Paul Mühlenhoff, Leiter des GDNÄ-Schülerprogramms, über verblüffende Erlebnisse mit ChatGPT, Täuschungsversuche in der Schule und Diskussionen im Lehrerzimmer.

Herr Mühlenhoff, über ChatGPT wird seit Monaten lebhaft diskutiert. Haben Sie eigene Erfahrungen mit dem Textgenerator?
Ich habe ChatGPT das erste Mal im Spätherbst 2022 ausprobiert und fand das Programm selbst in der damals noch frühen Version überraschend gut. Erfragt habe ich Übungsfragen zu einer Oberstufen-Unterrichtseinheit über den Roman „Der Trafikant“ – nur zu Testzwecken, nicht für eine konkrete Anwendung. Die Ergebnisse kamen sehr schnell, waren durchaus anspruchsvoll und schienen für die Zielgruppe geeignet zu sein. Beeindruckend fand ich, dass das Programm mir mitteilte, was es noch nicht wusste. Trotz mancher Defizite war damals schon klar, wohin die Reise geht: Diese Systeme werden immer besser werden.

In der Debatte über ChatGPT an Schulen fordern manche ein Verbot, andere betonen die Chancen. Welche Position vertreten Sie?
Ein Verbot wäre meines Erachtens sinnlos. ChatGPT und andere generative Sprachmodelle kommen auf uns zu und wir müssen uns damit auseinandersetzen. Unsere Aufgabe als Lehrkräfte ist es, die Funktionsweise zu erläutern und Missbrauch zu verhindern.

Nach einer Erhebung des Digitalverbands Bitkom hat die Hälfte der Schülerinnen und Schüler in Deutschland ChatGPT bereits beim Erledigen von Hausaufgaben, zum Schreiben von Texten oder zur Prüfungsvorbereitung verwendet. Wie ist das an Ihrer Schule?
An meiner Schule, dem Helmholtz-Gymnasium in Bielefeld, wird ChatGPT vor allem in der Oberstufe genutzt. Wie es in der Mittelstufe aussieht, weiß ich nicht genau. Ich vermute, dass es dort noch keine große Rolle spielt.

© Timo Voss, Studio of Thoughts | Helmholtz-Gymnasium Bielefeld

Das Bielefelder Helmholtz-Gymnasium, hier im Luftbild, wurde 1896 gegründet. Unter dem Motto „Ein modernes Gymnasium mit Tradition“ unterrichten heute rund 100 Lehrkräfte etwa 1000 Schülerinnen und Schüler.

Für welche Zwecke nutzen die Jugendlichen an Ihrer Schule den Chatbot?
Soweit ich es beobachten kann, vor allem zum Ausprobieren und Spielen. Allerdings kam dieses Jahr auch schon in Einzelfällen der Verdacht missbräuchlicher Nutzung auf. Es ging zum Beispiel um Facharbeiten, also um Arbeiten, die ohne schulische Aufsicht zu Hause angefertigt werden und deren Note so gewichtet wird wie eine Klausurnote. Wenn sich deutliche Abweichungen zwischen den Arbeiten und den bisherigen Leistungen zeigen, werden wir natürlich stutzig.

Wie hat Ihre Schule in dieser Situation reagiert?
Da wir in der Beweispflicht stehen, haben die Kollegen die Arbeiten sehr genau unter die Lupe genommen. Wissend, dass ChatGPT auch Quellenangaben generieren kann, prüften sie bei einer Facharbeit zum Beispiel, ob Bielefelder Bibliotheken über die in der Arbeit angegebenen Bücher verfügen. Den Verdacht, dass Facharbeiten mit Hilfe anderer Personen, etwa den Eltern, angefertigt wurden, gab es auch schon früher. Aber ChatGPT eröffnet da ganz neue Dimensionen. Daher wird in unserem Kollegium bereits darüber diskutiert, ob Facharbeiten bisheriger Machart in Zukunft überhaupt noch akzeptabel sind. Müssen sie durch mündliche Prüfungen ergänzt werden oder gilt es, ganz neue Wege zu finden? 

In anderen Schulen wird das vermutlich genauso sein. Wie reagieren die Schulbehörden auf die Herausforderung?
Das Ministerium für Schule und Bildung in Nordrhein-Westfalen hat schnell reagiert und einen gut gemachten Handlungsleitfaden für den Umgang mit textgenerierenden KI-Systemen herausgebracht. Auch andere Bundesländer haben entsprechende Empfehlungen veröffentlicht.

Wie steht es um die Lehrerfortbildung zu KI allgemein und Chatbots im Speziellen.
Es gibt solche Angebote. Für mich wären sie aber erst interessant, wenn sie konkret auf meine Fächer Deutsch und Biologie zugeschnitten sind. Noch ist das nicht der Fall.

Sie haben ChatGPT schon früh getestet. Hatte das Folgen für Ihren Unterricht?
Ja, ich habe die neue Technik im Unterricht in der Oberstufe zeitnah zum Thema gemacht. Wir haben darüber gesprochen, wie Chatbots funktionieren, was sie können und was nicht. Es ging auch um die unsichere Quellenlage und datenschutzrechtliche Bedenken: Immerhin muss man seine Mobilnummer bekanntgeben, um ChatGPT umfassend nutzen zu können. Es ging mir in dem Gespräch mit den Schülerinnen und Schülern aber vor allem darum, sie frühzeitig vor der Verlockung zu warnen, das KI-Modell als „Hausaufgabenhelfer“ zu nutzen. Kurzzeitig wäre die Nutzung von Vorteil, aber wer nicht selbst denkt, lernt auch nicht richtig. Und das ist ja die Gefahr, die dahinter steckt. Wir haben ChatGPT dann aber nicht weiter im Unterricht verwendet.

Können Sie und Ihre Kollegen erkennen, ob eine Hausaufgabe von Schülern oder von einem Chatbot gemacht wurde?
Bisher hatte ich noch keinen Verdachtsfall. Ich würde aber behaupten, dass wir Lehrer ziemlich schnell erkennen, ob es sich um eine eigene Leistung handelt oder nicht. Wir können das Leistungsvermögen unserer Schüler durch die Mitarbeit im Unterricht und die Klausuren sehr gut einschätzen – Diskrepanzen fallen da schnell auf. In meinen Fächern sehe ich ohnehin kaum Spielraum für den Einsatz von ChatGPT für Hausaufgaben. Die beziehen sich in der Regel auf Materialien mit Texten und Grafiken und damit kann man die KI noch nicht so einfach füttern. Bei simplen Definitionsaufgaben ist das vielleicht etwas anderes. Aber die fallen bei uns nicht groß ins Gewicht. 

In welcher Weise könnte ChatGPT in Ihren Fächern nützlich sein?
Das ist eine schwierige Frage, da die Anwendungsbereiche unglaublich umfassend und viele Fragen für uns Lehrer noch ungeklärt sind. Einen möglichen Nutzen sehe ich vor allem dort, wo die Schüler im Dialog mit der KI stehen und ihre Prompts, also ihre Anfragen, immer präziser formulieren müssen, um zum Ziel zu kommen. In diesem Prozess findet dann das Lernen statt. Im Fach Biologie wäre etwa denkbar, Experimente zunächst hypothetisch zu entwickeln oder gar einen Versuchsablauf zu modellieren. Im Fach Deutsch fände ich es zum Beispiel spannend, gezielt Dialoge eines Roman- oder Dramenausschnitts von der KI interpretieren zu lassen und die Plausibilität der Begründungen mit den Schülern zu diskutieren. Kann eine KI Ironie erfassen? Wieviel Kontext braucht sie dafür? Diese Fragen zu beantworten, wäre auch für das eigene Verständnis literarischer Texte durchaus nützlich.

Wird ChatGPT die Schule grundlegend verändern, wie manche vorhersagen?
Nein, das glaube ich nicht, jedenfalls nicht in den klassischen Schulfächern. Im Informatik-Unterricht dürfte das anders sein. Was sicher unberührt durch die neue Technik bleibt, ist unser Auftrag als Lehrer: Wir sollen junge Menschen zum selbstständigen Lernen erziehen und Wissen vermitteln. ChatGPT kann dabei möglicherweise helfen und den Unterricht bereichern, vor allem in der Oberstufe.

© MIKA-fotografie | Berlin

Sie leiten das Schülerprogramm der GDNÄ. Wird ChatGPT bei der nächsten Programmrunde 2024 eine Rolle spielen?
Die Schüler setzen sich ja immer mit Fragen auseinander, die sie selbst formuliert haben – so wird es auch 2024 in Potsdam sein. Vom Schülerprogramm aus gibt es keine Vorgaben, weder inhaltlich noch methodisch. Ich kann mir durchaus vorstellen, dass ChatGPT künftig zur Recherche herangezogen wird. Und ich bin überzeugt, dass die Schüler ihr Vorgehen transparent offenlegen werden.

Barbara Albert, Chemikerin und Rektorin der Universität Duisburg-Essen, über ihr erstes Amtsjahr, den Umgang mit einer Cyberattacke und Fokusthemen im Exzellenz-Wettbewerb  

Frau Professorin Albert, seit April 2022 sind Sie Rektorin der Universität Duisburg-Essen, kurz: UDE. Wie war das erste Jahr im Amt?
Es war spannend und ertragreich, aber auch herausfordernd. Wir sind als Universität Duisburg-Essen Teil der Universitätsallianz Ruhr und hatten in diesem Jahr die Chance, eine neue Research Alliance aufzubauen, die unsere Forschung in eine neue Liga katapultiert. Zugleich haben wir die Bewerbungen für den Exzellenzstrategie-Wettbewerb des Bundes und der Länder energisch vorangetrieben, ebenso unsere Nachhaltigkeitsinitiative und die Gründung einer neuen Fakultät – um nur einige Beispiele zu nennen. 

Mit welchem Ziel und welchen Themen tritt Ihre Universität im Exzellenzwettbewerb an?
Wir schärfen gemeinsam mit der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Dortmund unser Forschungsprofil, zum Beispiel im Bereich der Neurowissenschaften. Traditionell ist aber auch die Trink- und Süßwasserforschung an der Universität Duisburg-Essen sehr stark. Mit dem interdisziplinären Zentrum für Wasser- und Umweltforschung, das sich schon seit zwanzig Jahren einen Namen macht, haben wir an der UDE eine international bekannte Wissenschaftseinrichtung mit Impact. Der Klimawandel erfordert einen verantwortungsbewussten und flexiblen Umgang mit der Ressource Wasser, und deswegen war es uns auch wichtig, das Thema im Exzellenzwettbewerb zu platzieren. 

Am 27. November 2022, Sie waren erst gut ein halbes Jahr im Amt, gab es einen großen Cyberangriff auf Ihre Universität. Was ist damals genau passiert?
Unsere IT-Infrastruktur wurde angegriffen und Daten wurden verschlüsselt. Wir haben den Angriff an einem Sonntagmorgen entdeckt und noch am gleichen Tag die ganze Universität vom Internet trennen müssen. Mehr als drei Monate haben wir am Wiederaufbau unserer IT-Infrastruktur gearbeitet. Ein Teil unserer Daten wurde im sogenannten Darknet veröffentlicht. 

Wie hat Ihre Universität auf den Anschlag reagiert?
Mit großem Einsatz aller Mitglieder und enormer Solidarität. Trotz der technischen Schwierigkeiten konnten wir für die Studierenden die Prüfungsphase Anfang Februar mit mehr als hunderttausend einzelnen Prüfungsleistungen durchziehen – das war eine großartige Leistung. Aber zugleich sind, auch jetzt noch, viele von uns sehr belastet und ausgelaugt, denn die viele unfreiwillige Extraarbeit setzt einem zu. 

Bei der Bewältigung des Cyberangriffs hat die nordrhein-westfälische Landesregierung Ihre Universität finanziell unterstützt. Wie ist die Zusammenarbeit mit der Politik generell?
In der Landesregierung gibt es ein starkes Bewusstsein für den Wert von Wissenschaft. Mehr Unterstützung benötigen wir jedoch sehr dringend im Bausektor. Viele unserer Gebäude sind in den 1970er-Jahren entstanden und müssen dringend renoviert werden. Anderes wollen wir ganz neu aufbauen.

© UDE

Luftbild vom Campus Essen der Universität Duisburg-Essen.

Mit Wissenschaftsförderung verbinden Politiker oft die Hoffnung auf wirtschaftlichen Nutzen. Wie gehen Sie damit um?
Die Hoffnung ist berechtigt, denn Geld, das in Universitäten fließt, macht sich vielfach auch als wirtschaftlicher Nutzen bezahlt – besonders in der Region um eine Universität herum. Und das Ruhrgebiet ist eine Region, die zur Transformation bereit und fähig ist. Man versteht sich zu Recht als Innovationsregion. Der Startpunkt für eine Innovation ist die Invention, und woher kommt die? Vor allem aus den Universitäten. Die UDE betreibt beispielsweise seit vielen Jahren Wasserstoffforschung, die von Partnern aus der Wirtschaft stark nachgefragt ist. In meinem Rektoratsteam gibt es mit Professor Pedro José Marrón einen Prorektor für Transfer, Innovation und Digitalisierung. Er kümmert sich um den Austausch mit Partnern aus Wirtschaft und Gesellschaft und bringt die Entrepreneur-Aktivitäten, beispielsweise die Gründung von Start-ups, aus unserer Universität heraus energisch voran.

Als Chemikerin haben Sie sich mit der Entwicklung neuer Materialien beschäftigt. Bleibt Ihnen als Wissenschaftsmanagerin noch Zeit für eigene Forschung?
Ich engagiere mich im Sonderforschungsbereich 1487 „Eisen, neu gedacht!“ und betreue – am Wochenende – den Abschluss einzelner Doktorarbeiten. Für mehr reicht die Zeit leider nicht. Der Abschied von der individuellen Forschung war ein nicht einfacher, aber bewusster Schritt. Ich bin gern da, wo ich jetzt bin. Die UDE zu leiten, ist eine wichtige und großartige Aufgabe.

© UDE/Frank Preuß

Dr. Daniel Grabner, Koordinator im UDE-Sonderforschungsbereich RESIST, überprüft sogenannte Mesokosmen-Experimente. Diese bilden künstliche Mini-Ökosysteme nach und sind befüllt mit Wasser aus der Boye, einem Nebenfluss der Emscher. Dem Wasser werden verschiedene Stressoren hinzugefügt, also Faktoren, die Organismen negativ beeinflussen können.

Seit gut zehn Jahren sind Sie Mitglied der GDNÄ. Was bedeutet sie Ihnen?
Fachgesellschaften wie die GDNÄ spielen eine wichtige Rolle als Kontakt- und Schnittstelle zwischen Wissenschaft, Zivilgesellschaft und Politik. Durch ihre Fachlichkeit besitzen sie Glaubwürdigkeit und Neutralität. Gerade die GDNÄ ist spannend wegen der Vielfalt der Disziplinen, die sie vertritt. Das passt gut zum Anspruch von Universitäten, deren besonderer Reiz für mich darin besteht, dass wissenschaftliche Tiefe und Expertenwissen mit fachlicher Vielfalt und Breite im Anspruch institutionell verknüpft sind. Für die Zukunft der GDNÄ und für alle anderen wissenschaftlichen Gesellschaften ist es wichtig, neue Mitglieder von dem Reiz wissenschaftlicher Fachgesellschaften zu überzeugen – auch damit diese internationaler und diverser werden. Hierzu gilt es, Formate zu entwickeln, die junge Leute ansprechen und die zur heutigen Zeit passen. Ich habe die 200-Jahr-Feier in Leipzig besucht und hatte den Eindruck, dass die GDNÄ auf einem guten Weg ist.

Herr Professor Liggesmeyer, derzeit spricht alle Welt von ChatGPT. Ist das auch in Fachkreisen so, etwa an Ihrem Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE?
Ja, über Chatbots wird auch bei uns diskutiert – nicht erst seit ein paar Monaten, sondern schon seit Jahren. Am IESE steht dahinter ein allgemeines Fachinteresse, an der Universität Kaiserslautern, wo ich seit fast zwanzig Jahren lehre und forsche, geht es um den Einsatz von ChatGPT in der Lehre oder um die Beurteilung studentischer Leistungen. Diese Themen werden im Kollegenkreis kontrovers diskutiert. Ich denke aber, dass sich zeigen wird, dass das vollständige Verbot der Nutzung von Systemen wie ChatGPT genauso wenig sinnvoll ist wie seine uneingeschränkte Nutzung.

Wie ist Ihre Haltung?
Sprachmodelle wie ChatGPT können aus wenigen Stichworten geschliffene Texte produzieren, aber sie ersetzen nicht den oft mühsamen, arbeitsaufwändigen Wissenserwerb, um den es an der Universität geht. Die Modelle eignen sich beispielsweise für schnelle Literaturrecherchen und können insofern wertvolle Dienste leisten. Das Feld ist derzeit sehr volatil, es gibt gute Argumente für und gegen den Einsatz von Chatbots an der Hochschule. Ich denke, wir sollten die Entwicklung eine Zeitlang beobachten und nach einer angemessenen Zeitspanne zu Entscheidungen kommen.

ChatGPT hat das Thema Künstliche Intelligenz schlagartig ins öffentliche Bewusstsein gerückt. Wie sehen Sie die Entwicklung auf diesem Gebiet?
Auch ich kann nur darüber staunen, wie schnell alles geht und was heute möglich ist. Die erzeugten Ergebnisse werden immer besser. Das ist kein Vergleich mehr zu den frühen, sperrigen KI-Lösungen,  mit denen ich als Doktorand Anfang der 1990er-Jahre gearbeitet habe. Der große Schub kam in den letzten Jahren, vor allem durch hochleistungsfähige Rechner und die Verfügbarkeit großer Mengen von Daten. Aber im eigentlichen Sinne intelligent sind auch die durchaus imponierenden Systeme natürlich nicht.

Wo steht Deutschland in der KI-Forschung im internationalen Vergleich?
Mit dem bundesweit agierenden Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, dem DFKI, und seinen Partnerunternehmen können wir in Forschung und Entwicklung gut mithalten. Hinzu kommen zahlreiche KI-Forscher an Hochschulen und Forschungseinrichtungen, unter anderem auch bei uns am Fraunhofer IESE. Insgesamt sehe ich hier große Chancen für unser Land. Ein Innovationshemmnis könnte der geplante EU AI Act werden, ein Gesetz zur Regulierung von KI-Anwendungen auf europäischer Ebene. Die Ziele des Vorhabens sind durchaus ehrenhaft; ich fürchte allerdings, dass die zu erwartende Umsetzung zu einem Technologiehemmnis mit negativen Wirkungen auch in der Praxis werden könnte. Wir kennen das von der Datenschutzgrundverordnung DSGVO, die sehr sinnvolle Ziele verfolgt, uns aber bei der Internetnutzung im Namen des Online-Datenschutzes täglich mit Ausfüllmasken konfrontiert. Das sollten wir unbedingt vermeiden.

© Fraunhofer IESE

Arbeitsraum im Fraunhofer IESE.

Als Forscher arbeiten Sie seit gut dreißig Jahren im Schnittbereich von Informatik und klassischer Ingenieurwissenschaft. Gibt es einen roten Faden, der Ihre Projekte verbindet?
Ja, ganz eindeutig. Mein Fokus zu Beginn meiner wissenschaftlichen Laufbahn waren Themen aus dem Bereich Software-Qualitätssicherung. Inzwischen steht die Sicherheit digitaler Systeme im Vordergrund. Dabei geht es um zwei Arten von Sicherheitsrisiken: um Gefährdungen der Systeme von außen im Sinne des englischen Begriffs „security“, aber auch um „safety“, also um Gefahren, die von den Systemen selbst ausgehen. Safety-Risiken gibt es zum Beispiel bei selbstfahrenden Autos, in autonom agierenden Industrie-4.0-Umgebungen oder auch in der Medizintechnik. Wenn derartige Systeme mithilfe maschinellen Lernens selbstständig Entscheidungen treffen sollen, so müssen als Grundlage erforderlicher Zertifizierungen Restrisiken bestimmt werden. Das ist aktuell für maschinelle Lernkomponenten nicht möglich, wäre aber wichtig, und daher wird daran geforscht. Menschen sind gut darin, im Alltag ständig praktikable Lösungen für komplizierte Aufgaben mit Unwägbarkeiten zu finden. Man wird technische Lösungen der Zukunft daran messen müssen, ob sie Ähnliches leisten können. 

Haben Sie dafür ein Beispiel?
Ja, und zwar MY DATA Control Technologies aus meinem Fraunhofer-Institut. Das ist eine Software zur individuellen Datennutzungskontrolle. Sie erlaubt die Festlegung und Überwachung der Einhaltung von Regeln zur Nutzung von Daten. So könnte man etwa die Nutzung der eigenen Daten zum Zweck der medizinischen Forschung autorisieren, gleichzeitig aber auch einen umfassenden Datenschutz vorsehen, der die Nutzung derselben Daten etwa für Werbezwecke verbietet. Was mit den eigenen Daten geschieht, bestimmt immer die Daten-Spenderin oder der Spender. Das System kommt in komplizierten Situationen mit simplen Regeln zu tragfähigen Kompromissen, so wie wir Menschen es Tag für Tag tun. 

Wie wichtig ist Ihnen der praktische Nutzen Ihrer Forschung?
Wichtig ist mir die Anwendungsorientierung meiner Forschungsarbeiten. Wenn die Ergebnisse später praktisch genutzt werden, so ist das natürlich besonders motivierend. Mit dieser Idee im Kopf löst sich der künstliche Widerspruch zwischen Grundlagen- und angewandter Forschung auf. Auch industrielle und akademische Forschung rücken näher zusammen. Entsprechend engagiere ich mich an meiner Universität in den Bereichen „Nutzfahrzeugtechnik“, „Baustelle der Zukunft“ sowie „Region und Stadt“. In der Fraunhofer-Gesellschaft bin Mitglied des Sprecherteams des Strategischen Forschungsfelds „Intelligente Medizin“. 

Intelligente Medizin: Was können wir uns darunter vorstellen?
Aktuell entwickeln wir zusammen mit mehreren Fraunhofer-Instituten automatisierte Produktionstechnologien für neuartige Impfstoffe und Zelltherapien auf mRNA-Basis. Wir nutzen dabei Lösungen, die im Kontext unserer Forschung zu Industrie 4.0 entstanden sind, um künftig hochwirksame und bezahlbare individualisierte Arzneimittel herstellen zu können. Eine durchaus intelligente und sinnvolle Idee, wie ich finde.

© Fraunhofer IESE

Hauptgebäude des Fraunhofer IESE in Kaiserslautern.

Seit einigen Monaten sind Sie Mitglied des GDNÄ-Vorstandsrats. Was hat Sie motiviert, die Wahl in dieses Ehrenamt anzunehmen?
Zum einen die Interdisziplinarität der GDNÄ, die sehr gut zu meiner beruflichen Laufbahn passt. Mein Diplom in Elektrotechnik habe ich 1988 mit dem Schwerpunkt Datentechnik gemacht. Die Kombination von Informatik und Ingenieurwissenschaften zieht sich durch meinen Lebenslauf. In der GDNÄ möchte ich diese Fächer voranbringen und gleichzeitig ihre interdisziplinäre Verknüpfung fördern. Zum Beispiel durch neue Brückenschläge zur Deutschen Physikalischen Gesellschaft oder zur Gesellschaft für Informatik. Interessante Bezugspunkte gibt es auch zwischen Ingenieurwissenschaften, Informatik und Medizin, etwa auf dem Gebiet der RNA-Therapien. Ich sehe die GDNÄ als Kristallisationskern vielversprechender Kooperationen.  

Könnte das ein Argument für den akademischen Nachwuchs sein, sich stärker in der GDNÄ zu engagieren?
Davon bin ich überzeugt. Die jungen Leute wissen, wie wichtig fachübergreifende Zusammenarbeit für echte Durchbrüche ist. Ganz wichtig ist dabei die Verwurzelung im eigenen Fach – darauf hinzuweisen ist mir ein Anliegen. Denn nur wer sich auf seinem Gebiet gut auskennt, kann in interdisziplinären Teams erfolgreich sein.

Heike Rauer, Direktorin des Instituts für Planetenforschung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Berlin-Adlershof, über ein neues Weltraumteleskop und ihre Arbeit mit jungen Leuten.

Frau Professorin Rauer, in Ihrem Vortrag bei der 200-Jahr-Feier der GDNÄ ging es um die alte Menschheitsfrage, ob Leben auch außerhalb der Erde möglich ist. Seither sind einige Monate vergangen. Sind Sie der Antwort ein wenig näher gerückt?
Ich denke ja. Wir kommen gut voran mit den Arbeiten am Weltraumteleskop PLATO, das Ende 2026 starten soll und erdähnliche Planeten in der Milchstraße aufspüren kann. Von PLATO erhoffen wir uns bahnbrechende Erkenntnisse, die uns helfen, solche Fragen zu beantworten.

Sie gehören zum Leitungsteam von PLATO. Wie können wir uns dieses Projekt vorstellen?
Es handelt sich um ein 2014 ins Leben gerufenes wissenschaftliches Großvorhaben der europäischen Raumfahrtagentur ESA, an dem mehr als hundert Forschungseinrichtungen und die Raumfahrtindustrie mitwirken. Das Akronym PLATO steht für PLAnetary Transits and Oscillations of stars, auf Deutsch: Planetarische Transite und Schwingungen von Sternen. Diese Mission wird uns helfen abzuschätzen, wie viele erdähnliche Planeten es überhaupt gibt. Die Atmosphären entdeckter Planeten können wir dann mit großen Teleskopen wie dem James-Webb-Space-Teleskop und dessen Nachfolgeprojekten untersuchen. Aus 1,5 Millionen Kilometer Entfernung von der Erde wird PLATO Sternsysteme in der Milchstraße untersuchen. Es zeichnet die kurzen Verdunkelungen auf, die entstehen, wenn Planeten in den Raum zwischen dem Stern, den sie umrunden, und dem Teleskop geraten. Darüber hinaus misst PLATO die seismischen Schwingungen der Sterne selbst. Sobald wir diese Daten gesammelt betrachten, können wir nicht nur auf Masse und Radius der Planeten schließen, sondern auch ihr Alter bestimmen – und zwar wesentlich genauer, als dies bisher möglich ist.

Um wie viele Planeten geht es dabei?
Bekannt sind heute mehr als fünftausend Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, sogenannte Exoplaneten. Das nächste Planetensystem, Proxima Centauri, ist 4,24 Lichtjahre entfernt. Die am weitesten entfernten bekannten Exoplaneten sind 22.000 Lichtjahre von uns entfernt. Eine Reise zu diesen Planeten würde mit heutiger Technik Tausende bis Millionen Jahre dauern und wäre daher völlig ausgeschlossen. Aber mit Weltraumteleskopen wie PLATO können wir wichtige Informationen über sie gewinnen. Dabei geht es uns vor allem um die exakte Bestimmung der mittleren Dichte von Planeten. Bislang ist das nur bei einigen Hundert Planeten gelungen – und keiner davon ist ähnelt dem Erde-Sonne System.

Was interessiert Sie dabei besonders?
Unser großes Ziel ist es ja, Planeten zu finden, die habitabel sind, die also über Voraussetzungen verfügen, unter denen Leben entstehen könnte. Da wir nicht wirklich wissen, wie Leben entsteht, haben wir sehr viele Faktoren im Blick. Direkt beobachten können wir die gesuchten Biosignaturen, also Anzeichen für Leben, nicht – dafür sind Exoplaneten viel zu weit von uns entfernt. Also suchen wir nach indirekten Spuren. Unser heutiges Leben auf der Erde hängt von einem hohen Gehalt an Sauerstoff in der Atmosphäre und von Wasser ab. Daher suchen wir nach Planeten mit Oberflächen, auf denen es dauerhaft flüssiges Wasser und dementsprechend moderate Temperaturen gibt, sowie eine nicht zu dichte und nicht zu dünne Atmosphäre.

Sind das Hauptkriterien für erdähnliche Planeten?
Ja. Auch ein Zentralstern, der sonnenähnlich ist, gehört zu diesen Kriterien. Allerdings wollen wir nicht ausschließen, dass Leben auch in anderen Konstellationen möglich ist. Mit zunehmender Entfernung von der Erde als einzigem uns bekanntem Beispiel, wird es jedoch immer schwieriger, den Indizienbeweis für die Existenz von Leben zu führen. Deshalb rücken wir zunächst erdähnliche Planeten in den Fokus. Parallel dazu suchen wir aber weiter nach Exoplaneten mit einem großen Spektrum von Eigenschaften, um zu verstehen, welche Typen von Planeten es überhaupt gibt und um im nächsten Schritt deren Bewohnbarkeit zu untersuchen.

© OHB-System-AG

Das Weltraumteleskop PLATO (hier eine künstlerische Darstellung) soll Ende 2026 vom Weltraumbahnhof Kourou starten.

Haben Sie schon erste Eindrücke?
Unter den bekannten fünftausend extrasolaren Planeten gibt es Planetentypen, die in unserem Sonnensystem nicht vorkommen. Überhaupt ist die Vielfalt der Planeten weitaus größer als wir lange angenommen haben. Dies wirft neue Fragen auf nach ihrer Entstehung und Bewohnbarkeit auf. Leider reichen unsere Instrumente bisher nicht aus, um einen erdähnlichen Planeten um einen Stern wie die Sonne detektieren zu können. Dieser wäre aber ein idealer Kandidat für die Suche nach Leben. Wir können also unser Planetensystem noch nicht direkt mit anderen Systemen vergleichen. Ein erster Schritt das zu ändern, ist die Satellitenmission PLATO. Die Atmosphären der mit PLATO gefundenen Exoplaneten können wir dann mit großen Teleskopen wie dem James-Webb-Space-Teleskop und dessen Nachfolgeprojekten untersuchen.

In PLATO arbeiten mehr als achthundert Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt zusammen. Wie funktioniert die Zusammenarbeit?
Mehrere Konsortien, von denen jedes einzelne aus vielen Partnern bestehen kann, stehen in engem Austausch miteinander. Die Leitung der Gesamtmission von PLATO obliegt der ESA, die auch die Startrakete, das Bodensegment des Satelliten sowie Beiträge zur Payload stellt. Der Satellitenbus, der das Instrument trägt, wird im Auftrag der ESA von einem internationalen Industriekonsortium gefertigt. Das internationale Payload-Konsortium aus wissenschaftlichen Instituten baut, ebenfalls gemeinsam mit der Raumfahrtindustrie, den größten Teil des Instruments aus 26 Kameras mit dazugehöriger Elektronik, Bordcomputern und Stromversorgungseinheiten. Das Payload-Konsortium stellt das Datenzentrum zur wissenschaftlichen Prozessierung der Daten und organisiert die bodengebundenen Nachfolgebeobachtungen an Teleskopen, die mit Hilfe der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmethode den Großteil der entdeckten Planeten bestimmen werden. Wichtig für das Gelingen eines solches Großprojektes ist also das gute Ineinandergreifen der verschiedenen Aktivitäten und der beteiligten Konsortien und Organisationen.

Wann rechnen Sie mit ersten Ergebnissen?
PLATO soll Mitte Dezember 2026 starten. Es folgt eine Phase, in der die Funktionalität getestet wird. Gleich im Anschluss beginnt die Beobachtung des ersten Zielfeldes. Wenn alles gut läuft, können wir Ende 2027, Anfang 2028 mit den ersten Datensätzen rechnen. Sie werden es erlauben, kurzperiodische Planeten zu charakterisieren. Um Planeten mit langer Umlaufzeit zu entdecken, ist jedoch mehr Zeit erforderlich.

Werden Sie das Projekt dann noch leiten?
Missionen wie die PLATO-Mission sind sehr langfristige Projekte. PLATO wurde erstmals 2009 vorgeschlagen und geht auf Ideen aus noch früheren Projekten zurück. Bei solchen Projekten muss man generationenübergreifend denken. Ich selbst werde um den Start der Mission herum in Pension gehen und freue mich, das Projekt bis zur ersten Datenaufnahme bringen zu dürfen. Schon jetzt besteht eine Aufgabe von mir gemeinsam mit den Kollegen, die PLATO auf den Weg gebracht haben darin, die nächste Generation von jungen Wissenschaftlern an diese und nachfolgende Missionen heranzuführen.

© ESA

Eine von 26 Kameras der PLATO-Mission.

Wie sind Sie auf dieses Forschungsgebiet gekommen?
Ich habe früher Kometen erforscht, die uns viel über die Entstehung unseres Sonnensystems sagen können. Als dann Mitte der 1990er-Jahre die ersten extrasolaren Planeten entdeckt wurden, schwenkte ich zu dieser Forschungsrichtung um. Jetzt können wir unser Sonnensystem erstmals direkt mit anderen Systemen vergleichen und dabei viel über die Prozesse zu lernen, die unser System beeinflusst haben. Und natürlich finde auch ich es faszinierend, nach Leben jenseits der Erde zu suchen.

Bei der Leipziger Jubiläumstagung der GDNÄ zogen Sie mit Ihrem Vortrag über extrasolare Planeten das Publikum in Ihren Bann. Was bedeuten Ihnen solche Auftritte?
Ich merke bei öffentlichen Vorträgen immer wieder, wie sehr das Publikum sich für unsere Arbeit interessiert. Man will eben wissen, wie Planeten entstehen, wie sich Leben bildet und ob es auch um andere Sterne Planeten mit Leben gibt. Heute können wir erstmals mit wissenschaftlichen Methoden Antworten auf diese Fragen finden – und über diese Arbeit berichte ich der interessierten Öffentlichkeit ausgesprochen gern.

In Leipzig haben Sie das Schülerprogramm der GDNÄ kennengelernt. Ihr Forschungszentrum, das DLR, betreibt Schülerlabore, in denen auch Sie sich engagieren. Um was geht es in der Arbeit mit jungen Leuten?
Ich finde es wichtig, den Jugendlichen zu zeigen, was Forschung wirklich ausmacht, und will sie zum Weiterdenken anregen. Die Astronomie eignet sich dafür meiner Erfahrung nach besonders gut, denn sie beschäftigt sich mit den großen Fragen nach dem Woher und Wohin, was gerade junge Leute sehr anspricht. Oft können wir sie motivieren, auch schwierige Studiengänge in den Natur- und Ingenieurwissenschaften anzugehen und bis zum Abschluss durchzuhalten.

Forschung in der Zeitenwende: Warum der langjährige Wissenschaftsmanager Ernst-Ludwig Winnacker zu behutsamer Kontinuität rät und wo er neue Potenziale sieht. 

Herr Professor Winnacker, über Jahrzehnte haben Sie sich für die Internationalisierung der deutschen Wissenschaft eingesetzt. Was hat Sie dazu bewogen und was wurde erreicht?
Wissenschaft kennt keine Grenzen und sie gedeiht kaum in intellektueller Isolation. Eines der letzten Universalgenies, Gottfried Wilhelm Leibniz, ist dafür ein gutes Beispiel: Er gab sich nicht zufrieden mit Diskussionen im heimischen Hannover, sondern suchte zeitlebens den Wettbewerb mit europäischen Peers – etwa mit Christiaan Huygens in Amsterdam und Isaac Newton in London. Derart vernetzt zu arbeiten, ist heute unverzichtbar. Bei meinem Amtsantritt als DFG-Präsident habe ich die Internationalisierung daher zu einem Schwerpunkt gemacht. Wir haben dann nicht nur internationale Graduiertenkollegs gegründet, sondern auch Büros in wichtigen Partnerländern wie den USA, in Russland, China, Japan und Indien. Darüber hinaus habe ich als Vorsitzender der EUROHORCS, also der European Union Research Organisations Heads Of Research Councils, den Aufbau eines transnationalen, europäischen Forschungsrates nach dem Muster der DFG vorbereitet. Der European Research Council, kurz ERC, nahm 2007 die Arbeit auf und ich konnte als erster Generalsekretär zum Zusammenwachsen in der Forschung beitragen. 

Heute haben wir einen Krieg in Europa, die Feindseligkeiten zwischen den Großmächten nehmen zu, die unaufhaltsam scheinende Internationalisierung stockt. Erleben wir das Ende eines goldenen Zeitalters, auch in der Wissenschaft?
Die Nachkriegszeit bis in die frühen Nullerjahre des 21. Jahrhunderts könnte man vielleicht als ein goldenes Zeitalter der Wissenschaft bezeichnen. Aber mit zunehmenden Restriktionen in etlichen Ländern ist es damit vorbei. So hat die Schweiz im Jahre 2014 Einwanderung und Personenfreizügigkeit begrenzt und damit ihre bilateralen Verträge mit der EU gebrochen. Für den ERC ist das Land daher nur ein Partner unter vielen. Im Jahr 2020 folgte der Brexit, der das Vereinigte Königreich für den ERC zum nichtassoziierten Drittland machte. Die Zahl der britischen und schweizerischen Staatsangehörigen in EU-Programmen ist in den vergangenen Jahren drastisch gesunken. Für die europäische Forschung ist das ein herber Verlust, denn sowohl die Schweiz als auch Großbritannien verfügen über hervorragende Universitäten und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen. Gerade auch für Deutschland waren sie jahrzehntelang wichtige Partner. 

Als DFG-Präsident eröffneten Sie im Jahr 2000 zusammen mit der chinesischen Partnerorganisation das Chinesisch-Deutsche-Wissenschaftszentrum in Peking. Es sollte die Zusammenarbeit beider Länder in Forschung und Lehre stärken. Was ist daraus geworden?
In der Tat haben wir damals ein gemeinsames Gebäude mit der National Natural Science Foundation of China, kurz NSFC, in unmittelbarer Nachbarschaft zu deren Hauptgebäude in Peking gebaut. Das Zentrum gibt es bis heute. Inzwischen ist die Zusammenarbeit mit China viel schwieriger als damals. Seinerzeit galt China als Entwicklungsland. Heute ist es zum strategischen Wettbewerber geworden. Dennoch: Das Chinesisch-Deutsche Zentrum ist eine Erfolgsgeschichte und ich bin stolz darauf. Das Zentrum hat uns intensive wissenschaftliche Kontakte und Kooperationen in diesem riesigen Land gebracht, das nach seiner Einwohnerzahl rund zehn Mal größer als Russland ist und enorme wissenschaftliche Potenziale birgt. 

Eine kürzlich erschienene Studie der Hoover Institution an der Stanford-Universität kritisiert die enge Zusammenarbeit. Ihr Autor, Jeffrey Stoff, zitiert Hunderte von Publikationen, an denen deutsche und chinesische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beteiligt sind. Wie bewerten Sie die Studie?
Erfreulicherweise sind im Laufe der Jahre viele gemeinsame Publikationen entstanden, wovon die meisten von der DFG und der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) gefördert wurden. Unsere beiden Wissenschaftsorganisationen hatten sich in den 1990er-Jahren die akademische Welt Chinas aufgeteilt: Die MPG arbeitete hauptsächlich mit der chinesischen Wissenschaftsakademie CAS zusammen, die DFG mit der NSFC, beziehungsweise mit den einzelnen Universitäten. Diese Art der Zusammenarbeit begrüßten die Amerikaner noch bis weit in die Nullerjahre hinein. Mehr noch: Sie nahmen sich uns sogar zum Vorbild. Ich erinnere mich an einen gemeinsamen Auftritt mit Professor Arden Bement, dem ehemaligen Chef der DFG-Partnerorganisation in den USA, der National Science Foundation, als diese 2006 ihr eigenes Zentrum in Peking eröffnete. Heute sieht man in den USA die Zusammenarbeit mit China sehr viel kritischer. Daher ist es wohl kein Zufall, dass die deutsch-chinesische Zusammenarbeit in der Wissenschaft jetzt in Stanford derart aufs Korn genommen wird. 

Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger rief im Frühjahr 2022 zur Achtsamkeit in Wissenschaftskooperationen mit China auf. Ein berechtigter Appell?
Ja und nein. Manche Fragen, etwa im IT- und KI-Bereich, lassen sich auf nationaler Ebene lösen. Andere Themen, beispielsweise im Bereich Klimaschutz oder in der Meeresforschung, bedürfen intensiver, internationaler Zusammenarbeit – auch mit China. Weil die Ergebnisse vieler dieser Projekte finanzielle Konsequenzen haben oder von militärischem Nutzen sein können, gilt es genau zu prüfen, wer mit wem wo zusammenarbeitet und wie die Ergebnisse kommuniziert werden. Einfach ist die Situation sicherlich nicht. So spielt bei uns die grundgesetzlich garantierte Forschungsfreiheit eine zentrale Rolle, in China ist das nicht der Fall. Und wenn Staatschef Xi Jinping dieser Tage die Fusion von ziviler und militärischer Forschung fordert, dann muss uns das nachdenklich stimmen. Eindeutige Dual-Use-Projekte, deren Ergebnisse also sowohl zivil als auch militärisch genutzt werden können, sollten aus meiner Sicht ohne Beteiligung chinesischer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stattfinden. Die Leopoldina hat zusammen mit der DFG zum Thema Dual Use kluge Empfehlungen verabschiedet. Sie sollten es erleichtern, hier das richtige Augenmaß zu finden. 

In Deutschland studieren rund vierzigtausend Chinesinnen und Chinesen und viele von ihnen fertigen hier ihre Master- und Doktorarbeiten an. Ein Sicherheitsrisiko?
Möglicherweise ja. Aber wie soll man das überprüfen? Eine Kontrolle durch eine zentrale Stelle wäre wohl kaum praktikabel. Für sinnvoller halte ich es, die Arbeiten einzeln auf ihren gegebenenfalls sensiblen Charakter zu überprüfen. Die Verantwortung dafür sollte in der Hand der Projektleitungen oder der Prüfungskommissionen liegen. 

Seit dem Überfall Russlands auf die Ukraine wurden die Forschungsprojekte mit Russland auf Eis gelegt oder beendet. Welche Zukunft haben die traditionsreichen deutsch-russischen Wissenschaftsbeziehungen?
Solange Russland diesen Krieg führt, können institutionelle Kooperationen nicht mehr stattfinden. Die Bundesregierung hat hier ihr „Roma locuta – causa finita“ beschlossen Das finde ich richtig und angemessen. 

Institutionelle Kooperationen sind das eine, persönliche Kontakte zu Kolleginnen und Kollegen in Russland und China das andere. Deutsche Wissenschaftler pflegen solche Verbindungen seit vielen Jahren. Was davon ist heute noch begrüßenswert, was akzeptabel und was geht zu weit?
Was Russland angeht, halte ich private wissenschaftliche Kontakte derzeit für kaum verantwortbar, denn sie können dortige Forscherinnen und Forscher gefährden. Falls solche Verbindungen jedoch aufrechterhalten werden, müssen die institutionellen Träger darüber informiert werden. Transparenz ist hier das A und O. China führt derzeit keinen Krieg gegen einen Nachbarn. Wir sollten aber, wie schon beschrieben, genau hinzuschauen und manche Projekte nicht finanzieren. Dennoch halte ich die wissenschaftliche Zusammenarbeit gerade mit China für wünschenswert, wenn nicht sogar für unverzichtbar. Schließlich besitzt das Land hervorragende Universitäten und Forschungsorganisationen. Im neuesten Times Higher Education-Ranking für 2023 rangieren Tsinghua und Peking an den Plätzen 16 und 17, die besten deutschen Universitäten, die beiden Münchener Unis, folgen erst auf den Plätzen 30 und 33. 

Welche Zukunft sehen Sie für die großen internationalen Programme in Raumfahrt, Umwelt- und Energieforschung? Denken wir etwa an die ISS, an Klimaforschung und physikalische Grundlagenforschung.
Die Programme sollten weitergehen, sofern die Sanktionen das erlauben. Aber die ständige Erörterung von Meinungsverschiedenheiten, etwa zum Umgang mit Minderheiten wie den Uiguren, muss Teil unseres wissenschaftlichen Profils sein. Da dürfen wir im Umgang mit der chinesischen oder der russischen Seite keine Ruhe geben.  

Wie beurteilen Sie die deutsche Außenwissenschaftspolitik als Mittel der Diplomatie?
Außenwissenschaftspolitik entsteht immer dann, wenn Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler internationale Kontakte pflegen. Diese spiegeln dann nicht nur die Qualität der jeweiligen Projekte und Personen wider, sondern zeugen auch von der Bedeutung der Wissenschaftssysteme und Institutionen, aus denen sie stammen. Oft finden solche Kontakte unterhalb der Radarschirme offizieller Einrichtungen statt und gelegentlich werden sie genutzt, wenn eine Zusammenarbeit nicht gleich offiziellen Charakter haben soll. Außenwissenschaftspolitik war immer wieder ein großes Thema, beispielsweise als es seinerzeit um die Aufnahme diplomatischer Beziehungen mit Israel ging.  Drei Wissenschaftler, Otto Hahn, Werner Heisenberg und Feodor Lynen, die das Vertrauen von Chaim Weizmann genossen, reisten in den 1950er-Jahren nach Israel, um Wege zu einem Treffen von Ben Gurion und Konrad Adenauer zu bahnen. Ob es derzeit Wissenschaftler gibt, deren Ansehen groß genug ist, um zusammen mit russischen Kollegen die russische Regierung zu beeinflussen, wage ich zu bezweifeln. In Sachen Außenwissenschaftspolitik gibt es ein sehr schönes Buch mit dem Titel „Wettlauf ums Wissen“, herausgegeben von Georg Schütte und erschienen im Jahr 2008. Vielleicht sollte man jetzt, nach der proklamierten Zeitenwende, eine Neuauflage dieses Buchs beziehungsweise einer Konferenz zu diesem Thema erwägen. 

Welchen Weltregionen sollte Deutschland sich in der Wissenschaft künftig stärker zuwenden? Wo schlummern Potenziale?
In Japan, Südkorea, Taiwan, Singapur, Thailand, Indien, Brasilien, Argentinien und Chile. Das kleine Singapur hat mindestens zwei bedeutende Universitäten, auf deren Basis der Stadtstaat Mitglied im Human Frontier Science Program (HFSP) werden konnte. Ähnliches gilt für Japan und Südkorea. Japan war Ende der 1990-er Jahre Initiator dieses Programms, das bis heute existiert und jährlich an die 55 Millionen US-Dollar für Spitzenwissenschaft ausgibt. Seinerzeit hatte Japan keinen besonders guten Ruf in der Wissenschaft, was sich inzwischen grundlegend geändert hat. Bei Taiwan denkt man an die National Taiwan University (NTU), aber auch an die Academia Sinica und den Chemie-Nobelpreisträger Yuan T. Lee, der bis 2006 Präsident der Academia Sinica war. Ich habe ihn oft in Lindau getroffen, und einmal auch in Taipeh in der Akademie besucht. Eine stärkere wissenschaftliche Zusammenarbeit mit Taiwan lohnt sich auf jeden Fall. Mit Indien pflegt die DFG seit Jahrzehnten intensive wissenschaftliche Beziehungen, insbesondere mit den diversen Indian Institutes of Technology (IITs), aber auch mit der INSA, der indischen Akademie der Wissenschaften, und dem International Center of Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB) mit seinen beiden Zweigstellen in Triest und in Delhi. Während meiner Präsidentschaft wurde sogar ein DFG-Büro in Delhi eingerichtet. Die Kooperation mit Ländern in Südamerika hat eine lange Tradition und eine vielversprechende Zukunft, etwa beim Betrieb von Großteleskopen, in Umweltwissenschaften und biomedizinischer Forschung. 

Welche Rolle kann die GDNÄ als deutschsprachige Wissenschaftsgesellschaft in der modernen Wissenschaftswelt spielen?
Die GDNÄ muss als glaubhafte Vermittlerin von Wissenschaft tätig sein, heute mehr denn je. Vielleicht sollte sie sich zu diesem Zweck stärker mit anderen Akteuren zusammentun, beispielsweise mit der Leopoldina. Ein guter Ansatzpunkt wäre das Engagement für Schülerinnen und Schüler. In diesem Bereich hat die GDNÄ in den vergangenen Jahren Beeindruckendes geleistet.