Plastikpartikel in der Luft sind in den letzten Jahren in den Fokus der Wissenschaft geraten, weil sie selbst in menschenleeren Regionen wie den Polargebieten oder Hochgebirgen nachgewiesen werden konnten und sie das Potenzial haben, ökologische Prozesse zu stören und die menschliche Gesundheit zu beeinflussen. Für diese Art der Luftverschmutzung kommen verschiedenste Quellen in Frage wie Reifenabrieb, Bremsabrieb, Textilfasern, Staub oder urbane Oberflächen. Aber auch Plastik, das in großen Mengen über die Flüsse in die Ozeane gelangt, kann später als Mikro- und Nanoplastik über die Gischt aus dem Wasser wieder in die Luft gelangen. Als Nanoplastik werden alle Plastikpartikel kleiner als 1 Mikrometer bezeichnet, als Mikroplastik alle zwischen einem Mikrometer und einem Millimeter. Obwohl die Mengen an Plastik offensichtlich zunehmen, ist über die Risiken durch eingeatmete Plastikpartikel bisher noch zu wenig bekannt.  

Klar ist bisher: Eingeatmetes Nanoplastik kann bis in die Luge geraten und dort oxidativen Stress oder Entzündungsreaktionen auslösen, die zu Atemwegserkrankungen beitragen. Außerdem können diese Partikel Schwermetalle, Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) und andere Stoffe auf ihrer Oberfläche transportieren, die die Giftigkeit verstärken. Das lückenhafte Wissen über Mikro- und Nanoplastik ist auch ein Grund, dass es momentan weder von der Weltgesundheitsorganisation WHO noch von der Europäischen Union Empfehlungen oder Grenzwerte für Plastik in der Luft gibt. Während die Plastikverschmutzung in den Ozeanen inzwischen Teil der Verhandlungen über ein UN-Plastikabkommen ist, spielen die kleinen Plastikpartikel in der Luft bisher in der politischen Diskussion kaum eine Rolle. 

Die Forschung zu Plastik in der Luft hat erst in den letzten zehn Jahren an Dynamik gewonnen. Ein Grund dafür ist, dass „Plastik“ nicht ein Material ist, sondern eine ganze Gruppe verschiedener Substanzen mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften. Aufgrund dieser Vielfalt verwenden Wissenschaftler mehrere sich ergänzende Analysemethoden. Spektroskopische Techniken können Informationen über die Partikelstruktur und Oberflächeneigenschaften liefern, während massenbasierte Ansätze zur Bestimmung der Gesamtmengen eingesetzt werden. Allerdings sind sehr kleine Partikel, insbesondere Nanokunststoffe, in komplexen Umweltproben besonders schwer zu analysieren und eindeutig zu identifizieren. Herkömmliche optische Methoden sind nur begrenzt in der Lage, Partikel im Nanometerbereich zuverlässig nachzuweisen, und die Identifizierung des genauen Polymertyps bleibt bei diesen kleinen Größenordnungen eine Herausforderung. 

Um diese Einschränkungen zu überwinden, wurde die Pyrolyse-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (Py-GC-MS) zu einem wichtigen Werkzeug entwickelt. Bei diesem analytischen Verfahren werden die Proben durch schnelle Erhitzung (Pyrolyse) in kleinere Fragmente zerlegt, gaschromatographisch getrennt und massenspektrometrisch identifiziert. Da es bisher keine Standards für den Nachweis der unterschiedlichen Polymere gibt, musste das Team Methoden dafür entwickeln. Dazu wurden 11 häufige Arten einschließlich Reifenpartikel ausgewählt wie PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), PVC (Polyvinylchlorid), PET (Polyethylenterephthalat), PS (Polystyrol), PMMA (Polymethylmethacrylat/Plexiglas), PC (Polycarbonat), PA6 (Polyamid 6) und MDI-PUR (Polyurethan). Der analytischen „Fingerabdruck“ wurde anhand von kommerziell erhältlichen Rohpolymeren bestimmt und dann mit den Proben aus der Luft in Leipzig verglichen.  

Die Feinstaub-Proben von PM10 (kleiner als 10 Mikrometer) und PM2,5 (kleiner als 2,5 Mikrometer) wurden mit zwei Hochvolumensammlern genommen wie sie auch sonst an Luftüberwachungsstationen gemäß europäischen Normen im Einsatz sind. Dabei werden 500 Liter Luft pro Minute durch ein Filtersystem gesaugt und der Filter aller 24 Stunden gewechselt. Die Filter werden später im Labor mit Pyrolyse-Gaschromatographie und Massenspektroskopie aufwendig analysiert. Gemessen wurde zwei Wochen lang (01. bis 14. September 2022) im Wissenschaftspark an der Torgauer Straße, einer Ausfallstraße im Stadtgebiet von Leipzig – also an einem Hotspot der Luftverschmutzung. „Das gab uns einen fokussierten und detaillierten Überblick über die Zusammensetzung von Mikro-Nano-Plastik bei starkem Verkehrseinfluss. Dieser Aufbau bot den Vorteil, dass die Spitzenwerte der städtischen Exposition mit einer feinen Größenauflösung von Feinstaub erfasst und hochwertige Basisdaten für die Abschätzung von Gesundheitsrisiken generiert werden konnten“, erklärt Ankush Kaushik, Doktorand am TROPOS, der die Proben genommen und analysiert hat. „Nach unserem Kenntnisstand ist unsere Studie die erste polymeraufgelöste, nach Größen sortierte Quantifizierung von Mikro- und Nanokunststoffen in der Luft in Deutschland, die analytische Messungen mit einer Expositions- und Gesundheitsrisikobewertung verbindet.“  

Die jetzt veröffentlichte Studie ist ein erster Einblick in die Belastung der Atemluft mit Mikroplastik in einer Stadt wie Leipzig. Wie stark die Konzentrationen zeitlich und räumlich variieren, ist aber bisher noch völlig offen. Aus Sicht der Forschenden sollten daher verschiedene Standorte (städtischer und ländlicher Hintergrund) einbezogen und längerfristige Probenahmen durchgeführt werden. Im nächsten Schritt will das Team um Kaushik die Proben eines ganzen Jahres auswerten, um herauszufinden, ob es jahreszeitliche Schwankungen gibt.  

Im Leibniz-Projekt „AirPlast“ wurden Analysemethoden entwickelt, um solche synthetischen Polymere in Aerosolproben nachzuweisen und zu quantifizieren. Zusammen mit Modellierungsansätzen wurden ihre potenziellen Quellen und ihr Transport in der Atmosphäre zurückverfolgt. Daran beteiligt waren Forschende der Leibniz-Institute für Troposphärenforschung (TROPOS) und für Polymerforschung (ipf), des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der TU Berlin sowie der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg.   

Mikro- und Nanokunststoffpartikel in der städtischen Luft wurden zuvor bereits von anderen Forschungsteams in Graz (Österreich), Kyoto (Japan) und Shanghai (China) nachgewiesen. Die Leipziger Studie ist die erste ihrer Art in Deutschland und liefert wichtige Erkenntnisse über die Zusammensetzung und Herkunft der Feinstaubpartikel: Reifenabriebpartikel dominierten mit einem Anteil von etwa 65 % an den gesamten Kunststoffen, gefolgt von Polyvinylchlorid, Polyethylen und Polyethylenterephthalat. Diese Polymere korrelierten stark mit kohlenstoffhaltigen Aerosolmarkern, was auf eine gemeinsame Emission und Vermischung in der Atmosphäre hindeutet. 

Feinstaub als Gesundheitsrisiko ist seit Jahrzehnten bekannt. Laut WHO ist die Massenkonzentration ein entscheidender Parameter für die Bewertung der Luftverschmutzung und ihrer Auswirkungen auf die Gesundheit sowie für die Entwicklung von Rechtsvorschriften. Um grob abzuschätzen wie stark Menschen in Leipzig durch Plastikpartikel in der Atemluft Risiken ausgesetzt sind, bestimmte das Forschungsteam zunächst die Masse der Plastikpartikel in der Luft und rechnete dann hoch, wie viel Erwachsene anhand des Lungenvolumens einatmen. Leipzigerinnen und Leipziger, die sich rund um die Uhr an der Torgauer Straße aufhalten, würden demnach ungefähr 2,1 Mikrogramm Plastik-Feinstaub pro Tag einatmen, was 0,7 Milligramm pro Jahr entspricht. Auch für Megastädte in China und Indien gibt es inzwischen Schätzungen darüber, wie viel Mikroplastik Menschen einatmen. Diese Schätzungen variieren jedoch stark. Die große Bandbreite unterstreicht, wie wichtig es ist, alle relevanten Kunststoffarten zu erfassen, und wie notwendig standardisierte Messungen sind. 

Aufgrund ihrer geringen Größe können vor allem die kleineren Nano-Plastik-Partikel tiefer in die Atemwege eindringen, was ein höheres Potenzial für langfristige Erkrankungen birgt. Um mögliche gesundheitliche Auswirkungen zu untersuchen, wurden in der Leipziger Studie das relative Risiko auf der Grundlage bestehender epidemiologischer Modelle berechnet, um die Umweltbelastung abzuschätzen. Diese Hochrechnungen ergaben ein potenziell erhöhtes Mortalitätsrisiko von 5–9 % für Herz-Lungen-Erkrankungen (relatives Risiko (RR): 1.08) und von 8–13 % für Lungenkrebs (relatives Risiko (RR): 1.12). „Das ist höher als das Risiko von Feinstaub PM2.5 allgemein in Europa. Unsere Beobachtungen deuten darauf hin, dass Mikro-Nano-Plastik trotz geringer Masse Gesundheitsrisiken im Laufe der Zeit mit sich bringen kann. Das erhöhte Sterberisiko bei Lungenkrebs und Herzkreislauferkrankungen könnte von einer möglichen polymerspezifischen Toxizität des Plastik-Feinstaubes verursacht sein“, erklärt Kaushik.  

Die Bekämpfung der Luftverschmutzung durch Plastikfeinstaub ist wichtig für die Verringerung der Exposition der Menschen (UN-Ziel SDG 3 für nachhaltige Entwicklung: Gesundheit und Wohlergehen), die Integration des Luftqualitätsmanagements in die Stadtplanung (UN-SDG 11: Nachhaltige Städte und Gemeinden) und die Auswirkungen auf die Atmosphäre (UN-SDG 13: Klimaschutz). „Das der überwiegende Anteil an Mikroplastik aus Reifenabrieb besteht, zeigt, dass hier Handlungsbedarf herrscht und sich das Feinstaubproblem nicht allein durch den Umstieg auf Elektromobilität lösen lässt. Zum Schutz der Gesundheit wäre es wichtig, auch den Reifenabrieb bei der Regulierung der Luftqualität zu berücksichtigen und Grenzwerte für Mikroplastik in der Luft zu erlassen“, fordert Prof. Hartmut Herrmann vom TROPOS, der die Studie geleitet hat.  

Aktuelle Erkenntnisse wie diese Studie aus Leipzig deuten zunehmend darauf hin, dass das Einatmen von Plastikpartikeln und besonders Nanoplastik gesundheitliche Auswirkungen haben könnte. Die Forschung dazu ist jedoch noch relativ jung.  Weitere Langzeitstudien sind erforderlich, um die Giftigkeit einzelner Plastikarten zu bestätigen, sichere Grenzwerte festzulegen und Regulierungsstandards zu entwickeln. Bis dahin unterstreichen die Ergebnisse aus Leipzig, wie wichtig es ist, Mikro- und Nanoplastikpartikel in der Luft als neue Schadstoffe zu überwachen und die Methoden zur Bewertung von Gesundheitsrisiken weiter zu verfeinern. 

Publikation

Ankush Kaushik, Anju Elizbath Peter, Manuela van Pinxteren, Barbara M. Scholz-Böttcher & Hartmut Herrmann: Composition, interactions and resulting inhalation risk of micro- and nano-plastics in urban air. Commun Earth Environ 6, 985 (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02980-0
https://doi.org/10.1038/s43247-025-02980-0
Diese Forschung wurde von der Leibniz-Gemeinschaft (Berlin, Deutschland) im Rahmen des Leibniz-Verbundprogramms „Kooperative Exzellenz“ unter dem Projekt „AirPlast“ (Förderkennzeichen: K389/2021) finanziert. Die Open-Access-Finanzierung wurde durch das Projekt DEAL ermöglicht und organisiert.

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS)

Dass die Ostsee unter Überdüngung leidet, ist seit mehr als einem halben Jahrhundert bekannt. Schutzprogramme wie der „Baltic Sea Action Plan“ der Helsinki-Kommission zum Schutz der Ostsee (HELCOM) haben durch Implementierung auf EU- und nationaler Ebene dazu geführt, dass die Nährstoffbelastung aus menschlichen Quellen merklich zurückging: Die Phosphorfrachten der Flüsse sanken seit den 1980er-Jahren um etwa 50 %, die Stickstofffrachten um rund 30 %. Auch neuere Belastungszahlen zeigen diesen Trend: Während 1995 die Phosphor-Gesamteinträge in die zentrale Ostsee noch über 20.000 Tonnen pro Jahr betrugen, lagen sie 2017 bei rund 12.400 Tonnen; beim Stickstoff gingen sie in der selben Zeit von rund 520.000 Tonnen auf knapp 400.000 Tonnen zurück.

Dennoch zeigt sich bis heute keine durchgreifende Verbesserung der Oberflächenwasserqualität. Um zu verstehen, wie Ökosystemprozesse ineinandergreifen und die Erholung der Ostsee ausbremsen, bündelt die nun veröffentlichte Review-Arbeit eines IOW-Autorenteams Erkenntnisse aus mehr als sechs Jahrzehnten Ostseeforschung und verbindet Langzeitdaten mit umfangreicher Fachliteratursynthese, um durch Prozessverständnis und aktuelle Modellansätze zu einem Gesamtbild der sich wandelnden Ostsee zu kommen.

Ein Meer im Wandel: Erwärmung trifft auf ein empfindliches Gleichgewicht

Die Ostsee ist als Brackwassermeer stark geschichtet: Salzärmeres Oberflächenwasser liegt über dichterem, salzreicherem Tiefenwasser. Das verhindert, dass Sauerstoff aus der Atmosphäre leicht in die Tiefe gelangt. Der Abbau organischer Substanz führt dort daher häufig zu Sauerstoffmangel. Nur seltene Salzwassereinströme aus der Nordsee können die tiefen Wassermassen zeitweise belüften.

Durch den Klimawandel hat sich die Ostsee deutlich erwärmt. So sind die Oberflächentemperaturen des zentralen Gotland Beckens seit 1960 im Schnitt um fast 2 °C gestiegen. Wie Modellierungen in der jetzt publizierten Studie zeigen, ist aber auch in den tiefen Wasserschichten ein Erwärmungstrend feststellbar, was auf häufigere Einstromereignisse im Sommer zurückzuführen ist. Da wärmeres Wasser weniger Sauerstoff löst als kaltes, ist das Potenzial dieser sommerlichen Einströme zur Belüftung der tiefen Ostseebecken geringer als das der Wintereinströme. Zudem wird hier Sauerstoff schneller verbraucht. Die Folge: Sogenannte Todeszonen – Bereiche mit weniger als 20 µmol O₂ pro Liter – werden größer und bleiben länge bestehen. Das bestätigt auch die aktuelle Langzeitdatenauswertung.

Vor diesem Hintergrund hebt das Review die Rolle kleinräumiger „lateraler Intrusionen“ hervor: Schmale, nur wenige Meter dicke Wasserschichten mit höheren Sauerstoffgehalten dringen in Zwischenbereiche des geschichteten Ostsee-Wasserkörpers ein und transportieren langfristig dabei sogar rund zehnmal mehr Sauerstoff als die großen Einstromereignisse. Bisherige numerische Modelle berücksichtigen diesen Prozess jedoch nur unzureichend und sollten entsprechend angepasst werden.

Phosphat aus der Tiefe: Warum die Vergangenheit nachwirkt

Ein Schwerpunkt des Reviews liegt auf dem Phosphorkreislauf, der eine entscheidende Rolle für die anhaltende Eutrophierung der Ostsee spielt. Unter anoxischen Bedingungen – wenn also freier Sauerstoff fehlt – wird Phosphat aus dem Sediment freigesetzt und reichert sich im Wasser an. Denn es fehlen oxidierte Eisenverbindungen, die den Pflanzennährstoff dauerhaft binden. Das IOW-Autorenteam arbeitete nun anhand von Langzeit-Messreihen heraus, dass im Tiefenwasser der Ostsee die Phosphat-Konzentrationen zwischen Einstromereignissen ansteigen und Werte deutlich über 5 µmol pro Liter erreichen können. Durch alljährliche Winterdurchmischung gelangt ein Teil dieses gelösten Phosphats in oberflächennahe Wasserschichten. Mit durchschnittlich 27 mmol pro Quadratmeter ist diese interne Phosphorquelle laut der aktuellen Studie inzwischen so groß, dass sie Reduktionen der externen Phosphat-Einträge über Flüsse weitgehend kompensiert. Selbst starke Einstromereignisse senken diese Werte nur begrenzt: Beim großen Einstrom im Winter 2014 wurden maximal etwa 30 % des Phosphats aus dem Wasser entfernt, nur rund 5 % wurden dauerhaft im Sediment gebunden.

Die Rückkopplung von Sauerstoffmangel und Phosphatfreisetzung in den Tiefen der Ostsee verändert auch das Phytoplankton im Oberflächenwasser. Denn Verluste von Nitrat im Tiefenwasser und die zunehmende interne Phosphat-Rücklösung sorgen dafür, dass sich das Verhältnis der beiden Pflanzennährstoffe im Ostseewasser verändert: Von 1969 bis 2023, so zeigen die Langzeitdaten, fiel das Verhältnis von gelöstem Stickstoff zu gelöstem Phosphor im Winter um rund 4 mol mol⁻¹ – mit großen ökologischen Folgen. Denn dies begünstigt Blaualgenblüten im Sommer, da diese Stickstoff aus der Luft nutzen können und ihr Wachstum vor allem durch Phosphor-Verfügbarkeit begrenzt wird.

Die sommerlichen Blaualgenblüten können schlechter direkt im Nahrungsnetz verwertet werden als andere Algen, und so sinken nach ihrem Absterben große Mengen organischer Substanz wieder auf den Ostseegrund. Das transportiert Phosphorverbindungen ins Sediment, die sich dort immer weiter akkumulieren, und kurbelt über Zersetzungsprozesse die Sauerstoffzehrung an. Damit wird deutlich, warum sinkende externe Einträge nicht automatisch zu sinkenden Konzentrationen im Meer führen: Die Ostsee trägt eine große „Nährstoffhypothek“ aus vergangenen Jahrzehnten in sich.

Ansatzpunkte für wirksames Ostsee-Management

„Die interne Rücklösung von Phosphat aus Ostsee-Sedimenten, die wir jetzt über lange Zeiträume mit konkreten Zahlen belegt haben, ist ganz wesentlich dafür verantwortlich, dass sich die Ostsee nicht nach einem einfachen Ursache-Wirkung-Prinzip erholen kann“, kommentiert Joachim Kuss, als Erstautor federführend im Team der an der Studie beteiligten IOW-Forschenden. „Erfolgreicher Schutz braucht langen Atem – und ein Management, das die internen Kreisläufe genauso ernst nimmt wie die äußeren Einträge“, so der Meereschemiker. Aufbauend auf forschungsbasiertem aktuellen Prozessverständnis sieht das Autorenteam folgende Handlungsfelder:

• Nährstoffüberschüsse müssen konsequent weiter gesenkt werden, denn nur so können Rückkopplungen langfristig überwunden werden.
• Natürliche Küstenfilter müssen gestärkt oder wiederhergestellt werden: Übergangszonen wie Bodden, Fjorde, Ästuarien, Feuchtgebiete oder Schilfgürtel können Nährstoffe zurückhalten und dauerhaft binden.
• Naturbasierte Maßnahmen sollten ausgebaut werden, etwa die Förderung von Seegraswiesen oder die gezielte Kultivierung von Makroalgen, um Nährstoffe aktiv aus dem Wasser zu entnehmen. Auch Riffe und Muschelbänke tragen dazu bei.
• Langzeitbeobachtung und moderne Messsysteme müssen ausgebaut werden. Denn nur durch kontinuierliches Monitoring – zunehmend auch mit neuen Sensorsystemen für hochaufgelöste Phosphatmessungen – lassen sich Verbesserungen oder Rückschläge früh erkennen.

Originalpublikation

Joachim Kuss, Peter Holtermann, Lars Umlauf, Olaf Dellwig, Ralf D. Prien, & Joanna J. Waniek (2026). The Changing Baltic Sea: Between Nutrient Load Reduction and a Warming Climate. Annu. Rev. Mar. Sci. 2026. 18:16.1–16.26, doi.org/10.1146/annurev-marine-040324-020707 

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW)

Zielgruppe des Stipendiums sind Journalistinnen und Journalisten, Autorinnen und Autoren sowie Medienschaffende, die sich mit der Region Osteuropa beschäftigen oder künftig beschäftigen möchten. Bewerbungen aus In- und Ausland in deutscher oder englischer Sprache sind willkommen. Mögliche Gastinstitute sind im Jahr 2026: das Leibniz-Institut für die Geschichte und Kultur des östlichen Europa in Leipzig, das Herder-Institut für historische Ostmitteleuropaforschung in Marburg, das Leibniz-Institut für Europäische Geschichte in Mainz, das Leibniz-Institut für Länderkunde in Leipzig, das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung in Dresden sowie das Leibniz-Zentrum Moderner Orient in Berlin.

Die Teilnehmenden sollen während ihres Aufenthalts ein eigenständiges Rechercheprojekt mit direktem Bezug zu den Arbeiten der gastgebenden Einrichtung entwickeln. Sie profitieren von einem intensiven Austausch mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern und erhalten Zugang zu umfangreichen Recherchequellen. Das Stipendium umfasst eine Summe von 850 Euro sowie eine Fahrtkostenpauschale von 150 Euro.

Im Leibniz-Forschungsnetzwerk Östliches Europa wird die Expertise von 24 Instituten vereint, die seit Jahrzehnten in interdisziplinärer Zusammenarbeit zur Region forschen. Abgedeckt werden geografisch sowohl die östlichen EU-Mitgliedsstaaten als auch die Ukraine, die Republik Moldau, Belarus sowie die Staaten des Kaukasus und Zentralasiens. Geforscht wird außerdem zu Russland, zu dem aber die Beziehungen seit Beginn des umfassenden russischen Angriffskriegs gegen die Ukraine eingefroren sind. Inhaltlich umfasst die Forschung ein breites Spektrum – von Geistes- und Sozialwissenschaften über Umwelt-, Agrar- und Klimaforschung bis hin zu Wirtschafts- und Technikwissenschaften. Mit dem Stipendien-Programm „Write East“ leistet das Netzwerk einen Beitrag zur Förderung des Wissenstransfers zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit.

Das Leibniz-Forschungsnetzwerk Östliches Europa wird im Leibniz-Wettbewerb gefördert. Der Wettbewerb unterstreicht die strategischen Ziele der Leibniz-Gemeinschaft im Rahmen des Paktes für Forschung und Innovation.

Ausschreibung „Write East“ 2026 (PDF)

Call „Write East“ 2026 (PDF)

Kontakt

Dr. Magda Wlostowska
Koordinationsstelle des Leibniz-Forschungsnetzwerks Östliches Europa am Leibniz-Institut für Geschichte und Kultur des östlichen Europa (GWZO)
T 0341 234264 – 37
lfn_oestliches_europa(at)leibniz-gwzo.de  

Jonas Radl, Gastforschungsprofessor am Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung (WZB), hat mit einem Team von internationalen Forscher*innen seit 2018 am WZB untersucht, wie sich die soziale Herkunft auf die Anstrengungsbereitschaft von Schulkindern auswirkt. Sein interdisziplinäres Projekt „Effort and Social Inequality“, das von WZB-Direktorin Heike Solga begleitet wurde, erweitert das Wissen über Bildungskarrieren um einen entscheidenden Aspekt: Während es viele Erkenntnisse darüber gibt, wie stark der Einfluss des sozialen Hintergrunds auf die Fähigkeiten junger Menschen ist, war die Frage bislang wenig untersucht, wie groß der Einfluss der sozialen Herkunft auf die Anstrengungsbereitschaft ist. Arbeiten privilegierte Kinder härter – und tun sie dies, weil sie mehr Unterstützung erfahren? Und wie könnten auch Schüler*innen motiviert werden, die nicht aus Akademikerfamilien stammen?

Das Studiendesign

In der experimentellen Studie lösten 1.360 Fünftklässler*innen aus Madrid und Berlin einfache kognitive Aufgaben, mit denen Konzentration, Aufmerksamkeit und Selbstkontrolle gemessen werden konnten. 60 Klassen aus 32 Schulen waren beteiligt. Die simplen, aber anstrengenden Aufgaben wurden in verschiedenen Situationen bearbeitet: einmal ohne Belohnungen für richtige Antworten, dann mit kleinen Geschenken und schließlich im Wettbewerb mit zusätzlicher symbolischer Anerkennung.

Die Ergebnisse

Schulkinder aus privilegierten Elternhäusern zeigen mehr kognitive Anstrengung als jene aus benachteiligten Verhältnissen, besonders wenn keine Belohnung angeboten wird und es allein um die intrinsische Motivation geht. Die Lücke zwischen beiden Gruppen ist jedoch nicht sehr groß, und sie kann durch Anreize wettgemacht werden. Sobald es kleine Belohnungen wie Spielzeuge oder soziale Anerkennung für die Lösung einer Aufgabe gibt, arbeiten Kinder aus sozial schwächeren Elternhäusern fast genauso engagiert wie privilegierte Kinder.

Persönlichkeitseigenschaften oder die Intelligenz der Kinder können den Unterschied in der Anstrengung nicht erklären. Die Befunde zeigen vielmehr, dass das Anstrengungsverhalten entscheidend von der sozialen Umgebung beeinflusst wird. Lebensumstände spielen eine wichtige Rolle, etwa welche Ressourcen es in den Familien gibt und wie viel Sicherheit die Kinder erleben. Wenn Kinder mit Mängeln aufwachsen, z. B. mit fehlenden finanziellen Mitteln oder weil ihre Eltern wenig Zeit im Alltag für sie haben, fällt es ihnen schwerer, sich auf eine bestimmte Aufgabe zu konzentrieren.

Individuelle Fortschritte prämieren

Die Ergebnisse haben auch eine politische Dimension. Bildungschancen könnten gerechter gemacht werden, wenn nicht nur Leistung, sondern auch individuelle Fortschritte im Klassenraum prämiert würden, so Jonas Radl. „Schulische Belohnungen, spielerisches Lernen und soziale Anerkennung können helfen, Unterschiede im Anstrengungsniveau zwischen Kindern aus unterschiedlichen sozialen Schichten zu verringern“, sagt der Forscher. Heike Solga, Mitautorin des Artikels und Direktorin der Abteilung Ausbildung und Arbeitsmarkt am WZB: „Die Studie liefert wichtige Hinweise, wie der Einfluss der sozialen Herkunft in der Schule besser ausgeglichen werden kann. Das ist wichtig für ein faireres Bildungssystem und gleiche Chancen.“

Originalpublikation

Jonas Radl, William Foley, Lea Katharina Kröger, Patricia Lorente, Alberto Palacios-Abad, Heike Solga, Jan Stuhler, Madeline Swarr (2026): „The Social Origins of Effort: How Incentives Reduce Socioeconomic Disparities among Children“. In: American Sociological Review, 91(1). https://doi.org/10.1177/00031224251401933.

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Pressemitteilung des Wissenschaftszentrums Berlin für Sozialforschung (WZB)

• Glosse von Stephan Dreyer: „Die große Sehnsucht nach dem Stopp-Knopf gegen Unbehagen“ I 11. Februar 2026 I https://mediendiskurs.online/beitrag/die-grosse-sehnsucht-nach-dem-stopp-knopf-gegen-unbehagen-beitrag-772/
• Interview mit Sebastian Meineck auf netzpolitik.org: „Ein Social-Media-Verbot macht den Jugendschutz schlechter“ I 11. Februar 2026 I https://netzpolitik.org/2026/australisches-modell-ein-social-media-verbot-macht-den-jugendschutz-schlechter/#netzpolitik-pw
• Interview mit Dr. Hendrik Wieduwilt im Podcast „Gerechtigkeit und Loseblatt. Die Woche im Recht“: #84: Waffenlieferungen an Israel, Social-Media-Verbot für Jugendliche, Justizskandal in Berlin, Kanzleipflicht für Anwälte I 12. Februar 2026 I https://rsw.beck.de/aktuell/daily/meldung/detail/gul-84-waffenlieferungen-israel-social-media-justizskandal-berlin-bgh-kanzleiraeume
• Interview mit Karin Helmsteadt für Deutsche Welle Nachrichten (DW Nachrichten) I 11. Februar 2026 I https://www.youtube.com/watch?v=H_sqwVePDsA 
• Auf tagesschau.de (Beitrag vom 15. Februar 2026) wird auf einen BredowCast mit Stephan Dreyer und Kira Thiel verwiesen: Social Media erst ab 16? – Leibniz Institut für Medienforschung | Leibniz Institute for Media Research
• Experten-Statement für das Science Media Center I 28. Januar 2026 I https://sciencemediacenter.de/angebote/vorstoss-in-frankreich-fuer-strengere-regelung-sozialer-medien-26024

Für die Umsetzung eines Social Media Verbots für Minderjährige auf nationaler Ebene gäbe es im Wesentlichen drei Hürden, erläutert Stephan Dreyer im Interview mit Sebastian Meineck für netzpolitik.org sowie einem Experten-Statement für das Science Media Center: den Anwendungsvorrang des Digital Services Act (DSA), das Herkunftslandsprinzip und das Verhältnismäßigkeitsprinzip. Wenn EU-Staaten nationale Vorschriften erlassen, seien diese nicht anwendbar. „Und deswegen müssen wir eigentlich diese nationalen Vorstöße vor allen Dingen verstehen, als den Versuch, die EU unter Druck zu setzen. Hier eine politische Entscheidung, ein europaweites Verbot zu erlassen“, sagt Stephan Dreyer im Interview mit Karin Helmsteadt für DW Nachrichten.

Er selbst sieht ein solches Verbot nicht als richtigen Weg an. In seiner Glosse für mediendiskurs online schreibt Dreyer, Jugendmedienschutz werde zunehmend als Exekutive eines gefühlten Unbehagens verstanden. „Altersprüfungen sind das regulatorische Schweizer Taschenmesser von 2026: Sie passen überall, lösen alle unsere Probleme und sind bestenfalls unsichtbar, so die Erzählung. In der Praxis kollidieren dabei drei Ziele, die sich nur begrenzt gleichzeitig maximieren lassen: Effektivität, Privatheit und Niedrigschwelligkeit – man kann nicht alle drei haben“, schreibt er.

Wie ist die Forschungslage zur Social-Media-Nutzung?

Dreyer: „Es ist unglaublich schwer, Mediennutzung als kausale Ursache psychischer Erkrankungen nachzuweisen (…) Es verdichten sich allerdings Hinweise, dass bestimmte Nutzungsformen mit bestimmten Erkrankungen zusammenhängen.“

Im Interview mit Karin Helmsteadt für DW Nachrichten verweist er auf die Kommission von Bundesministerin Karin Prien, in der Expert*innen – darunter auch Dr. Claudia Lampert vom HBI – anhand der empirischen Evidenz versucht, Empfehlungen zu geben. Die Empfehlungen werden für Sommer 2026 erwartet.

Warum ein Pauschalverbot keine Lösung ist

„Wenn Heranwachsende aus zentralen Kommunikationsumgebungen verdrängt werden, entstehen Umgehungspraktiken, neu genutzte Schattenangebote und einmal mehr verstärkte Ungleichheiten“, schreibt Dreyer in seiner Glosse für mediendiskurs online.

„In dem Moment, wo wir sagen, es dürfen nur noch über 16-Jährige auf diesen Plattformen sein, können die Anbieter sich wieder zurücklehnen und sagen, dann stellen wir im Prinzip alle Kinder- und Jugendschutzmaßnahmen, die wir schon implementiert haben, wieder ab. Denn die Kinder dürfen ja auf unserer Plattform nicht sein. Und das hat zwei fatale Folgen. Zum einen: Kinder werden immer Wege finden, trotzdem auf diesen Plattformen unterwegs zu sein. Das heißt, sie sind dann weniger geschützt als vorher. Und zum anderen: Sie wissen, dass sie etwas Verbotenes tun. Und im Falle von Problemen oder Angriffen etwa, trauen sie sich möglicherweise nicht an Erwachsene, um Hilfe zu bitten, weil sie ja etwas Verbotenes getan haben. Also auf zweierlei Weise fatal“, erläutert er im Interview mit Karin Helmstaedt für DW Nachrichten.

Ein milderes Mittel: Der Digital Services Act (DSA)

Nach dem DSA werden Minderjährige nicht von Plattformen ausgeschlossen, sondern Plattformanbieter werden laut Art. 28 DSA verpflichtet, altersangemessene Angebote zu gestalten. Bei der Umsetzung von Art. 28 sei noch viel Luft nach oben, sagt Dreyer. Allerdings sei ein schönes Beispiel dieses: Laut EU-Kommissionsmitteilung von vergangener Woche verstoße TikTok gegen den DSA. Dies sei, so Dreyer, „ein Beweis dafür, dass wir mit dem DSA einen bestehenden Rechtsrahmen haben, den man vollziehen kann, und der vor allen Dingen auf eine altersgerechte Gestaltung dieser Angebote hinausläuft. Also ein Totalverbot würde bedeuten, die Plattformen können sich zurückziehen, denn sie können sagen, es sind keine Jüngeren mehr auf der Plattform, ich kann alle Jugendschutz- und Kinderschutzfunktionen wieder abstellen.“

Wie könnte eine Altersverifikation überhaupt technisch aussehen?

Hier böten sich, so Stephan Dreyer, Altersfeststellungsverfahren an. Die Nutzenden müssen gegenüber den Plattformanbietern nachweisen, elektronisch, dass sie ein bestimmtes Mindestalter erreicht haben. Dreyer: „Da gibt es eine ganze Menge an Altersüberprüfungsverfahren. (…) Entweder ein Foto von einem Personalausweis in die Webcam halten, eine Altersschätzung durch biometrische Merkmale des Gesichts. Es gibt Stimmenerkennung, Handbewegungserkennung, woran ein Algorithmus erkennen kann, wie alt jemand ist. (…) Es gibt Wallet-basierte Verfahren, wo ich z.B. von der Bank die festgestellte Volljährigkeit in einem Wallet hinterlege. Dieses Wallet kann dann von der Plattform ausgelesen werden, ohne dass z.B. mein Name oder mein Gesicht übertragen wird. Es wird nur das Alterssignal, ich bin über 18 oder 16, übertragen. Australien hat ein großes Age-Assessment-Trial gemacht und ein Gutachten dazu verfasst. Das Ergebnis: Es gibt nicht die eine gute Lösung, sondern bestenfalls hält man mehrere vor.“

Übersichtsseite des Leibniz-Institut für Medienforschung │ Hans-Bredow-Institut (HBI)

Fette zum Frühstück oder zum Abendbrot?

Prof. Olga Ramich, Leiterin der Abteilung Molekularer Stoffwechsel und Präzisionsernährung am DIfE, und ihr Team untersuchten erstmalig an Menschen, ob der Zeitpunkt der Aufnahme von Kohlenhydraten und Fetten die tageszeitliche Genexpression im Unterhautfettgewebe unabhängig von der Kalorienaufnahme verändert. Dafür nutzten sie Daten aus einer kontrollierten Ernährungsstudie im Crossover-Design, an der 29 übergewichtige Männer ohne Diabetes teilnahmen. Die Probanden folgten jeweils vier Wochen lang zwei unterschiedlichen Ernährungsplänen, die hinsichtlich ihrer Kalorienmenge identisch (isokalorisch) waren. Während einer Ernährungsintervention nahmen sie morgens viele Kohlenhydrate und abends viel Fett auf, bei der zweiten Intervention war es genau anders herum. Auf Grund des verwendeten Crossover-Ansatzes erhielten alle Teilnehmer beide Interventionen, sodass individuelle Unterschiede in der Stoffwechselantwort besser isoliert werden konnten.

Das Studienteam entnahm den Teilnehmern vor und nach jeder Ernährungsintervention zu verschiedenen Tageszeiten jeweils drei Proben aus dem Unterhautfettgewebe. In Kooperation mit Prof. Achim Kramer, Leiter des Arbeitsbereichs Chronobiologie an der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin der Charité, wurde daraufhin das Transkriptom analysiert, das ein dynamisches Abbild der Genaktivität darstellt. 

Transkriptom 

Gesamtheit aller Transkripte (RNA-Moleküle) in einer Zelle zu einem bestimmten Zeitpunkt. Das Transkriptom umfasst sowohl kodierende als auch nicht-kodierende RNAs. Im Gegensatz zum statischen Genom (DNA) stellt es ein dynamisches Bild der aktiven Genexpression dar. 

Deutliche Unterschiede im Fettgewebe

Erstmals charakterisierten Ramich und ihr Team die Genrhythmen im Unterhautfettgewebe und konnten feststellen, dass die tageszeitliche Nährstoffverteilung das oszillierende und nicht-oszillierende Transkriptom veränderte. 

Die Analysen zeigten, dass 1.386 Gene im untersuchten Fettgewebe tageszeitlichen Oszillationen unterliegen. Viele dieser Gene sind mit dem Glukose- und Fettstoffwechsel oder mit Entzündungsprozessen assoziiert. Die Wissenschaftler*innen stellten fest, dass der Zeitpunkt der Makronährstoffaufnahme die tageszeitliche Genexpression von fast einem Drittel der oszillierenden Gene im Fettgewebe beeinflusste. Manche Gene wiesen veränderte Rhythmenparameter auf, andere stellten die Oszillation ein oder, umgekehrt, nicht-oszillierende Gene wurden zu oszillierenden. 

Der Verzehr von fettreicher Kost am Morgen und kohlenhydratreicher Nahrung am Abend führte zu einer Verbesserung der Marker für die Insulinsensitivität im untersuchten Fettgewebe. Eine Verschiebung der Fettaufnahme in den Abend hingegen erhöhte die Aktivität von Entzündungsgenen. Das könnte ein Hinweis auf einen frühen proinflammatorischen Zustand im Fettgewebe sein, welcher als Risikofaktor für die Entstehung metabolischer Erkrankungen wie Adipositas und Typ-2-Diabetes gilt.

Neuer Ansatz für Prävention

„Unsere Ergebnisse bestätigen erste Erkenntnisse, dass die Verschiebung der Makronährstoffverteilung über den Tag die metabolischen Prozesse im Fettgewebe messbar beeinflusst“, sagt Ramich. „Späte, fettreiche Mahlzeiten könnten vielleicht ungünstige molekulare Prozesse anstoßen, die möglicherweise langfristig Entzündungen und Stoffwechselprobleme fördern.“

Die Forschenden sehen in ihren Ergebnissen neue Ansatzpunkte für die Prävention von Übergewicht und Typ-2-Diabetes. „Neben Kalorienmenge und Nährstoffzusammensetzung könnte zukünftig auch das Mahlzeiten-Timing ein wichtiger Bestandteil personalisierter Ernährungsempfehlungen sein“, erklärt Ramich.

Allerdings betonen die Wissenschaftler*innen, dass größere und langfristige Interventionsstudien nötig sind, um gesundheitliche Auswirkungen oder gar Empfehlungen für unterschiedliche Bevölkerungsgruppen, wie z. B. Frauen und/oder Menschen mit Diabetes, abzuleiten. Auch mechanistische Studien in Zellkultur- oder tierexperimentellen Modellen könnten helfen, den Zusammenhang zwischen zirkadianen Änderungen im Fettgewebe und dem Gesamtstoffwechsel genauer zu untersuchen. 

Originalpublikation

Soliz-Rueda, J. R., Kessler, K., Jürchott, K., Sticht, C., Hornemann, S., Kramer, A., Pfeiffer, A. F. H., Pivovarova-Ramich, O.: Remodeling of human diurnal adipose tissue transcriptome by the composition of morning and afternoon meals. Food Res. Int. 231(1), 118685 (2026). [Open Access] https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.118685

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Pressemitteilung des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE)

„Das Ausstoßrecht an eine Rückholpflicht zu koppeln, wäre eigentlich nichts grundlegend Neues“, erklärt Kai Lessmann, PIK-Forscher und Leitautor der Studie. „In Teilen der Wirtschaft wird sowas längst praktiziert – etwa bei der Rücknahme von Pfandflaschen oder Elektro-Altgeräten. Es ist das Prinzip der erweiterten Produzenten-Verantwortung: Die Firmen stehen nicht nur für die Qualität ihrer Waren ein, sondern auch für die Entsorgung ihres Abfalls. Und wir zeigen hier, welches Potenzial dieses Prinzip für den Klimaschutz bietet.“

Laut der Studie kann ein solcher Kombi-Deal für Firmen aus zwei Gründen attraktiv sein. Erstens findet die Rücknahme ja anders als die Emission erst in der Zukunft statt, die Kosten werden also bei der Investitionsplanung mit einem kalkulatorischen Zinssatz abdiskontiert. Und zweitens reduzieren sich diese Kosten durch Fortschritt bei Entnahme-Technologien, etwa wenn Filtersysteme zum Direktabscheiden von CO₂ aus der Luft zukünftig mit weniger Energie auskommen. So entsteht ein Gestaltungsspielraum für den Regulierer. Er kann den Umfang der Rückhol-Verpflichtung relativ zur emittierten Menge CO₂ austarieren. Und damit die Balance zwischen „Wirtschaft entlasten“ und „Saubermachen der Atmosphäre“.

Künftiger EU-Beitrag zur Erderhitzung könnte sich halbieren

Um die mögliche Wirkungskraft der Clean-up-Zertifikate zu beziffern, bildet das Forschungsteam die Nachfrage und die Preisbildung in einem mathematischen Modell ab – und rechnet damit exemplarisch die Klimawende in Europa durch. In Anlehnung an eine Berechnung des EU-Klimabeirats ESABCC unterstellt das Team ein Restbudget von 14 Gigatonnen CO₂, die ab dem Jahr 2030 EU-weit noch insgesamt ausgestoßen werden dürfen, wenn das Limit von 1,5 Grad Erderhitzung langfristig Bestand haben soll. In dem Modell wird dieses Restbudget vollständig über einen Emissionshandel verwaltet, es kursieren also für 14 Gigatonnen CO₂ einfache Emissionsrechte ohne Rückholverpflichtung, für die die Firmen bezahlen.   

In der modellgestützten Analyse geht es nun unter anderem um die folgende Frage: Wenn die Politik kein zusätzliches Geld in die Klimawende stecken und auch die Wirtschaft nicht zusätzlich belasten will – wie kann sie unter diesen Prämissen mit Clean-up-Zertifikaten für maximale Wohlfahrt sorgen? In der Analyse werden die wohlfahrtsmindernden Schäden durch den CO₂-Ausstoß und den dadurch ausgelösten Klimawandel automatisch gegengerechnet. 

Die Antwort lautet: Die Politik müsste die Menge der Clean-up-Zertifikate auf 17 Gigatonnen CO₂-Emissionen beschränken. Sie würde für je zehn ausgegebene Clean-up-Zertifikate vier einfache Emissionsrechte vom Markt nehmen. Und die Firmen würden sich durch den Kauf dieser Clean-up-Zertifikate verpflichten, insgesamt 6,8 Gigatonnen CO₂ mehr zurückholen, als sie emittieren. Im Ergebnis ist dann die Belastung aus CO₂-Handel und Klimaschäden um 4 Prozent niedriger als ohne Clean-up-Zertifikate. Und der Kampf gegen die Erderhitzung wird dann enorm gestärkt: Statt der insgesamt 14 Gigatonnen CO₂ emittiert die EU dann ab dem Jahr 2030 unterm Strich, inklusive der Rückhol-Anstrengungen laut den Verpflichtungen, nur 7,2 Gigatonnen CO₂. Europas Beitrag zum künftigen Klimawandel wird also fast halbiert. 

Finanzierung für netto-negative Emissionen nach 2050

Die Studie zeigt zudem, dass sich die Wirkungskraft der Clean-up-Zertifikate noch weiter verbessern lässt, wenn die Politik für sich selbst (nicht aber für die Wirtschaft) die Prämisse „keine zusätzlichen Kosten“ kippt. Wenn sie also bereit ist, den Staatshaushalt für die Klimawende stärker zu belasten. Das ermöglicht EU-weit sogar 8 Prozent weniger Belastung aus CO₂-Handel und Klimaschäden, rund 28 Milliarden Euro pro Jahr, was dem Nutzen des Freihandelsabkommens mit Kanada entspricht, wie das Forschungsteam zur Illustration anmerkt. Die Studie gibt auch Orientierung zur Höhe einer Sicherheit, die die Käufer von Clean-up-Zertifikaten hinterlegen sollten, und empfiehlt für die institutionelle Absicherung die Gründung einer Europäischen Kohlenstoff-Zentralbank.

„Angesichts des potenziellen Nutzens, der in dieser ökonomischen Analyse deutlich wird, sollte die EU die Einführung von Clean-up-Zertifikaten ernsthaft in Erwägung ziehen“, sagt Ottmar Edenhofer, PIK-Direktor und Vorsitzender des EU-Klimabeirats ESABCC, der die Studie als ein Co-Autor mitverfasst hat. „Der Kombi-Deal aus Emissionsrecht und Rückhol-Verpflichtung würde der Wirtschaft auf dem Weg zur Klimaneutralität wichtige Flexibilität verschaffen. Und er würde anschließend, nach 2050, die mit Blick auf das 1,5-Grad-Limit notwendigen netto-negativen Emissionen finanzieren helfen.“

Originalpublikation

Lessmann, K., Gruner, F., Kalkuhl, M., Edenhofer, O., (2026): Emissions trading with clean-up certificates: How carbon debt can increase climate ambition levels. – Journal of Environmental Economics and Management. [DOI: 10.1016/j.jeem.2026.103307]

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Pressemitteilung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK)

Zunehmende Pilzresistenzen als globale Herausforderung

Invasive Pilzinfektionen nehmen weltweit zu, insbesondere bei immungeschwächten Personen. Gleichzeitig treten Pilzinfektionen zunehmend als Mischinfektionen mit Bakterien und Viren oder als Sekundärinfektionen auf, etwa während der SARS-CoV-2-Pandemie. „Pilzinfektionen werden in ihrer Bedeutung häufig unterschätzt oder zu spät erkannt, obwohl sie mit hoher Morbidität und Mortalität einhergehen können“, erläutert Dr. Sabine Gronow, Kuratorin der DSMZ-Sammlung Pathogene Bakterien. „Die WHO-Liste macht deutlich, dass hier dringender Handlungsbedarf besteht.“, so Doktorin Gronow weiter.

Pilzisolate für Forschung und Entwicklung

Die jetzt von der DSMZ zusammengestellten Pilzstämme repräsentieren genau jene Erreger, die in der medizinischen Praxis zunehmend Probleme bereiten. Besonders bei Hefen ist dies eine immense Herausforderung: Viele Arten sehen sich unter dem Mikroskop sehr ähnlich, können sich aber in ihren Eigenschaften deutlich unterscheiden – etwa darin, ob sie gegenüber bestimmten Medikamenten wirksam behandelt werden können oder nicht - Resistenzen gegenüber Antimykotika. Neben der taxonomischen Einordnung wurden ausgewählte Isolate gegenüber verschiedenen Fungiziden getestet, um erste Hinweise auf ihre Empfindlichkeit beziehungsweise Resistenz zu erhalten. Diese Daten werden gemeinsam mit den Stämmen der internationalen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellt. „Unsere Sammlung von Pilzen und Hefen verfügt über eine lange Expertise im Umgang mit humanpathogenen Pilzen“, betont Dr. Andrey Yurkov, Kurator der Sammlung und taxonomischer Experte für Hefen. Diese umfasst insbesondere ausgewiesene Kompetenzen in Taxonomie, Systematik und der Einstufung in Risikogruppen und bildet damit eine zentrale Grundlage, um relevante Erreger gezielt für Forschung, Diagnostik und Wirkstoffentwicklung bereitzustellen“, so Dr. Yurkov weiter.

Beitrag der DSMZ zur globalen Gesundheitsforschung

„Mit der Bereitstellung WHO-priorisierter Pilzpathogene leistet das Leibniz-Institut DSMZ einen wichtigen Beitrag zur internationalen Infektions- und Wirkstoffforschung. Wie bereits bei den bakteriellen Prioritätserregern ist die DSMZ auch hier auf neue Hinterlegungen aus dem klinischen Bereich angewiesen, um aktuelle Entwicklungen bei Pathogenität und Resistenzlage abbilden zu können“ fasst Prof. Dr. Yvonne Mast, Leiterin der Abteilung Bioressourcen für Bioökonomie und Gesundheitsforschung, abschließend zusammen. Eine Übersicht der bei der DSMZ verfügbaren Pilzstämme der WHO fungal priority pathogenes list ist online unter www.dsmz.de abrufbar.

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ)

Von ihren Erkenntnissen können Sie jetzt in der neuen gedruckten Ausgabe von »leibniz« lesen. In den kommenden Wochen veröffentlichen wir sie außerdem Beitrag für Beitrag in unserem Onlinemagazin unter www.leibniz-magazin.de/nacht.

• Wer die Sterne liebt, hat es heute nicht leicht. Künstliches Licht erleuchtet den Himmel gerade in Städten taghell. In einem Sternenpark in Mecklenburg-Vorpommern sind wir auf der Suche nach echter Dunkelheit fündig geworden. Sie begeistert dort nicht nur Hobbyastronomen und Liebhaber der Nachttierwelt – sondern könnte eine ganze Region zukunftsfähig machen.
• Weltweit leiden hunderte Millionen Menschen unter Schlafstörungen – mit gravierenden Folgen für die Gesundheit. Ohne nächtliche Ruhe häufen sich Schäden, lassen Zellfunktionen nach, nimmt der Alterungsprozess Fahrt auf. In einem Labor in Jena arbeiten zwei Forscherinnen daran, die regenerative Wirkung des Schlafs zu imitieren. Durch Eingriffe auf der molekularen Ebene.
• Über Vampirismus kann man noch forschen? Kann man. Am Leibniz-Institut für Ost- und Südosteuropaforschung sucht der Historiker Peter Mario Kreuter nach den Wurzeln des Volksglaubens, der sich in einigen Regionen bis heute hartnäckig hält. Glaubt auch der Forscher selbst an Vampire? "Jedes Jahr, wenn ich meine Steuererklärung ausfülle."

Außerdem lesen Sie in "leibniz" dieses Mal u.a. folgende Beiträge:

• Am helllichten Tag: Sie sind unermesslich weit entfernt, erzeugen keinerlei Licht und bleiben im tiefschwarzen Dunkel selbst für Hochleistungsteleskope unsichtbar. Katja Poppenhäger begibt sich auf die Spur der Exoplaneten – aus taghellen Büros und Besprechungsräumen.
• Nachtarbeit I: Schaffen statt schlafen? Bevor im Staatssozialismus die Lichter ausgingen, waren nächtliche Schichten für viele Menschen Teil des Alltags – und manchmal Momente der Freiheit. Ein Gespräch.
• Nachtarbeit II: Nachts im Observatorium, am Schreibtisch, im Feld, im Labor. Weil Forschung kein Nine-to-five-Job ist, haben wir fünf Forschende zu ihren Spätschichten befragt.
• Schlafenszeit! Von September bis Ende März verabschiedet es sich in seine Höhle. Für unsere Kinderseiten hat uns die Biologin Sylvia Ortmann alles über den Winterschlaf des Murmeltiers erzählt.
• Freunde der Nacht: Sie bringen Menschen ferne Sterne nahe und sitzen stundenlang in eiskalten Nächten an dunklen Orten, nur für das beste Foto. Warum? Eine Nacht mit der Beobachtergruppe des Deutschen Museums.
• Nachtflug: Sie flattert, jagt und singt des Nachts in Wald, Feldern und Städten – und schützt dabei Klima und Ökosysteme. Vorhang auf für die Fledermaus.
• Schwarzer Zaubertrank: Er besitzt die Macht, das Zeitempfinden zu manipulieren, beugt Depressionen vor und wurde vom Papst zum christlichen Getränk erklärt. Außerdem ist Kaffee ein exzellenter Wachmacher, um die Nacht auszudehnen.
• Epilog: Wie starten wir gut in den Tag darauf? Am Deutschen Institut für Ernährungsforschung untersucht Olga Ramich, welche Rolle das Frühstück dabei spielt. Ihr Fachgebiet, die Chrononutrition, erforscht den Zusammenhang von Ernährung und innerer Uhr.

"leibniz" ist das Magazin der Leibniz-Gemeinschaft. In drei Schwerpunkten im Jahr, von denen einer in gedruckter Form erscheint, erzählt es aus Wissenschaft und Gesellschaft und stellt die Menschen hinter der Leibniz-Forschung vor. Alle Schwerpunkte und weitere Beiträge finden Sie unter unter www.leibniz-magazin.de. Die Printausgabe können Sie kostenlos abonnieren mit einer E-Mail an abo(at)leibniz-gemeinschaft.de. Alle bereits erschienenen Hefte finden Sie unter www.leibniz-magazin.de/das-heft.

Kontakt Redaktion "leibniz"

David Schelp
T 030 206049 476
schelp(at)leibniz-gemeinschaft.de

Podcast „Tonspur Wissen“

Der Podcast „Tonspur Wissen“ der Leibniz-Gemeinschaft wird gemeinsam mit der Rheinischen Post präsentiert. Das Format soll Wissenschaft anschaulich und verständlicher machen. Ziel ist es, aktuelle Themen mit Forschungsergebnissen zu verbinden. Moderiert wird der Podcast von Ursula Weidenfeld. Die Wirtschaftswissenschaftlerin und ehemalige Chefredakteurin der Zeitschrift „Impulse“ möchte mit ihren Fragen eine Brücke zwischen Alltagswelt und Spitzenforschung bauen. „Wir haben es verdient, Wissenschaft gut erklärt zu bekommen“, sagt sie. „Und die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verdienen es, dass wir uns für ihre Arbeit interessieren.“

Zum Podcast "Tonspur Wissen"

Stickstoff ist der wichtigste Nährstoff für Pflanzen. Weltweit wird viel Stickstoffdünger eingesetzt, was allerdings die Umwelt und das Klima belastet. Mikroben fördern die Bildung von Seitenwurzeln und helfen der Pflanze letztlich, Stickstoff besser aufzunehmen - vor allem unter Stress, also bei Nährstoffmangel. Wenn Pflanzen mithilfe ihrer natürlichen Wurzel-Mikroben den vorhandenen Stickstoff besser nutzen, können Dünger eingespart und die Erträge stabilisiert werden.

Das Forschungsteam analysierte 175 verschiedene Raps-Linien an zwei Standorten in China. Während der Blüte wurden seitliche Wurzeln und ihre Rhizosphäre beprobt, um rRNA-Profile zu erstellen, die die Bakterienzusammensetzung zeigen.

Die oberirdische Biomasse wurde getrocknet und ein Profil der Mineralstoffe erstellt, das insgesamt zwölf Elemente umfasste. Es konnten insgesamt 1.341 gekoppelte Datensätze zum Genom, zur Genaktivität, zum Mikrobiom und zu den Nährstoffprofilen statistisch verknüpft werden. Mit verschiedenen statistischen Methoden konnten die Wissenschaftler Pflanzengene und -genorte identifizieren, die die Häufigkeit bestimmter Bakterien steuern.

„Wir haben das Bakterium Sphingopyxis als Schlüsselbakterium identifiziert. Es unterstützt die Bildung von Seitenwurzeln durch das Pflanzenhormon Auxin, erhöht die Biomasse und verbessert die Stickstoffaufnahme - besonders bei niedrigen Stickstoffwerten“, erläutert Dr. Guoliang Li, Wissenschaftler in der Arbeitsgruppe „Quantitative Genetik“ am IPK und einer der Erstautoren der Studie. Bildlich erklärt: Mehr Seitenwurzeln sind wie zusätzliche Finger beim Greifen - die Pflanze kann Nährstoffe aus dem Boden besser „fassen“. Sphingopyxis liefert das Signal, diese „Finger“ wachsen zu lassen.

„Wir fanden insgesamt viele genetische Steuerungspunkte („eQTL-Hotspots“), die die Häufigkeit bestimmter Bakterien im Wurzelraum kontrollieren - besonders solche, die mit dem Kohlenstoff- und Stickstoffstoffwechsel der Pflanze verknüpft sind“, sagt Dr. Guoliang Li. Die Studie zeigt: Genaktivität und Mikrobiom-Eigenschaften erklären bis zu 45 Prozent der Unterschiede in der Stickstoffaufnahme. Gene und deren Aktivität beschreiben die Mikrobiom-Zusammensetzung besser als das reine Genom.

„Unsere jetzige Studie liefert eine gute Grundlage, um kausale Zusammenhänge zwischen Pflanzengenetik, Mikrobiom und Nährstoffaufnahme zu erkennen. Die identifizierten eQTL-Hotspots und Kandidatengene sind Ansatzpunkte für die Züchtung und weiterführende funktionelle Studien“, so Prof. Dr. Jochen Reif, Leiter der Abteilung „Züchtungsforschung“ am IPK. Wenn Sorten künftig gezielt so gezüchtet werden, dass sie förderliche Mikroben wie Sphingopyxis anziehen und nutzen, können sie unter wenig Dünger stabil wachsen. „Das senkt die Kosten, schont die Böden, verringert die Emissionen und trägt somit letztlich zu klimafreundlicheren und nachhaltigeren Produktionssystemen bei.“

Originalpublikation

Li et al. (2025): Large-scale multi-omics unveils host-microbiome interactions driving root development and nitrogen acquisition. Nature Plants. DOI: 10.1038/s41477-025-02210-7

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Gemeinsame Infrastruktur für KI-gestützte Materialforschung

Mit dem Projekt „Artificial Intelligence for In Silico Materials Research (Leibniz-AI4MAT)“ bündeln das Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW Dresden) und das Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (IPF) ihre Expertise und schaffen eine gemeinsame Basis für KI-gestützte Materialienentwicklung in Sachsen. Im Zentrum steht der Aufbau und nachhaltige Betrieb eines leistungsfähigen Rechenclusters, das als Forschungsinfrastruktur für KI- und Machine-Learning-Methoden in der Materialforschung dienen soll. Durch die enge Kooperation der beiden Dresdner Leibniz-Institute werden Kompetenzen und Ressourcen gebündelt, um neue Ansätze in der datenbasierten Materialentwicklung langfristig zu etablieren.

Das Rechencluster soll standortübergreifend nutzbar sein und KI-Methoden für die Vorhersage von Materialeigenschaften, das Design neuartiger Materialien sowie die Ableitung optimaler Synthese- und Herstellungsstrategien bereitstellen. Im Vergleich zu klassischen Trial-and-Error-Verfahren verspricht dieser Ansatz eine deutliche Reduktion von Zeit und Ressourcen in Forschung und Entwicklung. Ein Abwärmerückgewinnungssystem stellt sicher, dass die im Betrieb entstehende Wärme weitergenutzt wird und leistet damit einen Beitrag zu einer energieeffizienten und nachhaltigen Infrastruktur.

Leibniz-AI4MAT wird im Rahmen der Richtlinie „Research InfraProNet 2021–2027“ gefördert und durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie den Just Transition Fund kofinanziert – eine Initiative des Freistaates Sachsen zur Unterstützung anwendungsorientierter Projekte und Forschungsinfrastrukturen an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen.

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW)

Adenoviren sind robuste Krankheitserreger. Sie können zum Beispiel Erkältungen, Bindehautentzündungen oder Magen-Darm-Infektionen verursachen und lange auf Oberflächen überleben. In den Versuchen nutzten die Forschenden einen speziellen Argon-Plasmajet, wie er auch in der Plasmamedizin eingesetzt wird. Das Ergebnis: Je länger die Viren dem Plasma ausgesetzt wurden, desto schlechter konnten sie Zellen infizieren. Bereits nach 90 Sekunden Plasmabehandlung war ihre Infektiosität in Zellkulturen um rund 96 Prozent verringert.

Chemische Reaktionen statt grober Zerstörung

Die Studie ging auch der Frage nach, warum das Plasma so wirksam ist. Dabei zeigte sich: Die Viren werden nicht durch Hitze oder mechanische Einwirkung zerstört. Stattdessen entstehen im Plasma sehr reaktionsfreudige Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen. Diese agieren wie winzige chemische Angreifer. „Das Plasma wirkt dabei nicht wahllos. Es verändert gezielt bestimmte Bestandteile der Virushülle, also genau dort, wo das Virus normalerweise an menschliche Zellen andockt“, erläutert INP-Studienleiter Prof. Dr. Sander Bekeschus. 

Angriff auf die Virushülle

Genauere Analysen zeigten, dass bestimmte Eiweißbausteine in der Virushülle chemisch verändert wurden. Diese Bausteine sind wichtig für die Stabilität des Virus und für den Kontakt mit menschlichen Zellen. Dr. Anke Schmidt, Erstautorin der Studie erläutert: „Das Plasma verändert vor allem Proteine, die das Virus braucht, um in eine Zelle einzudringen. Ohne diese Fähigkeit kann das Virus keine Infektion mehr auslösen“. Aufnahmen mit dem Elektronenmikroskop machten die Folgen sichtbar: Die Viruspartikel veränderten ihre Form und schrumpften im Durchschnitt um etwa 16 Prozent. Das Erbgut der Viren blieb dagegen größtenteils unbeschädigt. Zusätzliche Tests bestätigten, dass diese Effekte auf die chemische Wirkung des Plasmas zurückzuführen sind.

Grundlage für zukünftige Anwendungen

Die Studie beschreibt damit erstmals genau, an welchen Stellen medizinisches Gasplasma Adenoviren angreift. Dieses Wissen ist eine wichtige Grundlage, um Plasmatechnologien gezielt weiterzuentwickeln, zum Beispiel für die Desinfektion von Oberflächen oder medizinischen Geräten. Gleichzeitig betonen die Forschenden: Die Ergebnisse stammen aus Laborversuchen. Bevor konkrete Anwendungen möglich sind, müssen weitere Studien beispielsweise infizierter Lungen folgen, um die Wirksamkeit in Organismen zu bestätigen.

Originalpublikation

Die Studie ist in der international anerkannten Fachzeitschrift Small erschienen (DOI: 10.1002/smll.202511792).

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie (INP)

An der Studie in Delhi beteiligt waren Forschende aus Indien, den Niederlanden, Deutschland, China, Griechenland, Großbritannien, Thailand, Tschechien und Zypern. Koordiniert wurde sie von Jun.-Prof. Ajit Ahlawat vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS), der inzwischen an der TU Delft forscht. Die Region um die indische Hauptstadt New Delphi ist mit über 30 Millionen Menschen einer der größten und am dichtesten besiedelten Megacitys der Welt. Die Luftverschmutzung dort zählt ebenfalls zu den größten weltweit. Besonders im Winter-Smog erreichen die Feinstaubkonzentrationen extrem gesundheitsgefährliche Werte. 

Vor allem nach dem Monsun und im Winter herrscht im Norden Indiens oft starker Smog. Daher wurden in jüngster Zeit eine Reihe von bodengestützten Messungen durchgeführt, um die Ursachen und die Mechanismen der Luftverschmutzung besser zu verstehen. Die meisten in Indien durchgeführten Studien basieren entweder auf Satelliten-Beobachtungen aus dem Weltall oder auf Messungen am Boden. Aus den untersten Luftschichten gibt es dagegen kaum Daten. Die vertikale Verteilung von Luftschadstoffen und die meteorologischen Verhältnisse bis zu einer Höhe von etwa einem Kilometer sind jedoch von großer Bedeutung, weil sie entscheidenden Einfluss haben, wie hoch die Konzentration an Schadstoffen in der Luft werden kann.  

In den letzten Jahren hat sowohl die Technik für Drohnen (unbemannte Luftfahrzeuge/ UAVs) als auch für preiswerte Feinstaubsensoren große Fortschritte gemacht. Die Massenproduktion und Miniaturisierung bieten neue Möglichkeiten, die von den Forschenden in einem Feldversuch im März 2021 am Indian Institute of Technology (IIT) Delhi getestet und mit Standard-Messungen von stationären Messgeräten verglichen wurden. Dazu wurde eine Drohne des indischen Startups BotLab Dynamics vom Forschungsteam mit kostengünstigen Feinstaub-Sensoren ausgerüstet und modifiziert: „Eine bedeutende Weiterentwicklung war die Konstruktion eines maßgeschneiderten vertikalen Aerosol-Einlasses, der etwa 30 Zentimeter über den Rotorblättern der Drohne positioniert wurde. Dadurch konnten wir möglichst unverfälscht messen, was sonst ein großes Problem bei Drohnen ist, deren Rotorblätter die Luft stark verwirbeln“, berichtet Prof. Ajit Ahlawat. „Eine weitere Herausforderung war die hohe Luftfeuchtigkeit, ein meteorologischer Faktor, der in dieser Region nicht besonders selten ist. Da die Luftprobenahme und -analyse unter solchen Bedingungen schwierig sind, wurde ein speziell angepaster Silikagel-Entfeuchter eingebaut, um zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten.“ Die Forschenden konnte so die vertikalen Schwankungen der Luftschadstoffkonzentrationen in verschiedenen Höhen zu verschiedenen Tageszeiten untersuchen. Der Schwerpunkt lag dabei auf den diesigen und nicht diesigen Morgenstunden in Delhi, um mehr über die Ursachen den Smogs herauszufinden. 

Organische Stoffe dominierten tagsüber, während anorganische Stoffe wie Nitrat und Chlorid nachts deutlich anstiegen. Dieser Trend deutet auf einen erhöhten Beitrag hin, der wahrscheinlich auf die Verbrennung von Biomasse und Abfällen sowie Industrieemissionen während der Abend- und Nachtstunden zurückzuführen ist. Nitrat und Ammonium waren am frühen Morgen am stärksten, was auf ihre Kondensation in die Aerosolphase unter feuchten und kalten Bedingungen hindeutet. Als die Höhe der Grenzschicht nach Sonnenaufgang anstieg, führten Verdünnungseffekte zu einer raschen Verringerung der Chlorid-Massenkonzentration. Die NO_x-Werte erreichten gegen 21:00 Uhr Ortszeit die höchste Werte, verursacht durch Fahrzeug- und Industrieemissionen, die unter einer stabilen Grenzschicht eingeschlossen waren. Im Gegensatz dazu stieg Feinstaub (PM_2.5) stetig von rund 80 Mikrogramm pro Kubikmeter um 18 Uhr Ortszeit auf rund 150 Mikrogramm pro Kubikmeter um 08 Uhr Ortszeit an, was die Rolle von frischen Primäremissionen und sekundärer Aerosolbildung während der Smogbildung unterstreicht. Wie stark sich die Feinstaub-Konzentrationen je nach Höhe unterscheiden können, zeigt ein Beispiel: Am 18. März stieg die PM_2.5-Konzentration mit zunehmender Höhe um bemerkenswerte 60 Prozent an und erreichte in höheren Lagen rund 160 Mikrogramm pro Kubikmeter gegenüber rund 100 Mikrogramm pro Kubikmeter in Bodennähe. Die Morgeninversion hatte offensichtlich dafür gesorgt, dass sich die Schadstoffe in der unteren Grenzschicht besonders stark anreicherten. Die relative Luftfeuchtigkeit lag nachts über 80 %, was die die Bildung von sekundären Aerosolen und das Wachstum der Partikel durch Wasseraufnahme fördert. Dies wurde auch durch den Proxy-Indikator unterstrichen, also durch das Verhältnis PM₁₀-PM_2.5-PM₁, das während der Studie verwendet wurde. Wenn die Temperatur vormittags über 30 °C anstieg, fiel die relative Luftfeuchtigkeit unter 40 % und der Dunst löste sich auf.

Die Anreicherung von Schadstoffen und hohe Luftfeuchtigkeit in der Nacht sind der Hauptgründe für die Bildung von bodennahen Smogschichten in Delhi. Die schnelle Auflösung des Dunstes nach Sonnenaufgang wird durch die Ausdehnung der Grenzschicht, eine verringerte relative Luftfeuchtigkeit und eine erhöhte photochemische Oxidation begünstigt. Diese Erkenntnisse unterstreichen die Notwendigkeit von Emissionskontrollmaßnahmen, die auf nächtliche Quellen und feuchtigkeitsbedingte sekundäre Aerosolprozesse abzielen, sowie deren Verständnis, insbesondere in vertikalen Säulen, um den Smog in Delhi zu verringern.

Ein weiteres, wichtiges Ergebnis der Studie ergab sich aus dem Vergleich der Messungen mit den Modell WRF-Chem, das weltweit häufig zur Vorhersage der Luftqualität genutzt wird: Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass aktuelle Modellsimulationen die PM_2.5-Konzentrationen während morgendlicher Smogphasen deutlich unterschätzen. „Dies könnte an der Tendenz des Modells liegen, trockene Bedingungen zu bevorzugen, wodurch seine Fähigkeit eingeschränkt wird, das hygroskopische Wachstum von Aerosolen bei hohen Luftfeuchtigkeitswerten zu simulieren“, erklärt Prof. Mira Pöhlker vom TROPOS und der Universität Leipzig.

Diese Abweichungen sind bei starker Dunstbelastung am größten. Dies zeigt auch, dass hochauflösende vertikale Messungen wichtig sind, um Luftqualitätsmodelle in der unteren Grenzschicht zu validieren und die Vorhersagen zur Luftqualität in Städten zu verbessern“, erklärt Prof. Sagnik Dey vom Indian Institute of Technology in Delhi.

Die Studie ist aus Sicht des Teams ein wichtiger Schritt, um kostengünstige Feinstaub-Sensoren in die bestehenden Luftüberwachungssysteme zu integrieren und Beobachtungslücken in der unteren Grenzschicht zu schließen. „Durch die direkte Quantifizierung der Wechselwirkungen zwischen relativer Luftfeuchtigkeit und Feinstaub sowie der Modellabweichungen unter realen Smogbedingungen ebnen unsere Ergebnisse den Weg für Luftqualitätsmodelle der nächsten Generation, die die Aerosolchemie und die dynamische Grenzschichtkopplung berücksichtigen“, betont Ajit Ahlawat. Diese Innovationen sind nicht nur für die Verbesserung von Vorhersagen und Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit in Megastädten wie Delhi von entscheidender Bedeutung, sondern auch für die Entwicklung globaler Strategien zur Minderung der Luftverschmutzung in Regionen mit rascher Urbanisierung und deren Klimaauswirkungen.

Originalpublikation 

Ajit Ahlawat, Kajal Julaha, Pravash Tiwari, Shravan Deshmukh, Samira Atabakhsh, Sherin Hassan Bran, Nisar Ali Baig, Palak Balyan, Anil Kumar Mandariya, Dilip Ganguly, Kostas Karatzas, Mayank Kumar, Vikram Singh, Ravindra Khaiwal, Prashant Kumar, George Biskos, Yele Sun, Birgit Wehner, Sagnik Dey & Mira Pöhlker: Drone measurements reveal high near-surface urban haze. npj Clean Air 2, 8 (2026). DOI: 10.1038/s44407-025-00044-3

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS)

Einmal im Jahr diskutieren Vertreterinnen und Vertreter aus der Leibniz-Wirtschaftsforschung miteinander und mit dem Publikum zu aktuellen wirtschaftspolitischen Fragen. Der diesjährige Leibniz-Wirtschaftsgipfel am 24. Februar steht unter dem Thema „Deutschland zwischen Strukturkrise und Neustart“.

Ein Jahr nach der Bundestagswahl steht die deutsche Wirtschaft weiter vor einem Bündel struktureller Herausforderungen: Hohe Energiepreise belasten die Wettbewerbsfähigkeit unserer Industrie, während der demografische Wandel das Rentensystem unter enormen Druck setzt. Gleichzeitig droht Deutschland bei Zukunftstechnologien den Anschluss zu verlieren.

Wir wollen mit den Vertreterinnen und Vertretern der Leibniz-Wirtschaftsforschungsinstitute und Ihnen diskutieren: Wie kann Deutschland seine strukturellen Probleme überwinden? Welche Reformen braucht das Rentensystem, um demografiefest und generationengerecht zu werden? Wie lassen sich Energiepreise dauerhaft senken, ohne die Klimaziele zu gefährden? Und welche Rolle spielen Produktivitätssteigerungen und Digitalisierung bei der Lösung dieser Herausforderungen?

Es diskutieren:

• Marcel Fratzscher, DIW Berlin – Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung
• Nicola Fuchs-Schündeln, Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung
• Clemens Fuest, ifo Institut - Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung an der Universität München
• Reint Gropp, Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung Halle
• Florian Heider, Leibniz-Institut für Finanzmarktforschung SAFE
• Hanna Hottenrott, ZEW – Leibniz-Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung, Mannheim
• Kerstin Schneider, RWI – Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung Essen
• Moritz Schularick, Kiel Institut für Weltwirtschaft

Christoph M. Schmidt, designierter Präsident der Leibniz-Gemeinschaft, wird die Veranstaltung eröffnen. Es moderiert die Autorin und Wirtschaftsjournalistin Ursula Weidenfeld.

Zeit und Ort

24. Februar 2026, 12-13.15 Uhr | virtuell

Anmeldung

Bitte registrieren Sie sich hier für eine Teilnahme an der Online-Veranstaltung.

Kontakt

Axel Rückemann
Leibniz-Gemeinschaft
T 030 206049 492
veranstaltungen(at)leibniz-gemeinschaft.de

 In einer jetzt in Cell Systems veröffentlichten Studie untersuchte ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Dennis de Bakker vom Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz Lipmann Institut (FLI) in Jena und Prof. Robert W. Williams von der University of Tennessee Health Science Center, Memphis, USA, wie sich Astrozyten, spezialisierte Stützzellen im Gehirn, während des Alternsprozesses verändern. Diese Zellen umgeben die Nervenzellen, versorgen diese mit Nährstoffen, regulieren deren Umgebung und spielen eine Schlüsselrolle beim Energiestoffwechsel des Gehirns.

Astrozyten fungieren auch als Energiespeicher, denn sie können Energie in Form von Glykogen speichern, einem schnell verfügbaren Zuckervorrat, der bei Bedarf, beispielsweise wenn Nervenzellen besonders aktiv sind, rasch freigesetzt werden kann. Typischerweise ist Glykogen ein Molekül mit mehreren zusätzlichen Molekülketten, auch Verzweigungen genannt, die für seine Funktion wichtig sind. Mit zunehmendem Alter kommt es jedoch häufiger zu wenig verzweigten Glykogenmolekülen, die schwerer abbaubar sind und stattdessen als Klumpen gespeichert werden, die auch als Polyglucosankörper (polyglucosan bodies, PGBs) bezeichnet werden. Diese ungewöhnlichen Strukturen können im gesamten Gehirn auftreten, kommen jedoch besonders häufig im Hippocampus vor, einer Region des Gehirns, die für das Lernen und Gedächtnis besonders wichtig ist.

Alternde Gehirnzellen verändern ihre Energiespeicherung

Die Forschenden konnten zeigen, dass sich bei alten Mäusen in den Astrozyten des Hippocampus vermehrt wenig verzweigtes Glykogen ansammelt. Allerdings nicht gleichmäßig verteilt, sondern in ungewohnt klumpigen Strukturen, sogenannten PGBs. Entsprechend dem genetischem Hintergrund der Mäuse treten diese PGBs mit unterschiedlicher Häufigkeit auf.

„Wir konnten beobachten, dass manche Tiere mit zunehmendem Alter besonders viele dieser Glykogenaggregate bildeten, während andere fast gar keine aufwiesen“, erklärt Dr. de Bakker, Forschungsgruppenleiter am FLI. „Alleine die genetischen Unterschiede reichten aus, um diesen Effekt um ein Vielfaches zu verstärken.“

Speicherung von fehlerhaftem Glykogen wird durch Abschnitt auf Chromosom 1 beeinflusst

Durch den Vergleich zahlreicher genetisch definierter Mauslinien kamen die Forschenden zu einem klaren Ergebnis: Ein bestimmter Abschnitt im Erbgut der Mäuse, auf dem Chromosom 1, beeinflusst maßgeblich, wie sich im Alter der Energiespeicher in den Astrozyten verändert. Dieser bestimmte Abschnitt (Gen-Lokus) wirkt wie eine Art Schalter, der das Ausmaß der Belastung durch PGBs bestimmt. Interessant ist, dass nicht die Nervenzellen selbst davon betroffen sind, sondern ausschließlich ihr unterstützendes Umfeld. Da Astrozyten für den Gehirn-Stoffwechsel unverzichtbar sind, wurden Veränderungen in ihnen oft als Warnsignal für eine spätere Erkrankung interpretiert.

„Lange Zeit ging man davon aus, dass derartige Ablagerungen im Gehirn ein Anzeichen für den beginnenden Funktionsverlust oder eine nahende Erkrankung sind“, erläutert Prof. Williams, Co-Leiter der Studie. „Unsere Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass das nicht zwangsläufig der Fall sein muss.“

Keine messbaren Auswirkungen auf Gedächtnis und kognitive Funktionen

Das vielleicht überraschendste Ergebnis der Studie ist, dass selbst stark ausgeprägte PGBs-Ansammlungen keine messbaren Auswirkungen auf die kognitive Leistungsfähigkeit der Tiere hatten, sind sich die Co-Erstautoren Alicia Gómez-Pascual und Dow M. Glikman einig. In einer Reihe von Verhaltenstests zu Gedächtnis, Lernfähigkeit und räumlicher Orientierung erzielten die Mäuse mit vielen Aggregaten vergleichbare Ergebnisse wie Tiere ohne PGBs. Das deutet darauf hin, dass die beobachteten, zellulären Veränderungen Teil des normalen, genetisch-bedingten Alternsprozesses sind und nicht zwangsläufig pathologisch.

„Altern bedeutet Veränderung, aber nicht jede Veränderung im Alter ist auch automatisch schädlich“, erklärt Dr. de Bakker, ebenso Co-Leiter der Studie. „Unsere Daten zeigen, dass das Gehirn überraschend robust und widerstandsfähig gegenüber bestimmten biochemischen Veränderungen ist.“

Relevanz für die Alterns- und Demenzforschung

„Diese Studie ist ein eindrucksvoller Beweis dafür, wie mit der Zeit experimentelle Daten durch eine kontinuierliche Zusammenarbeit an Wert gewinnen können. Die Originaldaten wurden bereits vor fast 30 Jahren von Prof. Mathias Jucker, heute ein führender Alzheimer-Forscher an der Universität Tübingen, während seiner Zeit am National Institute on Aging, USA, generiert. Dr. Rupert Overall von der Humboldt-Universität zu Berlin hat die Untersuchung dieser Daten wiederbelebt und ein Team von Nachwuchsforschenden zusammengestellt, denen es gelungen ist, wichtige Kandidaten-Gene zu identifizieren, die zu den Unterschieden in der Anzahl der Polyglucosan-Aggregate in den Astrozyten des Hippocampus beitragen. Die Herausforderung besteht nun darin, diese gewonnenen Erkenntnisse in neue Therapeutika umzusetzen, die sowohl den normalen alternsbedingten kognitiven Verfall als auch die weitaus schwerwiegenderen Krankheiten bekämpfen, die das Gedächtnis und die Funktionen des Gehirns beeinträchtigen“, fasst Prof. Williams zusammen.

Die Studie hilft dabei, alternsbedingte Veränderungen im Gehirn neu einzuordnen, denn in der Alterns- und Demenzforschung ist es wichtig, präzise zu unterscheiden, ob die Veränderungen tatsächlich zu einer Erkrankung beitragen oder lediglich eine Begleiterscheinung des normalen Alternsprozesses sind.

„Langfristig könnten unsere neuen Erkenntnisse dazu beitragen, Fehlinterpretationen von alternsbedingten Veränderungen zu vermeiden und sich stärker auf diejenigen Mechanismen zu konzentrieren, die die Gehirnfunktion tatsächlich beeinträchtigen. Dieses grundlegende Verständnis, welche Veränderungen harmlos sind und welche nicht, sollte es ermöglichen, gezielter nach den wirklich problematischen Prozessen zu suchen“, so das Forschungsteam.

Originalpublikation

The Smarcal1-Usp37 locus modulates glycogen aggregation in astrocytes of the aged hippocampus. Alicia Gómez-Pascual*, Dow M. Glikman*, Hui Xin Ng*, James E. Tomkins*, Lu Lu, Ying Xu, David G. Ashbrook, Catherine Kaczorowski, Gerd Kempermann, John Killmar, Khyobeni Mozhui, Oliver Ohlenschläger, Rudolf Aebersold, Donald K. Ingram, Evan G. Williams, Mathias Jucker, Rupert W. Overall, Robert W. Williams#, Dennis E.M. de Bakker#. Cell Systems 2026, 101488, doi.org/10.1016/j.cels.2025.101488.

* Equal contribution / # Co-corresponding authors

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut (FLI)

Mit über einer Million beschriebener Arten stellen Insekten die artenreichste Gruppe aller Lebewesen dar. Naturhistorische Sammlungen weltweit bewahren rund 500 Millionen Insektenexemplare auf, die in den vergangenen drei Jahrhunderten gesammelt wurden. An jedem dieser Präparate befinden sich Etiketten mit zentralen Informationen wie Fundort, Sammeldatum oder Sammlername. Diese Angaben sind eine unverzichtbare Grundlage für die Forschung in den bereichen Taxonomie, Evolutionsbiologie und Ökologie.

Trotz moderner Hochdurchsatzverfahren zur Digitalisierung von Sammlungsobjekten erfolgt die Übertragung dieser Etiketteninformationen bislang überwiegend manuell. Forschende des Museums für Naturkunde Berlin (MfN) haben nun gemeinsam mit Expert:innen aus der Digitalisierung und Datenwissenschaft eine neue Pipeline entwickelt, die diesen Prozess erheblich vereinfacht und beschleunigt.

Die Pipeline ELIE („Entomological Label Information Extraction“) automatisiert mehrere Schritte der Etikettenauswertung. Mithilfe von Verfahren aus der Bildverarbeitung und des maschinellen Lernens erkennt ELIE einzelne Etiketten auf Digitalbildern, richtet sie aus und unterscheidet zwischen gedruckten und handgeschriebenen Texten. Gedruckte Etiketten werden automatisch per Texterkennung ausgelesen, während handschriftliche Informationen gezielt für eine spätere manuelle Bearbeitung separiert werden. Zusätzlich fasst das System inhaltlich identische Etiketten zu Gruppen zusammen, sodass wiederkehrende Informationen nur einmal überprüft werden müssen.

„Mit ELIE reduzieren wir einen der größten Engpässe bei der Digitalisierung entomologischer Sammlungen“, sagt Margot Belot, Datenmanagerin am Museum für Naturkunde Berlin. „Die automatisierte Auswertung gedruckter Etiketten entlastet Forschende und Kurator:innen erheblich und ermöglicht es, unsere Sammlungen schneller und systematischer für die Forschung zugänglich zu machen.“

Getestet wurde die neue Pipeline unter anderem an 26.000 Etikettenbildern der rund 650.000 Insektenexemplare, die das Museum für Naturkunde Berlin zwischen 2022 und 2023 mithilfe einer Hochgeschwindigkeits-Digitalisierungsstraße der Firma Picturae digitalisiert hat. Die Auswertung zeigt, dass – abhängig vom Wiederholungsgrad der Etiketten – Informationen von bis zu fast 90 Prozent der gedruckten Etiketten automatisch extrahiert werden können. Weitere Tests mit Datensätzen aus dem Smithsonian National Museum of Natural History in Washington sowie dem Museum of Comparative Zoology der Harvard University belegen, dass ELIE auch auf bislang unbekannte Sammlungen zuverlässig anwendbar ist.

Originalpublikation

https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/2041-210x.70235

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Pressemitteilung des Museums für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung (MfN)

Globale Gesundheit durch klinische und Implementationsforschung voranbringen

Professor Ghyslain Mombo-Ngoma ist ein international führender Experte für klinische Forschung und Implementationsforschung zu armutsassoziierten Infektionskrankheiten. Er leitet die Forschungsgruppe "Drug Implementation" am Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM) in Hamburg und hat eine gemeinsame Professur mit dem Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) inne. Sein Fokus liegt auf der Entwicklung und Evaluation neuer Therapien gegen Erkrankungen wie Malaria, Schistosomiasis und weitere Infektionen, die in Subsahara-Afrika Frauen, Kinder und Jugendliche in besonderem Maße betreffen. Seine Arbeit reicht von der Konzeption und Durchführung multinationaler klinischer Studien bis zur Stärkung lokaler Forschungskapazitäten und zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung von Müttern und Kindern durch evidenzbasierte Interventionen. Seine Publikationen haben zum besseren Verständnis von Infektionsdynamiken und Therapiestrategien beigetragen. Zugleich verbindet seine Tätigkeit Forschungseinrichtungen in Europa und Afrika.

Prof. Mombo-Ngoma leitete eine bedeutende klinische Phase-3-Studie in Gabun, die zeigte, dass eine Einmal-Therapie gegen Malaria, bestehend aus einer Kombination von vier etablierten Antimalaria-Wirkstoffen, vergleichbare Heilungsraten erzielt wie die bislang übliche dreitägige Standardbehandlung. Dieser innovative Ansatz adressiert zwei zentrale Herausforderungen der Malariabekämpfung: zunehmende Arzneimittelresistenzen und eine geringe Therapietreue bei mehrtägigen Behandlungen. Mit der Kombination von vier Wirkstoffen, die unterschiedliche Schwachstellen des Malariaerregers angreifen, prüfte sein Team eine Therapie, die sowohl hochwirksam als auch in ressourcenarmen Settings einfach anzuwenden ist. Die Ergebnisse wurden auf der Jahrestagung 2025 der American Society of Tropical Medicine and Hygiene vorgestellt und könnten einen wichtigen Fortschritt für die Malariaversorgung in Subsahara-Afrika darstellen.

Prof. Dr. Ghyslain Mombo-Ngoma: „Ich fühle mich sehr geehrt, in die TIME100 Health aufgenommen worden zu sein. Diese Auszeichnung steht für die Arbeit vieler Kolleginnen und Kollegen sowie Partnerinstitutionen in Afrika und Europa, die sich gemeinsam dafür einsetzen, die Belastung durch vernachlässigte Infektionskrankheiten zu verringern. Unsere Forschung folgt der Überzeugung, dass wissenschaftliche Exzellenz in konkrete gesundheitliche Verbesserungen für besonders betroffene Bevölkerungsgruppen münden muss.“

„Die Aufnahme von Ghyslain Mombo-Ngoma in die TIME100 Health unterstreicht seinen außerordentlichen Einfluss auf die globale Gesundheit“, sagt Prof. Dr. Jürgen May, Vorstandsvorsitzender des BNITM. „Die Würdigung seiner Arbeit durch TIME spiegelt zugleich die äußerst erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen dem Centre de Recherches Médicales de Lambaréné (CERMEL), dem Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM) und dem Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) wider. Wir gratulieren ihm herzlich zu dieser verdienten Auszeichnung.“

Mit dieser Ehrung würdigt TIME nicht nur individuelle Führungsstärke. Die Auszeichnung unterstreicht auch, wie wichtig es ist, biomedizinische Forschung in konkrete und nachhaltige Verbesserungen der globalen Gesundheit zu überführen.

Pressemitteilung des Bernhard-Nocht-Instituts für Tropenmedizin (BNITM)

Prof. Dr. Irene Bertschek, Leiterin des Forschungsbereichs „Digitale Ökonomie“ am ZEW Mannheim, Vorsitzende der EFI-Kommission sowie Professorin an der Justus-Liebig-Universität Gießen, sagt: „Das deutsche F&I-System steht vor großen Herausforderungen. Wir müssen gezielt auf Schlüssel- und Zukunftstechnologien setzen, ein innovationsfreundliches Umfeld schaffen und überflüssige Bürokratie abschaffen. Die schwarz-rote Bundesregierung hat hier bereits erste wichtige Schritte getan: Mit der Hightech Agenda Deutschland sendet sie ein klares Bekenntnis zur Priorität von F&I aus und legt dabei einen besonderen Schwerpunkt auf Schlüsseltechnologien wie künstliche Intelligenz. Zudem unterstreicht die Einrichtung des Ministeriums für Digitales und Staatsmodernisierung den ernsthaften Willen der Regierung, die Digitalisierung in Deutschland konsequent voranzutreiben und administrative Hemmnisse systematisch abzubauen.“

Prof. Dr. Dr. h.c. Christoph M. Schmidt, Präsident des RWI – Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung in Essen und designierter Präsident der Leibniz-Gemeinschaft, ergänzt: „Künstliche Intelligenz und andere Schlüsseltechnologien revolutionieren unsere Wirtschaft und Gesellschaft – Deutschland und Europa dürfen bei dieser Entwicklung nicht den Anschluss verlieren. Um im internationalen Wettbewerb zu bestehen, braucht es jetzt klare Prioritäten: Wir sollten nicht nur nationale, sondern vor allem europäische Kräfte bündeln, gezielt in Rechenkapazitäten und Innovation investieren und gleichzeitig innovationsfreundliche Rahmenbedingungen schaffen – etwa durch attraktive Standorte, schlanke Verfahren und eine ausgewogene Balance von Datenschutz und Innovationsfähigkeit. Entscheidend ist, dass wir Projekte mit Strahlkraft vorantreiben, die technologische Souveränität stärken und den Wandel so gestalten, dass Unternehmen wie Beschäftigte nachhaltig profitieren. Es gilt, nicht auf perfekte Lösungen zu warten: Jetzt ist der Moment, entschlossen zu handeln und gemeinsam Fortschritt zu ermöglichen.“ Als Mitglied der EFI-Kommission verantwortete Christoph M. Schmidt gemeinsam mit Prof. Dr. Joachim Henkel das Thema „Entwicklung und Anwendung von Künstlicher Intelligenz in Deutschland und Europa“.

Hightech Agenda Deutschland

Die Kommission befürwortet, dass sich die Hightech Agenda Deutschland (HTAD) auf die Schlüsseltechnologien Künstliche Intelligenz (KI), Quantentechnologien, Mikroelektronik, Biotechnologie sowie Technologien für klimaneutrale Energieerzeugung und Mobilität fokussiert. EFI-Analysen weisen allerdings auf Schwächen in der Entwicklung und Anwendung von Schlüsseltechnologien hin. Die Experten/-innen empfehlen, deren Diffusion systematisch zu erfassen und die HTAD aktiv zur Mobilisierung von Wirtschaft und Wissenschaft zu nutzen.

Bertschek: „Der Erfolg der Hightech Agenda hängt nicht allein vom Handeln der Bundesregierung ab. Entscheidend ist auch das Engagement der Akteure im deutschen F&I-System. Diese gilt es zu mobilisieren. Darüber hinaus gilt es, die gesellschaftliche Akzeptanz und Offenheit gegenüber neuen Technologien zu stärken. Über Chancen und Risiken neuer Technologien muss nachvollziehbar und wissenschaftlich fundiert informiert werden.“

Innovationen im Mittelstand

Da Mittelständler, bei denen Eigentum und Geschäftsführung zusammenfallen, den Großteil der Unternehmen in Deutschland ausmachen, ist deren Innovationstätigkeit für die Innovationslandschaft in Deutschland maßgeblich. Unter Berücksichtigung von Eigenschaften wie Unternehmensgröße oder Branchenzugehörigkeit gelang es mittelständischen Unternehmen im Zeitraum 2005 bis 2023 häufiger als vergleichbaren nicht-mittelständischen Unternehmen, Produkt- oder Prozessinnovationen einzuführen. Bemerkenswert ist zudem, dass sie trotz geringerer Innovationsausgaben höhere Umsatzanteile mit Produktinnovationen erzielen konnten. Ihre Innovationsfähigkeit kommt jedoch angesichts von Hemmnissen wie Fachkräftemangel oder Bürokratie nur eingeschränkt zur Entfaltung. 

„Mittelständische Unternehmen stoßen bei der Umsetzung innovativer Ideen an administrative und personelle Grenzen. Für eine Stärkung der Innovationskraft müssen Maßnahmen zur Innovationsförderung, zum Abbau bürokratischer Belastungen und zur Fachkräftesicherung umgesetzt werden“, so Bertschek.

EFI-Gutachten 2026

Die Expertenkommission Forschung und Innovation (EFI) leistet seit 2008 wissenschaftliche Politikberatung für die Bundesregierung. Prof. Dr. Irene Bertschek vom ZEW Mannheim ist seit 2019 Mitglied der EFI, seit 2025 ist sie Vorsitzende des sechsköpfigen Gremiums.

2026 stellt die Kommission folgende aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen in den Fokus:

• Umsetzung der Hightech Agenda Deutschland
• Sicherheitsrelevante Forschung und Innovation
• Europäische Forschungs- und Innovationspolitik
• 28. Regime für den europäischen Binnenmarkt

Zudem werden folgende Kernthemen behandelt:

• Innovation im Mittelstand
• Wettbewerb und Innovation im deutschen Hochschulsystem
• Entwicklungen und Anwendungen von Künstlicher Intelligenz in Deutschland und Europa

Zu allen Kapiteln veröffentlicht die EFI-Kommission jeweils eigene Mitteilungen. Der gesamte Bericht wird von der Kommission zur Verfügung gestellt.

Download

EFI-Gutachten 2026 (PDF) 

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Pressemitteilung des ZEW – Leibniz-Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung

Der designierte Präsident der Leibniz-Gemeinschaft, Christoph M. Schmidt, erklärt dazu: „Qualitätsgesicherte Forschungsdaten und Forschungsdateninfrastrukturen bilden einen Grundpfeiler wissenschaftlicher Erkenntnis. Die nachhaltige Nutzbarkeit sowie eine verbesserte Zugänglichkeit und Verknüpfbarkeit haben für die Wissenschaft insgesamt und die Leibniz-Gemeinschaft im Speziellen einen enormen Stellenwert. Deshalb begrüßen und unterstützen wir das Gesetzesvorhaben nachdrücklich und stellen unsere Fachexpertise bei der weiteren Ausgestaltung des Gesetzes gerne zur Verfügung.“

In ihrer aktuellen Stellungnahme, die unter der Federführung des Forschungsnetzwerks „LeibnizData“ entstand, weist sie jedoch auf einzelne Konkretisierungsbedarfe und Verbesserungsmöglichkeiten im Gesetzesentwurf hin: So empfiehlt die Leibniz-Gemeinschaft, am geplanten Deutsche Zentrum für Mikrodaten (DZM) einen wissenschaftlichen Beirat einzurichten und zusätzliche Aufwände bei den datenanbietenden Stellen adäquat zu kompensieren. Damit soll sichergestellt werden, dass bei Aufbau und Betrieb des DZM die zu erwartenden komplexen inhaltlich-methodischen, technischen und organisatorischen Fragen mit Expertise aus der Wissenschaft sowie von datenhaltenden und datenliefernden Stellen geklärt werden können.

Zudem empfiehlt die Leibniz-Gemeinschaft, ein Förderprogramm für Forschungsvorhaben am DZM einzuführen und dies ggf. mit einer Experimentierklausel zu kombinieren, um mit Hilfe von Pilotprojekten die weitere Ausgestaltung zeit- und wissenschaftsnah voranzutreiben. Weitere Empfehlungen betreffen unter anderem die unbedingt erforderliche Aufnahme weiterer Datenbestände aus dem Gesundheits- und Arbeitsmarktbereich sowie die dauerhafte Akkreditierung wissenschaftlicher Einrichtungen.

Download

Stellungnahme der Leibniz-Gemeinschaft zum Referentenentwurf des Gesetzes zur verbesserten Nutzung von Daten für die Forschung (PDF)

Hintergrund

Mit dem Betrieb von Infrastruktureinrichtungen und der Bereitstellung forschungsbasierter Dienstleistungen übernehmen die Institute der Leibniz-Gemeinschaft unter anderem eine besondere Infrastrukturverantwortung für die deutsche und internationale Wissenschaftslandschaft.

Mit 17 vom Rat für Sozial- und Wirtschaftsdaten (RatSWD) akkreditierten Forschungsdatenzentren, die von Leibniz-Instituten betrieben werden, ist die Leibniz-Gemeinschaft direkt im Forschungsdatengesetz genannt und damit zur Lieferung von Daten zu Forschungszwecken verpflichtet.

Weitere Informationen zum Thema Forschungsdaten in der Leibniz-Gemeinschaft

Kontakt

Christoph Herbort-von Loeper
Leibniz-Gemeinschaft
T 030 206049 471
M 0174 3108174
herbort(at)leibniz-gemeinschaft.de

Die Berliner Stiftung des bürgerlichen Rechts Oskar-Helene-Heim fördert die Wissenschaft und Forschung auf verschiedenen Gebieten der Medizin. Im Rahmen einer besonderen Fördermaßnahme verleiht die Stiftung jährlich den Oskar Medizinpreis. Mit diesem Medizinpreis sollten 2025 hervorragende wissenschaftliche Leistungen gewürdigt und die Weiterführung von Forschungen unterstützt werden, die sich auf dem Gebiet der Inneren Medizin/Pneumologie mit dem Thema Infektionen der Lunge und des Rippenfells befassen.

Den Oskar-Medizinpreis 2025 erhält auf Vorschlag der Jury Herr Univ.-Prof. Dr. med. Dr. h.c. Christoph Lange, Medizinscher Direktor Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum und Professor für Respiratory Medicine & International Health Universität zu Lübeck, für seine herausragenden, wegweisenden wissenschaftlichen und klinischen Arbeiten zur Tuberkulose.

Die offizielle Preisverleihung und Würdigung des Preisträgers findet in Kooperation mit der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin e.V. -DGP- am 20. März 2026, im Rahmen des DGP-Kongresses in München statt. Die Preisübergabe wird vorgenommen durch den Vorsitzenden des Kuratoriums der Stiftung Oskar-Helene-Heim, Herrn Prof. Dr. Wolfgang Kuhla. Laudator ist der Generalsekretär des Deutschen Zentralkomitees zur Bekämpfung der Tuberkulose e.V.-DZK-, Herr Prof. Dr. Torsten Bauer.

Über den Preisträger Univ.-Prof. Dr. med. Dr. h.c. Christoph Lange

Christoph Lange ist Lungenfacharzt und zählt international zu den führenden Experten für Lungenerkrankungen und Infektionsmedizin. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Epidemiologie, Prävention, Diagnostik und Therapie der Tuberkulose, insbesondere der multiresistenten Tuberkulose (MDR-TB) sowie der Nicht-tuberkulösen Mykobakterien (NTM).

Christoph Lange ist Medizinischer Direktor des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum und Professor für Respiratory Medicine & International Health an der Universität zu Lübeck.  Er ist zudem Leiter der Infrastruktur Klinische Tuberkulose (ClinTB) im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) und einer der klinischen Leiter des EU-IMI-Projekts UNITE4TB, einer multinationalen Plattform für klinische Studien zur Bewertung neuartiger Medikamente gegen Tuberkulose. Christoph Lange ist ebenfalls Gründungsvorsitzender der Tuberculosis Network European Trialsgroup (www.tbnet.eu) und derzeit Direktor und Generalsekretär der Internationalen Union gegen Tuberkulose und Lungenkrankheiten (https://theunion.org).

Über die Stiftung Oskar-Helene-Heim

Die Stiftung Oskar-Helene-Heim in Berlin fördert Wissenschaft und Forschung auf dem Gebiet der Medizin, insbesondere der Orthopädie, der Lungenheilkunde und der Behandlung von Abdominalerkrankungen sowie der Orthopädietechnik. Zu diesem Zweck unterstützt die Stiftung Forschungsprojekte oder sonstige gemeinnützige gesundheitsfördernde Vorhaben, verleiht Stipendien und vergibt jährlich den Oskar Medizinpreis und die Helene-Medaille. Die Stiftung wurde 1966 gegründet, ihre Wurzeln reichen bis in das Jahr 1905 zurück, als der Industrielle Oskar Pintsch gemeinsam mit seiner Ehefrau Helene Pintsch und Dr. Konrad Biesalski einen Verein gründete, dessen Ziel die Heilung, Ausbildung und Überwachung junger Menschen mit gesundheitlichem Handicap war.

Bis zum Jahr 2000 war die Stiftung Trägerin des renommierten orthopädischen Krankenhauses Oskar-Helene-Heim und nach erfolgter Fusion von 2000 bis 2004 Trägerin der Zentralklinik Emil von Behring, im Südwesten von Berlin. Im Jahr 2004 wurde seitens der Stiftung Oskar-Helene-Heim und der HELIOS Kliniken GmbH im Rahmen einer strategischen Partnerschaft die HELIOS Klinikum Emil von Behring GmbH als Gemeinschaftsunternehmen gegründet.

Über das Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum

Das Forschungszentrum Borstel ist das Lungenforschungszentrum der Leibniz-Gemeinschaft. Im Fokus stehen chronisch-entzündliche Lungenerkrankungen wie Asthma, chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD) und Allergien, sowie Tuberkulose und andere infektionsbedingte Entzündungen der Lunge. Das übergeordnete Ziel der interdisziplinären Forschungsaktivitäten ist, die Ursachen und Mechanismen chronisch-entzündlicher und degenerativer Erkrankungen der Lunge aufzuklären, um daraus neue innovative Konzepte zu deren Diagnostik, Prävention und Therapie abzuleiten.

Weitere Informationen und Kontakt

Pressemitteilung des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum (FZB)Pressemitteilung der Stifung Oskar-Helene-Heim

Worum geht’s? Das Projekt „slpless“ in Kürze

Die Leibniz-Junior Research Group unter der Leitung von Dr. Hanna Zwaka vom Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) erforscht in dem Projekt „slpless ", wie Schlafmangel unserer Gesundheit schadet. Mithilfe von Zebrafisch-Larven untersucht ihre Gruppe die Auswirkungen von Schlafentzug auf das Gehirn, das Verhalten und die Herzfunktion, um zu verstehen, wie daraus langfristig Krankheiten entstehen können. Zebrafische eignen sich als Modellorganismus besonders gut, da diese winzigen, durchsichtigen Wirbeltiere wichtige Schlaf- und Stresssysteme mit dem Menschen gemeinsam haben. Ihre Transparenz ermöglicht es den Forschenden, neuronale Signale, Hormonausschüttungen und den Herzschlag in Echtzeit zu beobachten und diese physiologischen Prozesse direkt mit dem Verhalten der Tiere zu verknüpfen.

Warum ist das wichtig? Probleme, die das Projekt lösen will

Bereits eine einzige schlaflose Nacht macht uns müde, unkonzentriert und träge – doch trotz jahrzehntelanger Forschung verstehen wir noch immer nicht vollständig, warum Schlafmangel solche weitreichenden Auswirkungen auf das Gehirn, das Verhalten und den Körper hat. Ziel der Forschung ist es, die biologischen Prozesse sichtbar zu machen, die durch Schlafmangel aus dem Gleichgewicht geraten, und zu verstehen, wie diese Störungen letztendlich unser Denken, Empfinden und unsere Gesundheit beeinträchtigen. Das Verständnis dieser Prozesse könnte Aufschluss darüber geben, wie Schlafmangel die geistige und körperliche Gesundheit beeinträchtigt, und dabei helfen, wirksame Gegenmaßnahmen zu entwickeln.

Worauf freuen Sie sich zum Projektstart am meisten? Eine Frage an die Projektleitung 

"Ich finde es wahnsinnig spannend, wie Schlaf unser Leben einerseits positiv und Schlafmangel andererseits so negativ beeinflussen kann. Ich freue mich besonders darauf mit meiner Gruppe zu erforschen, wieso sich Schlafmangel auf unseren ganzen Körper inklusive unseres Herzens auswirkt, denn schon eine Nacht ohne Schlaf erhöht z.B. unseren Blutdruck. Die durchsichtigen Zebrafische geben uns ein Fenster in das müde Gehirn und das Herz und wir können dadurch live beobachten, was sich genau verändert, wenn wir nicht genug Schlaf bekommen."

Dr. Hanna Zwaka, Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN)

Wer ist dabei? Die beteiligten Leibniz-Institute

Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN)

Hintergrund: Der Leibniz-Wettbewerb

Das Projekt „slpless“ wird im Rahmen des Leibniz-Wettbewerbs für den Zeitraum von fünf Jahren gefördert. Der Wettbewerb unterstützt die Erreichung der strategischen Ziele der Leibniz-Gemeinschaft im Rahmen des Paktes für Forschung und Innovation. Die Projektbewilligungen ermöglichen Forschung auf höchstem Niveau. Insgesamt fördert die Leibniz-Gemeinschaft in der Runde 2026 30 Vorhaben.

Weitere Informationen zum Leibniz-Wettbewerb

Projektdatenbank des Leibniz-Wettbewerbs

Obwohl die Wissenschaft schon lange nachgewiesen hat, dass Seetang hochproduktiv ist, war es bisher schwierig, seinen Beitrag zur Kohlenstoffbindung zu quantifizieren. Im Gegensatz zu Seegras, Mangroven und Salzwiesen, wo Kohlenstoff direkt am Wuchsort im Boden oder in den Pflanzen selbst gespeichert wird, wächst Tang an felsigen Küsten. Hier ist keine dauerhafte Ablagerung organischen Materials möglich. Stattdessen werden abgelöste Pflanzenteile verdriftet und müssen oft erst eine weite Reise machen, bevor sie von Lebewesen gefressen werden, unterwegs zerfallen oder sich in der Tiefe ablagern.

„Die Quantifizierung dieser Kohlenstoffflüsse ist unglaublich komplex, da die Kohlenstoffspeicherung nicht dort stattfindet, wo der Tang wächst“ sagt Daniel Carlson. Er ist der Erstautor der jetzt publizierten Studie und wechselte kürzlich vom Hereon zum IOW, um dort die Leitung der Abteilung für Meeresbeobachtungen zu übernehmen. „Unsere Forschung kann nun erstmals belegen, dass der Kohlenstoff des Grönland-Tangs durch eine Kette bestimmter Ereignisse effektiv vom Recycling ausgeschlossen wird: Schneller, strömungsbedingter Offshore-Transport, gefolgt von einem effizienten Übergang vom oberflächennahen Treiben zum Herabsinken, was oft fernab des Ursprungsortes durch bestimmte intensive physikalische Prozesse ausgelöst wird“, erklärt Carlson.

Per „Ozean-Express-Highway“ quer übers Schelf

Das internationale Forschungsteam, dem neben weiteren Hereon-Wissenschaftler:innen auch Forschende des Norwegischen Instituts für Meeresforschung, der University of Alberta (Kanada), des Plymouth Marine Laboratory (Großbritannien), der portugiesischen University of the Algarve, der saudischen King Abdullah University of Science and Technology und der dänischen Aarhus University angehörten, nutzte Südwestgrönland als Testgebiet. Laut Schätzung einer Studie von 2024 exportiert diese Region jährlich fast eine Million Tonnen Kohlenstoff in Form von Seetang und liegt damit weltweit auf Platz 20 des potenziellen Exports von Makroalgenkohlenstoff in den offenen Ozean.

Mithilfe von 305 mit GPS-Trackern ausgestatteten Oberflächen-Drivern widerlegten die Forschenden jetzt bisherige Annahmen über die Verweildauer des Seetangs im Untersuchungsgebiet. Während frühere Schätzungen von 91 bis 180 Tagen ausgingen, belegen die neuen Daten, dass eine superschnelle „Express“-Strömung die schwimmenden Tangteppiche in durchschnittlich nur 12,1 Tagen aufs offene Meer hinausträgt – also ganz klar innerhalb des Zeitraums, in dem die Pflanzen noch intakt sind und nicht gefressen oder zersetzt werden.

Schnelles Absinken durch eine effektive Turbulenzpumpe

Die bemerkenswerteste Entdeckung der Studie betrifft jedoch Prozesse in der Labradorsee. Dort verursachen starke Winterstürme eine starke konvektive Durchmischung. Mithilfe fortschrittlicher Large-Eddy-Simulationen – numerische Modellsimulationen turbulenter Meeresströmungen – identifizierten die Forscher einen sogenannten „alternierenden Turbulenzpumpeneffekt”. Diese „Pumpe“ erzeugt abwärts gerichtete Strömungen mit Geschwindigkeiten von bis zu 9 Metern pro Minute. Das reicht aus, um den Auftrieb eines Teils der schwimmenden Seetangmatten zu überwinden. Wenn der Tang dann in Tiefen von 120 bis 130 Metern heruntergezogen wird, führt der Wasserdruck dazu, dass seine gasgefüllten Blasen kollabieren. Dieser Auftriebsverlust ist irreversibel, so dass das kohlenstoffreiche Gewebe auf den Tiefseeboden sinkt – möglicherweise bis in Tiefen von mehr als 2.000 Metern, wo es sich nur sehr langsam oder gar nicht zersetzt.

„Da der Klimawandel zum Rückgang des arktischen Meereises führt, sagen Modelle voraus, dass sich die Verbreitung von Seetang nicht nur in Grönland, sondern auch in der gesamten Arktis ausweiten wird. Unsere Studie liefert eine wertvolle Blaupause für weitere Untersuchungen, um auch in anderen Küstenregionen die Rolle von Tang im Kohlenstoffkreislauf des Ozeans genau zu quantifizieren“, ist Daniel Carlson überzeugt.

Erfolg durch interdisziplinäre Zusammenarbeit im Rahmen von Open Science

Möglich wurden die vorliegenden neuen Erkenntnisse nur durch eine großangelegte interdisziplinäre Gemeinschaftsleistung, die folgende Analysen zusammenführte:

• Satellitenfernerkundung: Über 1.380 Sentinel-2-Bilder wurden analysiert, um fast 8.000 schwimmende Makroalgenmatten auf dem Schelf zu erkennen.
• Hochentwickelte Modellierung: Die Forschenden nutzten hochauflösendes Lagrange-Partikel-Tracking und Turbulenzsimulationen, um „unsichtbare“ Vertikal-Strömungen zu ermitteln.
• Internationale Zusammenarbeit: An der Studie waren Experten aus acht Ländern beteiligt, die auf frei zugängliche Daten des europäischen Copernicus-Programms und der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) zurückgriffen.

„Unsere Studie hat sehr von der interdisziplinären Expertise im Autorenteam profitiert, die es uns ermöglichte, Satelliten- und Drifter-Daten mit Ozeanmodellen so zusammenzuführen, dass wir zentrale Annahmen des bestehenden Seetang-Export-Paradigmas überprüfen konnten“, betont Carlson. „Da Meeresströmungen und Kohlenstoffkreisläufe keine nationalen Grenzen kennen, ist die Umstellung auf eine Wissenschaft mit offenem Zugang für alle entscheidend, um internationale Transparenz und kollektives Handeln zu fördern, die für das Management unserer globalen ‚Blue Carbon‘-Ressourcen notwendig sind“, so das Fazit des IOW-Experten für Meeresbeobachtung.

Originalpublikation

Daniel F. Carlson, Nobuhiro Suzuki, Ruben Carrasco, Karen Filbee-Dexter, Laura C. Gillard, Paul G.
Myers, Ana M. Queir´os, Jorge Assis, Carlos M. Duarte, Mikael Sejr, Dorte Krause-Jensen (2026):
Ocean transport and vertical mixing connect Greenland’s macroalgae to deep ocean carbon sinks. Science of the Total Environment 1012, 181247, doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.181247

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW)

Die renommierte nationale Auszeichnung wird durch den Bundespräsidenten verliehen und würdigt Personen, die sich durch ihre beruflichen Leistungen und ihr gesellschaftliches Engagement in außergewöhnlicher Weise für das Gemeinwohl eingesetzt haben. Nach seiner Nominierung durch den Ministerpräsident des Landes Baden-Württemberg begründete der Bundespräsident die Auszeichnung damit, dass Gerhard Huisken herausragende Dienste für die Wissenschaft in Deutschland geleistet und als engagierter Hochschullehrer viele bedeutende Forscherinnen und Forscher betreut hat.

Die offizielle Preisverleihung fand am Montag, dem 2. Februar 2026, im Rahmen einer feierlichen Zeremonie im Museum auf Schloss Hohentübingen der Universität Tübingen statt. Laudationen hielten Prof. Dr. Rupert Klein (Professor an der Freien Universität Berlin und Vorsitzender der Gesellschaft für Mathematische Forschung), Prof. Dr. Jürg Kramer (Professor an der Humboldt-Universität zu Berlin und Präsident der Deutschen Mathematiker-Vereinigung) sowie Prof. Dr. Dr. h.c. Karla Pollmann (Rektorin der Universität Tübingen). In ihren Ansprachen würdigten sie die nachhaltige Bereicherung der mathematischen Gemeinschaft durch Gerhard Huiskens bahnbrechende Forschung sowie seine langjährige akademische Führungsrolle.

Den Abschluss der Feier bildete die Übergabe des Verdienstkreuzes 1. Klasse durch Petra Olschowski, Ministerin für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg. Sie betonte, dass das Ministerium stolz darauf sei, dass Gerhard Huisken trotz zahlreicher Angebote für Professuren im Ausland Baden-Württemberg als Standort für seine wissenschaftliche Arbeit gewählt hat.

Forschung und Engagement

Gerhard Huisken ist Direktor am Mathematischen Forschungsinstitut Oberwolfach und Professor für Mathematik an der Universität Tübingen. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in den Bereichen partielle Differentialgleichungen, Differentialgeometrie und deren Anwendungen in der Physik. In der internationalen Mathematikergemeinschaft ist er bekannt für den Beweis einer Version der Riemannschen Penrose-Ungleichung und für seine grundlegenden Beiträge zur Theorie des mittleren Krümmungsflusses, darunter die nach ihm benannte Huisken-Monotonieformel. Im Jahr 2003 wurde Huisken von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit dem renommierten Leibniz-Preis ausgezeichnet. Er ist Mitglied der Heidelberger Akademie der Wissenschaften, der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina und der Academia Europaea. Darüber hinaus ist er Fellow der American Mathematical Society und Träger der Medaille der Australian Mathematical Society.

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Pressemitteilung des Mathematischen Forschungsinstituts Oberwolfach (MFO)

Kurze Zusammenfassung:

• Die wissenschaftliche Arbeit bietet einen praktischen Leitfaden, wie Künstliche Intelligenz (KI) im marinen Bereich – von Kameras an Bord von Fischereifahrzeugen bis zu Modellen zur Vorhersage der Ozeangesundheit – transparent, sicher und überprüfbar eingesetzt werden kann.
• In der vom spanischen Forschungsinstitut AZTI – Marine and Food Research koordinierten Studie mit Beteiligung des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) plädieren die Autor:innen dafür, dass KI die menschliche Entscheidungsfähigkeit im Meeresschutz stärken und nicht ersetzen sollte.

Täglich entstehen auf See riesige Datenmengen. Sonargeräte, Bojen, Satelliten und Kameras auf Schiffen liefern unzählige Bilder, Messwerte und Signale. Künstliche Intelligenz (KI) wird bereits eingesetzt, um diese Daten auszuwerten und so beispielsweise das Vorkommen von Delfinen in Echtzeit zu erkennen und ihren Beifang zu vermeiden, Biodiversitätsindikatoren abzuschätzen oder automatisch Fischarten direkt an Bord von Forschungsschiffen zu identifizieren.

Die Ergebnisse dieser Daten können verwendet werden, um etwa das Fischereimanagement zu verbessern und Nutzungskonflikte im marinen Raum zu lösen. Doch hinter dieser Technologie steht eine zentrale Frage: Können wir den Ergebnissen der KI wirklich vertrauen, wenn es um die Gesundheit der Ozeane geht?

Ein europäisches Forschungsteam unter Leitung des spanischen Forschungsinstituts AZTI – Marine and Food Research und mit Beteiligung des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) in Bremen hat nun ein Rahmenwerk entwickelt, das drei zentrale Säulen definiert, um KI im marinen Bereich verlässlich, ethisch und wissenschaftlich fundiert einzusetzen. Denn obwohl die Verwendung von KI weltweit rasant zunimmt, bleibt die globale Regulierung im marinen Bereich bislang zersplittert, mit unterschiedlichen Ansätzen in verschiedenen Regionen. Die Studie ist im Fachjournal Fish and Fisheries erschienen.

„Wir beobachten derzeit einen massiven Anstieg des Einsatzes von KI-Algorithmen, die gewaltige Datenströme von Kameras, Sonar und Satelliten auswerten. Doch oft bleiben die Ergebnisse hinter den Erwartungen zurück“, erklärt José A. Fernandes, KI-Experte bei AZTI und Hauptautor der Studie. „Die entscheidende Frage lautet: Wie viel Vertrauen können wir diesen Algorithmen entgegenbringen? Da KI in der Fischerei und Meeresforschung längst Realität ist, wird sie nur dann nützlich sein, wenn sie auch vertrauenswürdig ist. Unsere Arbeit zeigt, wie sich diese Vertrauenswürdigkeit erreichen lässt durch die Verbindung von Wissenschaft, Ethik und Praxisnähe.“

Wenn Algorithmen versagen

KI bietet enorme Chancen, aber auch Risiken. In der Fischerei kann ein kamerabasiertes System zur automatischen Fangüberwachung beispielsweise zwei ähnliche Arten verwechseln, wenn es nicht von Expertinnen und Experten mit Bildern unter verschiedenen Lichtbedingungen trainiert wurde. Ein Modell zur Abschätzung von Fischbeständen kann fehlerhafte Ergebnisse liefern, wenn es auf unvollständigen oder verzerrten Daten basiert. Und automatisierte Werkzeuge stoßen in der Fischereibranche häufig auf Widerstand, wenn ihre Entscheidungsprozesse nicht nachvollziehbar sind oder das praktische Wissen der Menschen auf See unberücksichtigt bleibt. Diese Beispiele zeigen, warum klare Kriterien für Qualität, Transparenz und Validierung entscheidend sind, insbesondere in Bereichen, in denen Entscheidungen direkte Auswirkungen auf Ökosysteme, Küstengemeinden und politische Prozesse haben.

Drei Säulen für vertrauenswürdige KI zum Schutz der Meere

Das von den Forschenden entwickelte Rahmenwerk stützt sich auf drei Säulen. Die erste Säule betrifft die sozioökonomische und rechtliche Tragfähigkeit: Die Entwicklung und Nutzung von KI muss für alle Akteur:innen des marinen Sektors, einschließlich der handwerklichen Fischerei, zugänglich sein. Sie sollte mit internationalen und regionalen Regelwerken, wie etwa der EU-KI-Verordnung im Einklang stehen, um globale Einheitlichkeit und Fairness in der Umsetzung zu gewährleisten. Besonders wirksam sind Werkzeuge, die gemeinsam mit den Nutzerinnen und Nutzern entwickelt werden, da sie lokale Kenntnisse einbeziehen, Akzeptanz fördern und Widerstände verringern.

Die zweite Säule betrifft Data Governance, also den ethischen, transparenten und verantwortungsvollen Umgang mit Meeresdaten. Damit KI zuverlässig funktioniert, braucht sie vielfältige, saubere, nachvollziehbare und verantwortungsvoll verwaltete Datensätze. Die Autorinnen und Autoren empfehlen, internationale Leitlinien wie die FAIR-, CARE- und TRUST-Prinzipien auf Meeresdaten anzuwenden. Diese Grundsätze stellen sicher, dass Daten auffindbar und zugänglich (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable – FAIR), verantwortungsvoll genutzt (Collective Benefit, Authority to Control, Responsibility, Ethics – CARE) und vertrauenswürdig verwaltet (Transparency, Responsibility, User focus, Sustainability, Technology – TRUST) werden.

So werde gewährleistet, dass Informationen wie Bilder, Sensorsignale oder Beobachtungs- und Messdaten vernetzbar sind und im Einklang mit den Rechten und Bedürfnissen der Gemeinschaften genutzt werden, die an ihrer Erhebung oder Nutzung beteiligt sind. Zugleich werde sichergestellt, dass diese Daten langfristig gesichert bleiben. Data Governance bildet damit die Grundlage für Transparenz, Nachvollziehbarkeit und Verantwortlichkeit entlang des gesamten Datenlebenszyklus.

„Wenn KI eingesetzt wird, um Entscheidungen zu unterstützen, die marine Ökosysteme und Lebensgrundlagen betreffen, sind Zugänglichkeit, Transparenz und Validierung unerlässlich“, sagt Mitautorin Catarina Silva, Forscherin an der Universität Coimbra in Portugal. „Unser Rahmenwerk bietet praxisnahe Leitlinien, um sicherzustellen, dass KI das Vertrauen und die wissenschaftliche Evidenz im marinen Sektor stärkt.“

Die dritte Säule betrifft die technische Robustheit und wissenschaftliche Validierung. KI muss ihre Verlässlichkeit auch unter realen Bedingungen im Meer beweisen – nicht nur im Labor. Die Forschenden empfehlen, Modelle mit unabhängigen Datensätzen zu testen, statistische Prüfungen anzuwenden und Ergebnisse mit Messungen vor Ort zu vergleichen. So können etwa automatisierte Fanganalysen durch manuelle Kontrollen im Hafen überprüft werden. Solche Kreuzvalidierungen stellen sicher, dass Algorithmen die Realität korrekt abbilden und für das Management tatsächlich nützlich sind.

Vorteile für Forschung, Fischerei und Gesellschaft

Die Anwendung dieses Rahmens habe weitreichende Bedeutung für die Wissenschaft, die Verwaltung, den Fischereisektor und die Gesellschaft, so die Autor:innen.

In der Meeresforschung kann dieser Leitfaden einheitliche Kriterien zur Entwicklung und Bewertung von KI-Modellen schaffen, ihre Vergleichbarkeit verbessern und Erkenntnisse über den Zustand von Ökosystemen und die Auswirkungen des Klimawandels beschleunigen.

Für Fischerei- und Umweltmanagement kann er die Zuverlässigkeit von Entscheidungswerkzeugen erhöhen – etwa bei der Festlegung von Fangquoten, in der marinen Raumplanung oder bei der Bekämpfung illegaler Fischerei. Sorgfältig validierte Modelle und verantwortungsvoll verwaltete Daten können dazu beitragen, Routen zu optimieren, Emissionen zu senken, Rückverfolgbarkeit zu verbessern und Nachhaltigkeit auf See zu stärken.

Für die Gesellschaft bedeute vertrauenswürdige KI, dass die Digitalisierung der Ozeane verantwortungsvoll gestaltet werde, so die Forschenden. Sie unterstütze eine nachhaltige blaue Wirtschaft, die technologische Innovation mit sozialem und ökologischem Wohl in Einklang bringe. Da KI zunehmend in das Umweltmanagement integriert werde, betonen die Autorinnen und Autoren, dass Regulierung und Ethik parallel zur technologischen Entwicklung fortschreiten müssten.

„Die Regulierung von KI wird eine der großen Herausforderungen unserer Zeit sein“, sagt Julian Lilkendey, Fischereibiologe am Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) und Mitautor der Studie. „Gerade im Ozean, wo Daten und Entscheidungen gleichermaßen über Ökosysteme und Lebensgrundlagen bestimmen, muss KI eine Brücke zwischen menschlichem Urteilsvermögen und maschineller Präzision schlagen. Nur wenn verantwortungsvoller Umgang mit Daten, wissenschaftliche Sorgfalt und gesellschaftliche Teilhabe Hand in Hand gehen, kann KI unser Wissen erweitern, ohne menschliches Urteilsvermögen zu verdrängen.“

Originalpublikation

Fernandes-Salvador, J. A., Borja, A., Anabitarte, A., Granado, I., Lekunberri, X., Sagarminaga, Y., Canals, O., Lanzen, A., Azhar, M., Kotta, J., Ojaveer, H., Spinosa, A., Jokinen, A.-P., Haraguchi, L., St, S. U., Villasante, S., Oanta, G. A., Silva, C. N. S., Tiller, R., & Lilkendey, J. (2026). Towards Trustworthy Artificial Intelligence for Marine Research, Fisheries and Environmental Management. Fish and Fisheries. 1-16. https://doi.org/10.1111/faf.70052

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Pressemitteilung des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT)

Der Wissenschaftsrat ist das älteste und bedeutendste wissenschaftspolitische Beratungsgremium in Deutschland. Er berät Bundesregierung und Länderregierungen in zentralen Fragen der wissenschaftlichen, forschungsbezogenen und hochschulischen Entwicklung und trägt maßgeblich zur Weiterentwicklung und internationalen Wettbewerbsfähigkeit des deutschen Wissenschaftssystems bei. 

Prof. Dr. Hanna Hottenrott leitet seit April 2023 den Forschungsbereich „Innovationsökonomik und Unternehmensdynamik“ am ZEW – Leibniz-Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung in Mannheim und ist zudem Professorin für Innovationsökonomik an der Technischen Universität München (TUM). Ihre wissenschaftliche Arbeit konzentriert sich auf Innovations- und Wissenschaftsökonomik, die Treiber und Folgen technologischer Transformation sowie die Gestaltung von Innovations- und Wissenschaftspolitik. 

„Die Berufung von Prof. Dr. Hanna Hottenrott in den Wissenschaftsrat ist eine große Anerkennung ihrer wissenschaftlichen Exzellenz und ihrer ausgewiesenen Expertise in der Innovations- und Wissenschaftsökonomik. Wir freuen uns sehr, dass eine führende Forscherin des ZEW ihre Kompetenz nun auch in dieses zentrale wissenschaftspolitische Gremium einbringt und gratulieren ihr herzlich“, so Achim Wambach, Präsident des ZEW.

„Die Berufung in den Wissenschaftsrat ist für mich eine besondere Möglichkeit, aktiv an der Zukunftsfähigkeit des deutschen Wissenschaftssystems mitzuwirken. Ich freue mich sehr über diese Chance und auf die Zusammenarbeit mit den Kolleginnen und Kollegen“, erklärt Hanna Hottenrott.

Zur Person

Prof. Dr. Hanna Hottenrott studierte Volkswirtschaftslehre an der Universität Heidelberg und promovierte an der KU Leuven (Belgien). Ihre Forschungsinteressen umfassen Fragestellungen zuInnovationstätigkeiten von Unternehmen, Unternehmensgründungen und der Innovations-, Technologie- und Forschungspolitik. Seit 2016 hat sie eine Professur an der TUM School of Management inne und leitet den entsprechenden Forschungsbereich am ZEW Mannheim. Sie ist Mitglied des Wissenschaftlichen Beratungsgremiums der DG Growth der EU sowie Co-Sprecherin des Excellenz-Clusters TransforM.

Über den Wissenschaftsrat

Der Wissenschaftsrat wurde am 5. September 1957 von Bund und Ländern gegründet und gilt als zentrale wissenschaftspolitische Instanz Deutschlands. Er entwickelt Empfehlungen zur strukturellen und inhaltlichen Ausrichtung von Wissenschaft, Forschung und Hochschulen und hat über Jahrzehnte maßgeblich zur Gestaltung eines international wettbewerbsfähigen Wissenschaftssystems beigetragen. In den Wissenschaftsrat werden herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berufen, die wissenschaftliche Exzellenz mit wissenschaftspolitischer Kompetenz verbinden. Gemeinsam mit Vertreterinnen und Vertretern aus dem öffentlichen Leben und der Politik gestalten die 24 wissenschaftlichen Mitglieder Leitlinien für Forschung, Hochschulen und Wissenschaftspolitik. 

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Pressemitteilung des ZEW – Leibniz-Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung

Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) hat am 30. Januar 2026 die „Nationale Dekade gegen Postinfektiöse Erkrankungen“ ausgerufen und stellt für diese umfassende Forschungsinitiative 500 Millionen Euro bereit. Ziel ist es, bedeutende wissenschaftliche Durchbrüche in der Grundlagenforschung zu erzielen und diese systematisch in praktische Anwendungen für Diagnose und Behandlung zu überführen – vom Forschungslabor direkt in die Patientenversorgung. Dieses ambitionierte Vorhaben kann nur durch die koordinierte Zusammenarbeit aller beteiligten Forschungseinrichtungen und Institutionen gelingen.

Leibniz-Institute im Bereich der Lebenswissenschaften, insbesondere das Leibniz-Lab „Pandemic Preparedness“ und das Leibniz Center Infection, erforschen bereits intensiv postinfektiöse Erkrankungen und haben wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse beigetragen.

Bundesforschungsministerin Dorothee Bär:

„Mit der Nationalen Dekade schlagen wir ein neues Kapitel in der Erforschung von postinfektiösen Erkrankungen auf. Wir schaffen eine langfristige Strategie, um die Ursachen und Mechanismen postinfektiöser Erkrankungen besser zu verstehen und die Versorgung der Betroffenen nachhaltig zu verbessern. Aus vielen Gesprächen weiß ich, welch große Belastung diese Erkrankungen für die Betroffenen und ihre Angehörigen darstellen. Der Forschungsbedarf ist enorm: Für ME/CFS und andere postinfektiöse Erkrankungen gibt es nach wie vor keine einfachen Lösungen oder Therapien, und bisherige wissenschaftliche Studien belegen die Komplexität der Krankheitsmechanismen. Mit einer gemeinsamen Kraftanstrengung aller relevanten Akteurinnen und Akteure wollen wir in den nächsten zehn Jahren echte Verbesserungen für die Betroffenen erreichen. Ich danke unseren Partnern der Gesundheitsforschung schon jetzt für ihr Engagement.“

Prof. Dr. Gülşah Gabriel, Sprecherin des Leibniz-Labs „Pandemic Preparedness“ und Leiterin der Abteilung „Virale Zoonosen - One Health“ am Leibniz-Institut für Virologie:

„Die Leibniz-Gemeinschaft begrüßt die Ausrufung der Dekade gegen Postinfektiöse Erkrankungen. Im Bereich Gesundheitsforschung der Leibniz-Gemeinschaft bilden postinfektiöse Erkrankungen einen Schwerpunkt und werden unter anderem im Leibniz-Lab „Pandemic Preparedness“ adressiert. Diese Aktivitäten aus den Schwerpunktfeldern „Prävention, Präzisionsmedizin, Biotechnologie und Gesundheitstechnologien“ des Leibniz-Gesundheitsforschungsprofils sind in hoher Passfähigkeit zu den zentralen Zielen der Dekade. Die Gesundheitsforschungs-Institute der Leibniz-Gemeinschaft werden ihre Expertise aktiv zum Gelingen der Dekade einbringen.“

Die Leibniz-Gemeinschaft ist Mitunterzeichnerin der gemeinsamen Erklärung „Nationale Dekade gegen Postinfektiöse Erkrankungen“.

Weitere Informationen

Gemeinsame Erklärung „Nationale Dekade gegen Postinfektiöse Erkrankungen“ (PDF)

Meldung des BMFTR zur Nationalen Dekade

Rund ein Fünftel der Methanemissionen aus der Nutztierhaltung in Deutschland entsteht bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern. Technische Minderungsmaßnahmen wie gasdichte Abdeckungen von Güllelagern sind zwar wirksam, aber häufig mit hohem baulichem und finanziellem Aufwand verbunden. Im Projekt EMeRGE untersuchten die Forschenden daher gezielt das Minderungspotenzial eines technisch einfach und flexibel einsetzbaren Additivs, das sich auf nahezu jedem Betrieb umsetzen lässt und gleichzeitig Kosten- und Betriebsrisiken reduziert.

„Im Güllelager haben Mikroorganismen normalerweise freie Bahn“, erläutert Dr. Christiane Herrmann, Programmbereichssprecherin für “Integriertes Reststoffmanagement” am ATB und Projektleiterin. „Sie verstoffwechseln das organische Material und setzen dabei klimaschädliche Gase wie Methan frei. Durch Zugabe von Kalkstickstoff inaktivieren wir die Mikroorganismen vorübergehend.“

Bis zu 97 Prozent weniger Methan aus dem Güllelager

„Die Ergebnisse unserer Untersuchung mit Kalkstickstoff zeigen ein sehr hohes Minderungspotenzial für klimaschädliche Emissionen. Im Sommer konnten wir die Methanemissionen aus Rinder- und Schweinegülle um bis zu 97 Prozent senken. Diese Zahl ergibt sich aus Versuchen im Technikumsmaßstab, wurde von uns aber durch realitätsnahe Versuche im 1.000-Liter-Maßstab bestätigt“, so die Expertin.

Auch bei niedrigeren Temperaturen im Winter und bei Gärresten zeigte sich ein erheblicher Rückgang. Allerdings fielen die erreichten relativen Minderungen der Methanemissionen etwas geringer aus oder eine höhere Dosierungen des Additivs war erforderlich. Ebenfalls deutlich senken ließen sich die Lachgasemissionen (N₂O) bei der Lagerung der Gülle, nicht jedoch nach dem Ausbringen aufs Feld, wie Versuche im Fieldlab für Digitale Landwirtschaft des ATB zeigten.

Mehr Biogas, bessere Stickstoffnutzung

„In den überwiegenden Fällen soll Gülle als organischer Dünger aufs Feld gebracht werden. Da Kalkstickstoff in der Lagerung dafür sorgt, dass der Gülle-eigene Stickstoff erst stark verzögert umgesetzt wird, bleiben mehr Nährstoffe für die Pflanzen verfügbar“, so Projektkoordinatorin Dr. Herrmann. „In der Folge müssen Betriebe weniger Mineraldünger zukaufen. In Regionen mit hoher Nutztierhaltung lassen sich damit die Düngerkosten um bis zu 22 Prozent senken.“

Für die Biogasproduktion spielen die methanbildenden Mikroorganismen eine wichtige Rolle. Soll mit Kalkstickstoff behandelte Gülle in die Biogasanlage gegeben werden, müssen sich Landwirt*innen keine Sorgen machen. „Die Inaktivierung der Mikroorganismen ist nur vorübergehend. Unter den richtigen Bedingungen wie einer geeigneten Dosierung und Einhaltung einer Mindestlagerdauer ist keine Hemmung in der Biogasanlage zu erwarten. Bei längeren Lagerzeiten von mehr als 14 Tagen und warmen Lagertemperaturen kann die behandelte Gülle die Methanausbeute gegenüber der unbehandelten Gülle sogar deutlich steigern. Das liegt daran, dass das energetische Potenzial der Gülle auch während der Lagerung erhalten bleibt, denn die Gase werden nicht bereits vorher freigesetzt – ein wichtiger Aspekt für die Wirtschaftlichkeit“, stellt die Biogasexpertin fest.

Mikrobiologische Untersuchungen

Doch was genau passiert mit den Mikroorganismen? Das untersuchten die Mikrobiolog*innen des ATB entlang des gesamten Prozesses. Sowohl in der Gülle, im Gärrest und nach der Ausbringung aufs Feld im realen Feldversuch fanden sie eine deutliche Umstrukturierung der mikrobiellen Gemeinschaft. Die zentralen Funktionen blieben jedoch durchgängig erhalten: Durch funktionelle Redundanz übernehmen andere Mikroben die relevanten Aufgaben, sodass sowohl die Methanbildung in der Biogasanlage als auch essenzielle Nährstoffkreisläufe im Boden langfristig gesichert sind.

Flexible und effiziente Anwendung

Kalkstickstoff kann auf unterschiedlichen Wegen in die Gülle eingebracht werden: Das Granulat kann der vorhandenen Gülle einmalig zu Beginn der Lagerung, zum Beispiel zu Beginn der kalten Jahreszeit, zugegeben werden. Bei der Sommerlagerung unter wärmeren Bedingungen empfiehlt sich eine zweimalige Behandlung mit Nachdosierung in der Sommerphase. Alternativ lässt sich der Kalkstickstoff in Sommer und Winter kontinuierlich zur neu anfallenden Gülle hinzudosieren, wodurch die Emissionsminderung über die gesamte Lagerdauer aufrechterhalten wird.

Diese Flexibilität erlaubt es Landwirt*innen, die Maßnahme an verschiedene Lagerbedingungen, Temperaturen und Betriebsgrößen anzupassen. Dafür geben die Forschenden in ihrem Abschlussbericht konkrete Anwendungsempfehlungen.

Relevanz für Klimabilanzen und Regulierung

Im nächsten Schritt wollen die Forschenden ihre Ergebnisse in Klimarechnern und Treibhausgasinventaren nutzbar machen. Gerade für Betriebe, die ihren Carbon Footprint reduzieren wollen, und für Wertschöpfungsketten, in denen Emissionskennzahlen zunehmend relevant werden, bietet das Verfahren ein hohes Potenzial. Perspektivisch könnten entsprechende Anreiz- oder Vergütungssysteme die Anwendung zusätzlich attraktiv machen.

Hintergrund

Das Projekt EMeRGE wurde vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Der Abschlussbericht mit detaillierten Anwendungs- und Dosierempfehlungen sowie Beispielrechnungen zur Treibhausgasminderung ist online verfügbar.

Publikation

Schlussbericht zum Projekt Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten Minderung von Methanemissionen bei der Gülle- und Gärrestlagerung mit Möglichkeit der Reaktivierung und Erhaltung des Gasbildungspotenzials für die Biogasproduktion
https://projekte.fnr.de/index.php?id=18415&fkz=2220WD016A

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Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB)

Prof. Yana Vaynzof, Direktorin des Instituts für Neuartige Elektronik-Technologien am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, wurde vom Europäischen Forschungsrat (ERC) ein Proof-of-Concept-Grant für das Projekt „High-Speed Vapour Deposition of Metal Halide Perovskites for Scalable Applications (SpeedUp)“ bewilligt. Damit erhält sie die Möglichkeit, neue und notwendige Methoden zur schnellen Abscheidung von Metallhalogenid-Perowskiten zu entwickeln, um deren Integration in industrielle optoelektronische Anwendungen wie die Photovoltaik voranzutreiben.

Angesichts des weltweit steigenden Energiebedarfs ist die Entwicklung nachhaltiger erneuerbarer Energietechnologien von zentraler Bedeutung. Yana Vaynzof forscht an neuartigen photovoltaischen Technologien auf Basis von Metallhalogenid-Perowskiten und konzentriert sich dabei besonders auf die Herausforderungen, die deren breite Anwendung bislang verhindern. Ihr aktueller ERC Consolidator Grant <PEROVAP> fokussiert sich auf die Abscheidung von Perowskiten aus der Dampfphase, eine lösungsmittelfreie, skalierbare Methode mit zahlreichen Vorteilen. Derzeitige dampfbasierte Verfahren erreichen jedoch nur sehr niedrige Abscheidungsraten von etwa 1 bis 10 Nanometern pro Minute, was eine erhebliche Hürde für die kommerzielle Nutzung darstellt. Um diese Einschränkung zu überwinden, entwickelt Yana Vaynzof gemeinsam mit ihrem Team neue Abscheideverfahren für Metallhalogenid-Perowskite, die deutlich schneller sind. Für die Weiterentwicklung eines dieser Verfahren erhält sie nun einen Proof-of-Concept-Grant in Höhe von 150.000 Euro über eine Laufzeit von 18 Monaten vom Europäischen Forschungsrat.

Im Rahmen des SpeedUp-Projekts soll mittels Elektronenstrahlverdampfung die schnelle Abscheidung hochwertiger Metallhalogenid-Perowskit-Schichten aus einer einzigen Quelle umgesetzt werden. Ziel ist es, ein neues Abscheideverfahren zu entwickeln und zu erproben, das Schichten mit Abscheidungsraten von bis zu 500 Nanometern pro Minute herstellen kann, ohne die Qualität der Perowskit-Schichten oder die Leistung der Solarzellen zu beeinträchtigen. In Kombination mit einer Analyse der technologischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen soll damit die Grundlage für eine schnelle und skalierbare industrielle Herstellung von Metallhalogenid-Perowskiten geschaffen werden.

„Unsere ersten Untersuchungen zeigen, dass sich hochwertige Perowskit-Schichten mithilfe der Elektronenstrahlverdampfung bereits mit Raten von rund 100 Nanometern pro Minute herstellen lassen. Diese Ergebnisse machen deutlich, dass dieses Verfahren großes Potenzial hat, die hohen, für die industrielle Anwendung erforderlichen Abscheidungsraten zu erreichen. Damit könnte die Herstellung von Perowskit-Solarzellen deutlich schneller und kosteneffizienter werden und ihre Industrialisierung entscheidend vorangebracht werden.“ erläutert Vaynzof.
Der ERC Proof-of-Concept-Grant ist eine Förderlinie des Europäischen Forschungsrats für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die bereits eine ERC-Förderung erhalten haben. Mit der 150.000 Euro dotierten Förderung soll das Innovationspotenzial ihrer Forschung geprüft und der Übergang in Richtung praktischer Anwendung oder Marktreife unterstützt werden. Für Prof. Vaynzof ist es bereits der dritte ERC-Grant – nach dem früheren ERC Starting Grant <ENERGYMAPS> und dem derzeit laufenden ERC Consolidator Grant <PEROVAP>.

Weitere Informationen und Kontakt

Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW)

Weitere Informationen und Kontakt

Pressemitteilung des DIPF | Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation