Altpräsident Wahlster über die vierte industrielle Revolution.

Vor zehn Jahren fassten sie ihre Ideen zur Industrie der Zukunft erstmals unter dem Begriff „Industrie 4.0“ zusammen, jetzt freuen sich die Professoren Wolfgang Wahlster und Henning Kagermann über den globalen Erfolg ihres Konzepts. Die Wortmarke „Industrie 4.0“ ging viral und mit ihrer Vision von der digitalen Fabrik der Zukunft inspirierten die beiden Pioniere innovative Projekte weltweit. In einem ganzseitigen Beitrag in der Frankfurter Allgemeinen Zeitung zeichnet der frühere GDNÄ-Präsident und Informatiker Wahlster zusammen mit dem ehemaligen SAP-Vorstandssprecher Kagermann die Karriere des Konzepts nach und entwerfen eine neue Vision für dessen zweite Halbzeit. Die Potenziale von Industrie 4.0 seien noch lange nicht ausgereizt, schreiben die beiden Experten. Sie plädieren für die vermehrte Nutzung Künstliche Intelligenz (KI) im industriellen Bereich, um die Herausforderungen einer zugleich nachhaltigen wie konkurrenzfähigen Ökonomie zu meistern. Auf der Hannover Messe vom 12. bis 16. April werde man den Erfolg des innovativen Konzepts aus Deutschland feiern, kündigt Wolfgang Wahlster an. Im Mai werde er die Pläne für die Phase der industriellen KI auf Regierungsebene vorstellen und mit Kanzlerin Angela Merkel und Wirtschaftsminister Peter Altmeier diskutieren.

Michael Tausch, Innovationsforscher an der Universität Wuppertal, über das gewaltige Potenzial der Sonnenenergie, veraltete Lehrpläne und sein Werben für die Chemie des Lichts

Herr Professor Tausch, woran arbeiten Sie gerade?
Ich erstelle derzeit Materialienpakete für den Chemieunterricht. Damit will ich Lehrern helfen, auch im Homeschooling lebendigen, gehaltvollen und zeitgemäßen Unterricht zu gestalten.

Wie können wir uns so ein Materialienpaket vorstellen?
Aktuell geht es um das Thema Licht – Farbe – Energie. Dazu stelle ich digitale Lernpfade aus Texten und Videos von Experimenten zusammen, wobei ich aus einem großen Fundus schöpfen kann. Vieles entnehme ich der allgemein zugänglichen Website „Chemie mit Licht“ meiner Arbeitsgruppe an der Universität Wuppertal, anderes aus meinen eigenen Veröffentlichungen zur Chemiedidaktik. Sobald wieder reale Experimente im Präsenzunterricht möglich sind, sollten die aufgezeichneten Versuche real durchgeführt werden – das ist die Idee.

Wie kommt Ihr Paket zu den Lehrern?
Sobald es fertig ist, schicke ich es an die verschiedenen Landesbildungsserver. Dort werden die Materialien integriert und den Schulen kostenlos zur Verfügung gestellt. Das kann recht problemlos laufen, wie die Erfahrungen mit früheren Lieferungen zeigen.

Warten die Lehrkräfte schon ungeduldig auf Ihr Materialienpaket?
Einige vielleicht schon (lacht). Das sind dann diejenigen, die uns kennen und unsere Materialien mit Gewinn im Unterricht einsetzen. Andere reagieren womöglich noch zurückhaltend auf das Angebot.

Woran liegt das?
Die Chemie mit Licht, fachsprachlich: Photochemie, ist noch nicht in den Lehrplänen angekommen – sie ist also kein Pflichtstoff. Auch im Studium hatten die meisten heutigen Lehrkräfte keine Berührung mit der Thematik. Manche schrecken davor zurück, weil sie die Materie für schwierig halten und glauben, man brauche teure Apparate und giftige Reagenzien für den Unterricht.

Ein Irrglaube?
Ja. Die Chemie mit Licht lässt sich mit ganz einfachen, harmlosen und kostengünstigen Chemikalien und Geräten vermitteln – nicht nur in den Sekundarstufen I und II, sondern teilweise auch schon im Kindergarten. Da gibt es wunderschöne, aussagekräftige Versuche mit Sonnenlicht, Flaschen und LED-Taschenlampen. Details finden sich auf der erwähnten Website „Chemie mit Licht“ und im gleichnamigen Lehrbuch, das sich an Studierende des Lehramts, Lehrkräfte und interessierte Laien richtet. In unseren Fortbildungsveranstaltungen kommt es übrigens regelmäßig zu Aha-Erlebnissen: Viele Lehrer erkennen dann, wie leicht die Photochemie sich in die bestehenden Curricula integrieren lässt – nicht nur im Chemie-Unterricht, sondern auch in anderen naturwissenschaftlichen Fächern.

In einem Lehrgang zeigt Michael Tausch, wie man aus simplen Materialien eine photogalvanische Konzentrationszelle im Miniaturformat baut und damit Strom erzeugen kann.

Wie kommt es zu Ihrer Begeisterung für die Photochemie?
Ich habe mich schon als junger Forscher, damals noch am Forschungsinstitut für Organische Chemie in Bukarest, mit der faszinierenden Materie beschäftigt. Nach meiner Übersiedlung nach Deutschland arbeitete ich zwanzig Jahre als Lehrer für Chemie und Mathematik und entwickelte in dieser Zeit zahlreiche photochemische Versuche, um beispielsweise Prozesse der Photosynthese oder des Auf- und Abbaus von Ozon zu veranschaulichen. Schon damals zeichnete sich ab, dass Sonnenlicht die wichtigste und nachhaltigste Energieform des 21. Jahrhunderts sein wird. Seither hat sich in Forschung und Technik sehr viel getan – und als Professor versuche ich, dieses Wissen in die Lehramtsausbildung an der Universität und in die Schule zu bringen.

Derzeit trägt die Solarstrahlung nur begrenzt zur Energieversorgung bei. Was stimmt sie so optimistisch?  
Unter anderem das gewaltige Potenzial: Sonnenlicht ist sauber, kostenlos und praktisch unerschöpflich. Die Lichteinstrahlung nur eines Tages könnte ausreichen, um die gesamte Menschheit ein Jahr lang mit Energie zu versorgen. Durch Photovoltaik, Solarthermie und andere Verfahren nutzen wir diese Ressource nur zu einem kleinen Teil. Was wir brauchen, sind neue Technologien zur Umwandlung, Speicherung und effizienten Nutzung von Solarlicht. Mithilfe künstlicher Photosynthese lassen sich zum Beispiel klimaneutrale Treibstoffe und Grundchemikalien herstellen. Neuartige Materialien, opto-elektronische Bauteile und neue Verfahren der Mikro- und Nanoskopie – auch dazu kann die Photochemie beitragen.

Eine große Vision. Wie lässt sie sich realisieren?
Wir müssten so viel Sonnenlicht wie möglich einfangen. Ein paar Solarpaneele auf dem Dach reichen da nicht aus. In Zukunft könnten auch Fenster und Autodächer als Solarzellen dienen – entsprechende Ansätze gibt es bereits. Auch flexible Plattformen im Ozean, so groß wie mehrere Fußballfelder, könnten Sonnenlicht einfangen und sowohl photovoltaisch als auch photokatalytisch verfügbar machen. Der menschlichen Kreativität sind kaum Grenzen gesetzt – und sie will ich mit meiner Arbeit anregen.

Was haben Sie als Nächstes vor?
Hoffentlich ist die Pandemie bald vorbei. Ich kann es kaum erwarten, wieder auszuschwärmen und landauf, landab Workshops für Lehramtsstudenten und Lehrkräfte zu geben.

Die GDNÄ trauert um ihr Mitglied,
den Nobelpreisträger Paul J. Crutzen

Das langjährige Mitglied der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte (GDNÄ) Professor Paul J. Crutzen ist am 28. Januar 2021 im Alter von 87 Jahren verstorben. Paul Crutzen erhielt 1995 gemeinsam mit Mario J. Molina und F. Sherwood Rowland den Nobelpreis für Chemie für die Erklärung, wie Stickoxide die Ozonschicht zerstören und durch welche chemischen Prozesse das Ozonloch entsteht. 

„Paul Crutzen hat früh den Einfluss der Zivilisation auf die Umwelt in den Blick genommen, und wichtige Beiträge zur Erforschung des menschengemachten Klimawandels geleistet,“ sagt Martin Lohse, Präsident der GDNÄ. „Er hat als Erster gezeigt, wie menschliche Aktivitäten die Ozonschicht schädigen, und damit die Grundlage für das weltweite Verbot von ozonabbauenden Substanzen geschaffen.“ 

Paul Crutzen prägte zudem den Begriff Anthropozän, um das aktuelle Zeitalter zu beschreiben, in dem der Mensch zu einem der wichtigsten Einflussfaktoren auf atmosphärische, biologische und geologische Prozesse auf der Erde geworden ist und die Entwicklung des Planeten prägt. Er war ein großer Mahner angesichts zunehmend spürbarer Folgen von Eingriffen in die Umwelt. In den letzten Jahren fragte er sich besorgt, ob die Menschheit es noch früh genug schafft, den Klimawandel als ernsthaftes Problem zu erkennen und anzugehen. Auch deshalb war Crutzen ein überzeugter Vermittler zwischen Wissenschaft, Politik und Gesellschaft. 

Die GDNÄ wird Paul J. Crutzen ein ehrendes Andenken bewahren.

„I’m a Scientist, Get me out of here“ ist eine Online-Plattform im Bereich der Wissenschaftskommunikation, bei der Forscher, Techniker oder Manager aus allen Bereichen der Wissenschaft mit Schülern in einen Dialog treten. 

Das in Großbritannien entwickelte Online-Format wird dort bereits seit einigen Jahren sehr erfolgreich an Schulen eingesetzt. Nun betreut die Initiative Wissenschaft im Dialog die Plattform für die Teilnahme in Deutschland – ein Vorhaben, das die GDNÄ unterstützt. Die nächste Runde findet vom 15. bis zum 26. März 2021 zum Thema „Infektionen“ statt. Noch bis zum 14. Februar können sich Wissenschaftler dazu anmelden. 

In der Corona-Pandemie, in der Schulen parallel Distance Learning und Präsenzunterricht organisieren müssen, kann das neue Angebot für Schüler und Lehrer eine willkommene Abwechslung sein. Das kostenfreie Online-Angebot findet im geschützten Rahmen statt. Alle Teilnehmer werden auf der Webseite registriert. Geschulte Moderatoren begleiten die Live-Chats und pflegen den Fragenbereich. 

Wissenschaftler können in dem Projekt – das zeigen die bisherigen Erfahrungen – ihre Kommunikationsfähigkeiten verbessern, neue Perspektiven auf ihre Arbeit gewinnen und mehr über die Einstellungen von Jugendlichen zu Wissenschaft und Forschung lernen. Teilnehmenden Wissenschaftlern winkt zudem ein Preisgeld von 500 Euro, das sie in Projekte zur Wissenschaftskommunikation investieren können.