäre das aber notwendig?
Mehr noch: Es ist eine unabdingbare Voraussetzung, wenn man für die Grand Challenges mehr als nur Einzelaspekte bearbeiten will. Grand Challenges wie der globale Klimawandel sind sogenannte „wicked“ also böse Probleme, die nicht nur kompliziert, sondern komplex sind. Sie beinhalten nicht nur wissenschaftliche, sondern häufig auch soziale, politische und ethische Fragen.

Sind diese Probleme überhaupt lösbar?
Man kann solche Probleme nur zum Teil lösen und muss sie immer wieder aufs Neue bearbeiten – die Probleme verschwinden ja nicht. Wir leben noch immer in einem sehr einfachen linearen Fortschrittsglauben. Grand Challenges – das hört sich an wie eine sportliche Herausforderung, als ob es sich um einen 100-Meter-Lauf handele, den man gewinnt und dann ist es gut. Aber so ist es ja nicht.

Ähnelt es eher einem Marathonlauf?
Es ist eher wie ein Rennen, das nicht aufhört. Und dessen Fragestellungen und Sichtachsen sich immer wieder verändern. Es wird auch kommende Generationen beschäftigen, darauf immer wieder neue Antworten zu finden.
Fotos: Michael Pasternack; B. Wannenmacher; M. Hoppmann; iStock; WISTA Management Gmb; BAM / Michael Danner

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