Max-Planck-Institut für Kohlenforschung

Die Energieversorgung von morgen – eine Herausforderung an Wissenschaft und Technik
Unsere Energiesysteme stehen vor fundamentalen Veränderungen, die durch den Rückgang fossiler Energiequellen und den Klimawandel ausgelöst werden. Dies erfordert die verstärkte Entwicklung von Verfahren zur Bereitstellung regenerativer Energie, die zusammenfassend diskutiert werden. Von großer Bedeutung ist auch die Frage der Energiespeicherung, die durch die fluktuierende Natur der regenerativen Technologien wie Wind und Sonne zunehmende Bedeutung gewinnt. Im Vortrag wird ein Ausblick auf die Elemente unseres Energiesystems in den nächsten Jahrzehnten gegeben.

Zur Person
Ferdi Schüth studierte Chemie und Jura an der Westfälische-Wilhelms-Universität in Münster. 1984 machte er seinen Abschluss in Chemie, blieb aber weiterhin als PhD an der Universität, um dann 1988 in Chemie zu promovieren. Bis 1989 arbeitete er als Postdoc mit L.D. Schmidt an der University of Minnesota, Minneapolis (USA). Im gleichen Jahr absolvierte er auch das erste Staatsexamen in Jura.
Nach fünfjähriger Tätigkeit als wissenschaftlicher Assistent an der Johannes-Gutenberg-Universität in Mainz, davon ein Jahr (1993) an der University of California in Santa Barbara, wurde Ferdi Schüth 1995 als Professor für anorganische Chemie an die Johann-Wolfgang-Goethe-Universität in Frankfurt berufen.
1998 folgte dann sein Wechsel als Direktor an das Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, wo er seither tätig ist. 2014 kam noch seine Benennung als Vizepräsident der Max-Planck-Gesellschaft hinzu.

Ferdi Schüth erhielt im Laufe seiner Karriere verschiedene hoch angesehene Preise wie z. B. den Preis des Stifterverbands der Deutschen Wissenschaft, den Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis der DFG sowie den Wöhler-, den Hamburger Wissenschafts- und den Carl-Friedrich-von-Weizsäcker-Preis.
Darüber hinaus ist er Mitglied verschiedener redaktioneller Beiräte, Herausgeber der Zeitschrift Chemistry of Materials, Vorstandsmitglied der Dechema, bis 2014 war er Vizepräsident der DFG und seit 2012 Mitglied der Jury des Deutschen Zukunftspreises, deren Vorsitz er derzeit führt. Er ist Professor h. c. an der Dalian University of Technology (China) und Gründer der Firma hte AG, deren Hauptaktionär heute BASF ist.

Seine Forschungsinteressen umfassen die Grundlagen der Kristallisation, Synthese der Katalysatoren, Heterogene Katalyse, Mikroreaktortechnik in der Katalyse, Hochdurchsatzmethoden in der Materialforschung, zeolithische Materialien, Wasserstoffspeicherung sowie die Umwandlung von Biomasse.

Ferdi Schüth hat ca. 430 Artikel veröffentlicht, 50 Plenarvorträge sowie weitere 220 Vorträge auf Konferenzen und Symposien gehalten und ca. 30 Patente und Patenanmeldungen.

MARUM – Zentrum für marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

Leben im Untergrund der Tiefsee – die tiefe Biosphäre
Wissenschaftler sind erst in den letzten Jahrzehnten durch wissenschaftliche Bohrungen in den Untergrund der Tiefsee auf sie gestoßen: die Tiefe Biosphäre beschreibt ein riesiges mikrobielles Ökosystem unter dem Meeresboden, das sich je nach geographischer Lage bis mehrere Kilometer in den Untergrund erstreckt. Abschätzungen auf Basis der Zellkonzentrationen suggerieren, dass dieses Ökosystem mindestens so viel Biomasse beherbergt wie der gesamte Ozean. Als Energie- und Nahrungsquelle dient entweder das ursprünglich aus der Photosynthese stammende organische Material abgestorbener Meeresbewohner, das in Sedimenten abgelagert wird, oder Substrate die durch geologisch angetriebene Gesteins-Wasser gebildet werden. Viele Fragen bleiben unbeantwortet und sind daher im Fokus aktueller internationaler Großprojekte wie dem International Ocean Discovery Program, das mit Hilfe großer Bohrschiffe dieses riesige Habitat unter die Lupe nehmen. Welche Organismen leben dort und welche biogeochemischen Prozesse betreiben diese? Welche Wechselwirkungen existieren zwischen der Tiefen Biosphäre und den Lebensräumen an Land und im Ozean? Welche Faktoren begrenzen die vertikale Ausdehnung mikrobiellen Lebens und definieren die unteren Grenzen der bewohnbaren Zone unserer Erde? Anhand von Beispielen aus aktuellen Projekten werde ich erste Antworten auf einige dieser Fragen aufzeigen. Einen Schwerpunkt werde ich dabei auf die mit 2,5 km bisher tiefste jemals durchgeführte Probenahme aus dem Untergrund des Ozeans setzen und dabei die Indizien auf mikrobielles Leben in diesen großen Tiefen beleuchten.

Zur Person
Kai-Uwe Hinrichs verbindet in seinen Forschungen die Geochemie mit der Mikrobiologie. Er interessiert sich vor allem dafür, wie bestimmte Mikroorganismen den Kohlenstoffkreislauf beeinflussen und welche Auswirkungen diese Prozesse auf unseren Planeten haben. Schon früh konnte Hinrichs zeigen, dass die tiefe Biosphäre des Ozeans von Archaeen belebt ist, die nicht nur an der Bildung von Methan, sondern auch an bis dahin kaum erforschten Bildungsprozessen komplexerer Kohlenwasserstoffe wie Ethan und Propan beteiligt sind. Bereits hier wandte Hinrichs eine selbstentwickelte Methode an, bestimmte organische Moleküle – sogenannte Biomarker – in geologischen Umweltproben zu untersuchen, um mikrobielle Prozesse zu identifizieren und zu quantifizieren. In weiteren Arbeiten befasst er sich mit Massensterben von Organismen, evolutionären Nischen und Archaebakterien, was über die Biogeochemie hinaus auch für die Evolutionsbiologie und die Forschung nach dem Ursprung des Lebens von Bedeutung ist.
Von Hause aus Chemiker, spezialisierte sich Kai-Uwe Hinrichs mit seiner Diplomarbeit in Oldenburg auf die Organische Geochemie, in der er auch promovierte. Seinen späteren Forschungsschwerpunkten wandte er sich erstmals als Postdoktorand am weltberühmten Ozeanographischen Forschungsinstitut von Woods Hole/USA zu, wo er anschließend auch als Assistenzprofessor tätig war, bevor er 2002 an die Universität Bremen berufen wurde. Dort ist er neben seiner Professur am Department für Geowissenschaften auch maßgeblich am Bremer Forschungszentrum und Exzellenzcluster MARUM beteiligt. Zuletzt erhielt Hinrichs einen der begehrten „Advanced Grants“ des European Research Council.

Leiterin des CityScienceLab, HafenCity Universität, Hamburg

Finding Places – Bürgerbeteiligung anhand digitaler Stadtmodelle
Wenn größere urbane Transformationen (wie z.B. Bau- oder Umbauvorhaben) anstehen, möchten die Bürgerinnen und Bürger dazu befragt werden. Stadtplanung „von oben“ steht mehr und mehr in der Kritik, stattdessen möchte eine informierte Bürger- oder Nachbarschaft Entscheide mitgestalten. Digitale Tools liefern gute Möglichkeiten, Bürgerbeteiligung neu zu organisieren und Bürgerinnen und Bürger einzuladen um mitzudiskutieren.

Im City Science Lab an der HafenCity Universität wurde von Mai bis Septemer 2016 das Projekt „Finding Places – Hamburg sucht Flächen für Flüchtlingsunterkünfte“ in Kooperation mit dem MIT Medea Lab durchgeführt. Von den 60 000 Flüchtlingen, die in Hamburg leben, sind viele immer noch nicht optimal untergebracht. Es ging im Projekt darum, auf dem Stadtgebiet Hamburg Flächen zu identifizieren, auf denen neue temporäre Unterkünfte gebaut werden können. Die Hamburgerinnen und Hamburger kennen ihre Stadt am besten. In Workshops konnten an einem interaktiven Stadtmodell alle öffentlichen Flächen diskutiert und geeignete Flächen vorgeschlagen werden. In meinem Vortrag stelle ich das datenbasierte Stadtmodell vor und berichte von den Ergebnissen und den Atmosphären in den Workshops.

Zur Person
Gesa Ziemer ist Professorin für Kulturtheorie und kulturelle Praxis (im Bereich Kultur der Metropole) und Vizepräsidentin Forschung an der HafenCity Universität Hamburg. Seit 2015 leitet sie das City Science Lab, eine Kooperation zum Thema Zukunft der Stadt mit dem MIT Media Lab in Boston. Sie ist Sprecherin des Graduiertenkollegs „Performing Citizenship“.

Regelmäßige Gastlehre hält sie an der Hochschule für Design und Kunst Luzern. Sie ist Mitglied in den Beiräten Böll-Stiftung umdenken, Hochschule für Kunst und Design Luzern, Urbane Künste Ruhr und im Kuratorium Choereografisches Zentrum PACT Zollverein Essen.

Direktor am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Oberflächenchemie, Potsdam

Impfstoffe aus Zucker
Zuckermoleküle bedecken alle Zellen des menschlichen Körpers und spielen eine wesentliche Rolle bei der molekularen Erkennung von Zelloberflächen und damit bei Infektionen, Immunreaktionen und Krebsmetastasen. Somit können komplexe Zucker auch für die Impfstoffentwicklung dienen. Bis vor kurzem fehlte allerdings eine schnelle chemische Synthesemethode, um klar definierte Zuckermoleküle in größeren Mengen herzustellen und sie damit für die biologische, pharmazeutische und medizinische Forschung einzusetzen. Mit den ersten Syntheseautomaten können nun langkettige Zucker hergestellt werden. Mit der automatisierten Kohlenhydratsynthese wurden die Voraussetzungen für die Weiter- und Neuentwicklung von zuckerbasierten Medikamenten und Impfstoffen geschaffen.

Aktuell forschen Peter Seeberger und sein Team am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung an verschiedenen synthetisch hergestellten Mehrfachzuckern. Für diagnostische Anwendungen bringen die Forscher mit einem Tintenstrahldrucker kleinste Mengen der synthetisch hergestellten Moleküle auf eine Oberfläche auf. Wenige Mikroliter Blut werden für einige Minuten mit dem Chip in Kontakt gebracht. Nach kurzem Abwaschen der Probe lassen sich die in ihr enthaltenen Antikörper, die teilweise auf den Zucker-Chips kleben geblieben sind, mit speziellen Farbstoffen erkennen. Diese Methode erlaubt es, Tausende menschlicher Seren zu untersuchen und Antikörper zu erhalten.

Ein Syntheseautomat erlaubt mittlerweile die Herstellung eines Mehrfachzuckers in Stunden an Stelle von Wochen, indem chemisch hergestellte Zucker die aus Bakterienkulturen isolierten Polysaccharide ersetzen. Welche Chance bietet diese Technik auch zum Beispiel in Hinsicht auf die Zunahme von antibiotikaresistenten bakteriellen Krankheitserregern?!

Zur Person
Peter H. Seeberger (geb. 1966) studierte Chemie an der Universität Erlangen-Nürnberg und promovierte in Biochemie an der University of Colorado.

Nach einem Postdocaufenthalt am Sloan-Kettering Institute for Cancer Research in New York City wurde er 1998 Assistant Professor und 2002 Firmenich Associate Professor of Chemistry am MIT in Cambridge, USA. Von 2003 bis 2008 war er Professor an der ETH Zürich. Seit 2009 ist Peter H. Seeberger Direktor am Max-Planck Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam sowie Professor für Organische Chemie an der Freien Universität Berlin. Ferner ist Prof. Seeberger seit 2003 Affiliate Professor am Burnham Institute in LA Jolla, USA. Seine Arbeitsgruppe forscht im Grenzgebiet von Chemie und Biologie. Neben Untersuchungen zu neuen Techniken in der Synthese (u.a. Mikroreaktoren), neuen Synthesemethoden, der Totalsynthese biologisch aktiver Verbindungen, stehen biologische Arbeiten zur Aufschlüsselung von Signalübertragung, Immunologie und die Entwicklung von Impfstoffen im Vordergrund. Ein Malariaimpfstoffkandidat aus seinem Labor steht nun kurz vor der klinischen Entwicklung.
Professor Seebergers Forschung ist in über 190 wissenschaftlichen Artikeln, zwei Büchern, 15 Patenten und in über 370 eingeladenen Vorträgen dokumentiert. Unter anderem wurde das Seeberger-Labor mit folgenden Preisen ausgezeichnet: Arthur C. Cope Young Scholar and Horace B. Isbell Awards von der American Chemical Society (2003) und der Otto-Klung Weberbank Preis für Chemie (2004). 2007 erhielt Prof. Seeberger die Havinga Medaille, die Yoshimasa Hirata Gold Medaille und den mit 750.000 Euro dotierten Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft. Sowohl 2007 und 2008 wurde Professor Seeberger von der Schweizer Illustrierten zu den “100 wichtigsten Schweizern“ gewählt. Zudem erhielt er 2008 den UCB-Ehrlich Preis für Exzellenz in der Medizinalchemie sowie den Karl-Heinz Beckurts Preis. Ferner wurde ihm 2009 der Claude S. Hudson Award für Kohlenhydratchemie von der American Chemical Society überreicht.
Peter H. Seeberger ist der Chefredakteur des Beilstein Journal of Organic Chemistry und gehört dem Beirat zwölf wissenschaftlicher Journale an. Er ist ein Gründungsmitglied des Stiftungsrats der Tesfa-Ilg Stiftung “Hoffnung für Afrika”, die sich um verbesserte Gesundheitsvorsorge in Afrika bemüht. Professor Seeberger ist ein Berater für mehrere Firmen und gehört dem wissenschaftlichen Beirat mehrerer Unternehmen an. Er war Jahrespräsident der Schweizer Akademie der Naturwissenschaften im Jahr 2006.
Die Forschung im Seeberger-Labor führte zur Gründung von zwei Unternehmen: Ancora Pharmaceuticals (gegründet 2002, Medford, USA) entwickelt derzeit verschiedene Impfstoffkandidaten, während i2chem Mikroreaktors für chemische Anwendungen kommerzialisiert.

Massachusetts Institute of Technology, Cambridge (USA)

Mathematische Modellierung weicher und biologischer Materie – von „smarten“ Golfbällen zur embryonalen Strukturbildung
Ein zentrales Thema unserer Forschung ist die Entwicklung quantitativer mathematischer Modelle zur Beschreibung und Vorhersage komplexer Strukturbildungsvorgänge in weichen Materialien und multizellulären Modellorganismen. Dieses Ziel verfolgen wir in enger Zusammenarbeit mit Experimentalphysikern und Biologen in den USA, Grossbritannien und Deutschland. Von besonderem Interesse ist dabei die Entwicklung vielseitig einsetzbarer analytischer und numerischer Methoden, die es erlauben, oberflächlich sehr verschieden erscheinende Phänomene mittels ähnlicher mathematischer Gleichungen zu beschreiben. Wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Umsetzung dieses Vorhabens ist die Identifizierung „universeller“ physikalischer oder biologischer Prinzipien, die sich mathematisch sinnvoll and effektiv erfassen lassen. In diesem Vortrag werde ich versuchen, die zugrundeliegenden allgemeinen Ideen und Konzepte anhand einiger konkreter Beispiele aus unserer derzeitigen Forschungsarbeit zu veranschaulichen. So werden wir sehen, dass sich Molekülbewegungen in Flüssigkeiten, Aktienkurse und bakterielle Dynamik in Biofilmen durch eng verwandte Gleichungen modellieren lassen und dass die Untersuchung von Mustern auf der Oberfläche von gekrümmten doppelschichtigen elastischen Materialien hilfreiche Einsichten in die mathematische Beschreibung von Strukturbildungsprozessen in der Embryonalentwicklung liefern kann. Im letzten Teil werde ich noch kurz auf zukünftige Herausforderungen in der mathematischen Datenanalyse eingehen, die sich aus kürzlich erzielten experimentellen Fortschritten im Bereich der Mikrofluidik und Zellbiologie ergeben.

Zur Person
Jörn Dunkel studierte Physik und Mathematik an der Humboldt-Universität zu Berlin. Er promovierte im Jahr 2008 am Institut für Physik der Universität Augsburg bei Peter Hänggi. Er forschte bei Julia Yeomans am Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics der Universität Oxford und bei Ray Goldstein am Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics der Universität Cambridge. Er wurde 2013 als Professor für Physikalisch-Angewandte Mathematik ans MIT in Cambridge (USA) berufen.
In seiner Forschungstätigkeit beschäftigt sich Jörn Dunkel mit dem kollektiven Verhalten von Mikroorganismen, den Ordnungsprinzipien in Biofilmen, der Musterbildung und topologischen Defekte in heterogenen elastischen Materialien, Strukturbildungsprozessen in der Embryonalentwicklung und nichtlinearer Dynamik, stochastischen Prozessen und hydrodynamischen Kontinuumsmodellen.
Jörn Dunkel war Stipendiat der Studienstiftung des deutschen Volkes, er erhielt den Humboldt-Preis und den Lise-Meitner-Preis der Humboldt-Universität zu Berlin, den Erich-Krautz-Preis der Universität Augsburg, den Gustav-Hertz-Preis der Deutschen Physikalischen Gesellschaft und den Edmund F. Kelly Research Award des MIT.

Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg

„Vorhersagen sind schwierig…“ – Möglichkeiten und Grenzen von Klimamodellen
Besonders schwierig sind Vorhersagen über eine Zukunft jenseits des menschlichen Erfahrungshorizonts, und um solche handelt es sich, wenn wir den Klimawandel bis zum Ende des 21. Jahrhunderts betrachten. Wir müssen uns dabei auf höchst abstrakte Werkzeuge verlassen, nämlich auf Klimamodelle. Dieser Vortrag wird die Möglichkeiten und Grenzen von Klimamodellen ausloten: Worauf basieren sie? Können wir ihren Ergebnissen vertrauen, und wenn ja, warum? Gibt es fundamentale oder praktische Grenzen ihrer Vertrauenswürdigkeit? Die Antworten liegen in grundlegenden Aspekten der Physik.

Zur Person
Jochem Marotzke studierte Physik an den Universitäten Bonn, Kopenhagen und Kiel und schloss dieses 1985 mit dem Diplom ab. 1990 promovierte er in Kiel in physischer Ozeanographie. Anschließend war er zwei Jahre lang am Massachusetts Institute of Technology beschäftigt und wurde dort 1992 zunächst Assistant Professor, 1997 dann Associate Professor. Von 1999 bis 2003 war er Professor für physische Ozeanographie am Southampton Oceanography Centre, danach wurde er zum Direktor des Hamburger Max-Planck-Instituts für Meteorologie berufen. Seit 2006 ist er auch Honorarprofessor an der Universität Hamburg; ein Jahr später wurde er Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina. Im 2014 erschienenen Fünften Sachstandsbericht des IPCC war er einer der beiden Koordinierenden Leitautoren des Kapitels über die Evaluierung von Klimamodellen.

Center for Free-Electron Laser Science, DESY
The Hamburg Center for Ultrafast Imaging, Universität Hamburg
Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA

Wie schrumpft man einen Beschleuniger? Vom Europäischen Röntgenlaser zur kompakten Röntgenquelle
In diesen Monaten wird in Hamburg der Europäische Röntgenlaser, ein Freier-Elektronen Laser im harten Röntgenbereich (European XFEL), in Betrieb genommen. Das Kernstück der Anlage ist ein etwa 2,5 Kilometer langer supraleitender Beschleuniger, welcher Elektronen auf bis zu 17 GeV beschleunigt, bevor Sie auf einem 1 Kilometer langen Slalomkurs gesandt werden, erzwungen durch starke periodische magnetische Felder, sogenannte Undulatoren. Dabei strahlen die Elektronen räumlich kohärente ultrakurze Röntgenimpulse ab. Der Europäische Röntgenlaser ist dann die gegenwärtig intensivste Röntgenquelle und ermöglicht neue Einblicke in den Bau und die Dynamik von Atomen, Molekülen und kondensierte Materie. Unsere Forschung beschäftigt sich mit der Miniaturisierung von Beschleunigern und Röntgenlasern, um damit in der Zukunft zum einen vollständig räumlich und zeitlich kohärente Röntgenimpulse im Attosekundenbereich zu erzeugen als auch eine weitere Verbreitung dieser Technologien zu ermöglichen. Schlüsselkomponenten einer solchen Technologie sind dabei Terahertz-Beschleuniger, welche wesentlich höhere Beschleunigungsfeldstärken erlauben, und optische Undulatoren in Form von Hochleistungslaserimpulsen. Verschiedene Ansätze und erste Ergebnisse werden diskutiert.

Zur Person
Franz Kärtner studierte Elektrotechnik und promovierte in Hochfrequenztechnik an der Technischen Universität München von 1981-1989. Er forschte als Feodor-Lynen Fellow der Alexander von Humboldt-Stiftung 1991-1993 am MIT, habilitierte sich 1997 in Experimentalphysik an der ETH Zürich, und lehrte von 1999 – 2001 an der Universität Karlsruhe (TH) und 2001 – 2010 am MIT. Seit 2011 leitet er die Gruppe für Ultrakurzzeit Laser- und Röntgenphysik am Center for Free-Electron Laser Science des DESY und am Research Laboratory of Electronics des MIT und lehrt an der Universität Hamburg. Er ist bekannt für seine Arbeiten zur Rauschanalyse von Mikrowellenoszillatoren, Erzeugung ultrakurzer Laserpulse, Femtosekunden-Synchronisation von Großforschungsanlagen, Terahertz-Beschleunigern und kompakten Röntgenquellen.

Institut für Verhaltenswissenschaften an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (Schweiz)

Lernen
Alles, was wir in einem bestimmten Inhaltsbereich wissen und können, müssen wir zuvor – oft recht mühevoll – lernen. Diese eigentlich triviale Tatsache gewinnt vor dem Hintergrund der Diskussion um Bildungsinhalte zunehmend an Bedeutung. Lohnt es sich angesichts der sich schnell ändernden Welt überhaupt noch Inhaltswissen zu erwerben, oder sollte man dieses zugunsten der Vermittlung von Schlüsselqualifikationen und Lernstrategien zurückzustellen? Mit dieser Position werde ich mich sehr kritisch auseinander setzen. Lern- und Denkstrategien sind nämlich untrennbar an den jeweiligen Inhaltsbereich gebunden, und alle Versuche, solche Kompetenzen losgelöst von anspruchsvollen Inhalten zu trainieren, müssen als gescheitert betrachtet werden. Allerdings kann Inhaltswissen im Gedächtnis mehr oder weniger intelligent abgelegt werden und ist damit mehr oder weniger geeignet zur Bewältigung neuer Anforderungen. Unter Kompetenzen im kognitionswissenschaftlichen Sinne wird intelligent angelegtes und damit auf neue Anforderungen anwendbares Wissen verstanden. Wie Lernumgebungen beschaffen sein müssen, damit intelligentes, breit einsetzbares Wissen erworben werden kann, wird ausführlich behandelt. Worin sich Menschen in ihren Lernvoraussetzungen unterscheiden und inwieweit solche Unterschiede durch Anstrengung und Fleiß ausgeglichen werden können, wird ebenfalls angesprochen.

Zur Person
Elsbeth Stern studierte Psychologie an der Philipps-Universität Marburg und an der Universität Hamburg. Nach ihrem Diplom bei Hubert Feger promovierte sie 1986 bei Kurt Pawlik. Von 1987 bis 1993 war sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin der Abteilung für Entwicklungspsychologie von Franz E. Weinert am Max-Planck-Institut für psychologische Forschung in München. Sie habilitierte sich 1994 im Fach Psychologie an der Ludwig-Maximilians-Universität München mit einer Arbeit über Die Entwicklung des mathematischen Verständnisses im Kindesalter. Von 1994 bis 1997 war sie Professorin für Pädagogische Psychologie an der Universität Leipzig. Von 1997 bis 2006 arbeitete sie als Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung in Berlin. Unter anderem forschte sie in einem Lernlabor, wie Kinder im Grundschulalter sinnvoll an Mathematik und Naturwissenschaften herangeführt werden können. Zusammen mit Ralph Schumacher entwickelte sie 2004 an der Universität Brandenburg ein Curriculum für die Frühkindliche Bildung. 2006 nahm sie einen Ruf an die ETH Zürich auf eine Professur für Lehr- und Lernforschung an. In der Presse bekannt wurde sie u.a. durch eine Untersuchung über den Einfluss des Lateinunterrichts auf die Intelligenzentwicklung, in der kein positiver Effekt auf das logische Schlussfolgern und Leistungen im mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereich nachgewiesen werden konnte. Eine weitere Studie zum naturwissenschaftlichen Unterricht in der Vor- und Grundschule kam zu dem Ergebnis, dass z. B. physikalische Begriffe viel früher erfasst werden als bisher angenommen. 2014 wurde sie in die Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz gewählt. Wissenschaftliche Schwerpunkte sind bei ihr neben der Lehr-Lern-Forschung Kognitionspsychologie und Intelligenzforschung.

Nobelpreisträger für Physik 1985
Direktor am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart

Vom Quanten-Hall-Effekt zu einem neuen Kilogramm
Der Nobelpreis für Physik 1985 wurde für die Entdeckung des „Quanten-Hall-Effektes“ verliehen. Von Beginn an war klar, dass hier ein neuer elektrischer Widerstand entdeckt wurde, dessen Wert nur von Naturkonstanten abhängt und heute durch die von-Klitzing-Konstante charakterisiert ist. Diese Entdeckung hat nicht nur die Präzisionsmesstechnik elektrischer Größen revolutioniert, sondern unser gesamtes Einheitensystem, das sogenannte „Système International d’Unités“ (SI).
Der Vortrag gibt einen Überblick über die Entwicklung unseres Einheitensystems und eine Einführung in das geplante neue SI System. Es besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass im Jahr 2018 unsere SI-Basiseinheiten (Länge, Masse, Zeit, Strom, Temperatur und Stoffmenge) auf der Grundlage von Fundamentalkonstanten definiert werden, wodurch z.B. auch das Urkilogramm seine Bedeutung verlieren wird. Bei einer solchen Neufestlegung wird der Quanten-Hall-Effekt eine wichtige Rolle spielen.

Zur Person
Klaus von Klitzing studierte Physik an der Technischen Universität Braunschweig und promovierte an der Universität Würzburg. Nach Auslandsaufenthalten in England und Frankreich und Habilitation in Würzburg erhielt er einen Ruf an die Technische Universität München. Neben zahlreichen Ehrungen und Preisen wurde ihm 1985 der Nobelpreis in Physik verliehen. Seit 1985 ist er Direktor am Max-Planck-Institut in Stuttgart und Honorarprofessor an der Universität Stuttgart.

Seine jetzige experimentelle Forschungsarbeit konzentriert sich auf elektronische Eigenschaften niedrigdimensionaler Halbleiterstrukturen.

Sein besonderes Engagement gilt dem wissenschaftlichen Nachwuchs und der Förderung der Vorbilder, die das Interesse bei der jungen Generation für die Naturwissenschaften wecken. Mit dem Klaus-von-Klitzing-Preis werden seit 2005 jährlich Lehrer ausgezeichnet, die in besonderer Weise Schülerinnen und Schüler für die MINT-Fächer begeistern.