My Science and Me

„Dieses Foto zeigt mich nur bedingt bei der Arbeit – eher bei großem Vergnügen: Alle zwei Jahre veranstalte ich mit zwei Kollegen, Wolfgang Schmidt und Andre Pommerin, eine öffentliche „Experimentalshow“ auf einer nahe am Institut gelegenen Freilichtbühne, meist mit über 2.000 Zuschauern. Dort versuchen wir, durch spektakuläre Experimente Faszination für Wissenschaft zu wecken, besonders für Chemie. Im Bild sieht man, wie ich Methan, die Hauptkomponente von Erdgas, in flüssiger Form bei minus 161.5 Grad Celsius brennend auf eine glatte Unterlage gieße. Die Methan-Tröpfchen verdampfen zum Teil, wenn sie auf den Untergrund treffen und „tanzen“ dann auf dem Gaspolster hin und her – wie Wassertropfen auf einer sehr heißen Herdplatte. Aus den Rückmeldungen weiß ich, dass alle Altersgruppen diese Veranstaltungen sehr genießen und sie bei Schülerinnen und Schülern durchaus auch Einfluss auf die Wahl des Studienfachs haben.“

Ferdi Schüth, Direktor am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung

 

„Auf diesem Bild stehe ich vor meinem Lieblingsmessgerät, einem Photoelektronenspektrometer. In diesem Ungetüm aus Stahl werden Elektronen mithilfe von ultraviolettem Licht aus den Oberflächen der zu untersuchenden Materialien ausgelöst. In der silbernen Halbkugel wird ihre Geschwindigkeit gemessen sowie die Richtung, in die sie sich bewegen, also ihr Impuls. Damit kann ich verschiedene Eigenschaften von Materialien untersuchen, die Kollegen und ich vorher am Computer berechnet haben.

Ich weiß nicht, ob Goethe wirklich "mehr Licht" brauchte, aber ich benötige von Zeit zu Zeit nicht nur mehr Licht, sondern auch die Farben jenseits des Regenbogens. Dann fahre ich zum Experimentieren nach Hamburg, zum Elektronen-Speicherring PETRA III. Dieser Ring ist mit mehr als zwei Kilometern Umfang sozusagen die größte Lampe der Welt. Mit ihrem brillanten Röntgenlicht kann ich viel tiefer in die Materialproben blicken als das im Labor möglich ist.  Auch dort hilft mir wieder eine etwas größere, silberne Halbkugel dabei, den Impuls der ausgelösten Elektronen zu bestimmen.“

Gerhard H. Fecher, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe
 

„Man könnte meinen, dass das rötliche Licht nur aus Effekthascherei angeschaltet wurde – aber tatsächlich arbeitet meine Forschungsgruppe oft im Halbdunkeln. Meine Studentinnen und Studenten arbeiten viel mit lichtempfindlichen Molekülen. Moleküle, von denen wir denken, dass sie eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Lebens vor über vier Milliarden Jahren gespielt haben. Und als wären die Moleküle nicht schon empfindlich genug, vertragen sie zusätzlich oft auch keinen Sauerstoff. Deswegen sieht man auf dem Foto sogenannte Anaerobenkammern oder Gloveboxen, die es uns ermöglichen, unter sauerstoffarmer Atmosphäre zu arbeiten. In diesen Kammern kann es bei uns auch ganz schön eng werden, wenn sich darin verschiedene Metallpulver, Pufferlösungen und Geräte stapeln – wir machen immer Witze, dass wir eigentlich ein ganzes Labor unter Sauerstoffausschluss betreiben müssten, mit raumstationartigen Schleusen. Aber letztlich sind die Gloveboxen dann wahrscheinlich doch etwas bequemer als die ganze Zeit mit Sauerstoffgerät im Labor herumzulaufen.
Auf der frühen Erde hatten es unsere Moleküle im Übrigen etwas leichter – da gab es keinen Sauerstoff in der Atmosphäre und auch gute Orte, um zerstörerischem Licht aus dem Weg zu gehen. Zum Beispiel in der Erdkruste am Meeresboden.“

Martina Preiner, Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie
 

„Mein Lieblingsteleskop − die "100m-Schüssel“, wie wir sie liebevoll nennen − ist das zweitgrößte frei bewegliche Radioteleskop der Welt. Es steht in der Eifel, in der Nähe von Bad Münstereifel-Effelsberg, und hilft uns, den Radiohimmel und seine faszinierenden Phänomene zu beobachten und besser zu verstehen.

Mich interessieren besonders die supermassereichen Schwarzen Löcher in den Zentren entfernter Galaxien. Auch unsere Milchstraße beherbergt ein solches Schwarzes Loch mit vier Millionen Sonnenmassen. Schwarze Löcher lassen sich nicht direkt beobachten. Die enorme Gravitation verhindert, dass Information oder Licht daraus entweichen. Der Ereignishorizont ist für uns die Grenze − wir können nicht dahinter schauen. Es ist aber möglich, einen Schnappschuss des Gases zu machen, das das Schwarze Loch umströmt. Dann sieht man eine Art Schatten des Schwarzen Lochs. Das ist der Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration im Jahr 2019 erstmals gelungen – bis heute eine Sensation. Als Teil der Kollaboration durfte ich das Bild am Tag der Veröffentlichung im Kontrollraum der 100m-Schüssel erstmals einem Filmteam zeigen.
Inzwischen bin ich auf der Suche nach etwas ganz Besonderem: Schwarze Löcher im Doppelpack. Schauen wir mal, was uns die 100m-Schüssel künftig alles noch verraten wird.“

Silke Britzen, Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Radioastronomie
 

„Zugegeben, bei diesem Bild hat der Fotograf etwas getrickst, denn normalerweise ist es dunkel, wenn ich mit Mikrofonen, Lautsprechern und Laptop am Waldrand sitze und auf Fledermäuse warte. Und bis man tatsächlich eine vor die Kamera bekommt, können Stunden vergehen, daher ist diese erst nachträglich ins Bild montiert worden. Da Fledermäuse im Dunkeln aktiv sind, nutzen sie eine spezielle Möglichkeit, um sich zu orientieren, ihre Nahrung zu finden und sich miteinander auszutauschen: Ultraschall! Ungefähr zehn Mal pro Sekunde rufen sie so laut wie ein Presslufthammer, nur dass wir das nicht hören. Doch unsere Mikrofone können die Rufe für uns aufzeichnen und hörbar machen. Sie befinden sich auf dem linken Stativ. Für jeden Ruf können wir berechnen, wo sich die Fledermaus befindet, um etwa zu untersuchen, wie sie reagiert, wenn wir aus dem Lautsprecher rechts die Rufe von anderen Fledermäusen, die Echos von Beutetieren oder die Geräusche von Räubern vorspielen. Mit unserer Forschung lernen wir, wie Fledermäuse „mit den Ohren sehen“ und wie sie zusammen mit den vielen Insekten nachts im Dunklen hochkomplexe ökologische Netzwerke bilden. Nicht zuletzt möchten wir durch einen Vergleich aber auch unser eigenes Gehör besser verstehen.“

Holger Goerlitz, ehem. Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz (Alumni)

 

„Dieses Foto zeigt mich auf dem Dach unseres Instituts, zwischen Himmel und Erde. Um mich herum drehen sich Schalenanemometer und messen präzise den Wind. Sie sind Teil eines größeren Systems, mit dem wir das "Atmen der Ökosysteme" erfassen – den Austausch von CO₂, Wasser und Energie zwischen Boden, Vegetation  und Atmosphäre. Zusammen mit unseren internationalen Partnern messen wir an hunderten Standorten weltweit, wie Wetter und Klima die Ökosysteme beeinflussen und wie Klimaextreme wie Dürren oder Hitzewellen deren sensibles Gleichgewicht verändern. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz suchen wir in diesem Datenschatz nach Mustern und Antworten: Was erzählt uns die Natur über ihre Belastungsgrenzen – und über unsere gemeinsame Zukunft? Können wir mithilfe dieser Datenmengen nicht nur das Verständnis von Klimaextremen verbessern, sondern auch Frühwarnsysteme entwickeln, um ihre Auswirkungen auf Landwirtschaft, Wälder oder Wasserressourcen abzumildern?“

Markus Reichstein, Direktor am Max-Planck-Institut für Biogeochemie
 

„Das bin ich zusammen mit Apollo, einem humanoiden Roboter. Mit seinen geschickten Händen kann er Werkzeuge greifen und Objekte manipulieren. Meine Forschung dreht sich darum, wie Roboter gemeinsam mit Menschen komplexe Aufgaben bewältigen können. Dafür soll Apollo lernen, nach einem unbekannten Gegenstand zu greifen. Bisher bereitet ihm das Probleme: Hat er etwa gelernt, einen Hammer am Stiel zu greifen, klappt es nicht, wenn ich ihm das Werkzeug mit dem Kopf voran reiche. Am Rechner simuliere ich daher unzählige mögliche Griffe. Grundlage ist eine Datenbank, die ich mit Modellen von Tausenden von Gegenständen gefüttert habe – vom Hammer bis zur Spielzeugpuppe.

Als Informatikerin habe ich früher selbst viel programmiert und Experimente aufgesetzt. Heute bleibt mir dafür leider kaum noch Zeit. Aber jedes Mal, wenn meine Studierenden mir ihre Ergebnisse zeigen – wenn der Roboter ein Objekt erfolgreich greift oder eine neue Fähigkeit zeigt – spüre ich noch immer das gleiche Gefühl der Zufriedenheit wie damals, als meine eigenen Programme liefen. Es ist faszinierend zu sehen, wie weit wir in der Robotik gekommen sind – und wie viel es noch zu entdecken gibt.“

Jeanette Bohg, ehem. Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für intelligente Systeme (Alumni)
 

„Jens Frahm und sein Team haben eine Technik entwickelt, mit der sich in Echtzeit Magnetresonanztomografie (MRT)-Aufnahmen machen lassen. Die Flash2 genannte Technik basiert auf einem ausgeklügelten mathematischen Verfahren zur Bildrekonstruktion und erlaubt es, bis zu 100 Bilder pro Sekunde aufzunehmen. So können Bewegungen im Innern des Körpers in Echtzeit beobachtet werden. Für die medizinische Diagnostik ist Flash2 ein enormer Fortschritt, denn Gelenk- und Sprechbewegungen, Schluckvorgänge oder das schlagende Herz lassen sich nun direkt beobachten. Für die Entwicklung der Flash-Technik wurde Jens Frahm 2018 mit dem Europäischen Erfinderpreis ausgezeichnet.

Hinter Jens Frahm ist ein Standbild aus einem Video zu sehen, das mittels Magnetresonanztomografie (MRT) aufgenommen wurde. Es zeigt den Mund- und Rachenraum eines Hornspielers der Berliner Philharmoniker.“


Harald Rösch, Wissenschaftsredakteur der Max-Planck-Gesellschaft, Generalverwaltung
 

„Wenn das Telefon in der Woche der Nobelpreisverleihung um kurz vor 12 Uhr klingelt, dann sollte man vorgewarnt sein. Nicht nur als potenzieller Nobelpreiskandidat, sondern auch als dessen Pressereferent. An jenem sonnigen Feiertag, dem Tag der Deutschen Einheit, saß ich gerade mit meinem Sohn im Sand und versuchte, einen Tunnel in das viel zu trockene Substrat zu buddeln.
Mit dem Anruf aus Stockholm sollte sich das friedvolle Dasein schlagartig ändern. Und das für längere Zeit. Unablässig bestürmten die Medien Ferenc Krausz in den ersten Wochen nach der Bekanntgabe. Mein Chef unternahm alles Menschenmögliche, um jeder Anfrage gerecht zu werden. Nicht alles war jedoch machbar. Die mediale Welle rollte einfach zu schnell und zu hoch über uns alle hinweg. Einen kleinen Eindruck verschafft dieses Bild. Es zeigt Ferenc Krausz in einem Laserlabor seines attoworld-Teams. Kurz nach der Verleihung des Nobelpreises lässt er sich dort geduldig von dem Fotografen Stephan Höck ablichten.
Die Presseanfragen zu koordinieren, Bilder zur Verfügung zu stellen und fundierte Informationen über die jetzt nobelpreisgekrönte Attosekundenphysik zur Verfügung zu stellen, war meine Aufgabe und die einiger meiner Kolleginnen. 
Ferenc Krausz wurde übrigens zusammen mit Anne L’Huillier und Pierre Agostini für seine Pionierleistungen auf diesem Gebiet geehrt. Ihm gelang es als erster, Lichtblitze zu erzeugen, die nur Attosekunden, also Milliardstel einer milliardstel Sekunde dauern. Damit konnte man erstmals die Bewegungen von Elektronen in Atomen und Molekülen sichtbar machen.“

Thorsten Naeser, Leiter der Presseabteilung des attoworld-Teams von Nobelpreisträger Ferenc Krausz. www.attoworld.de | Max-Planck-Institut für Quantenoptik
 

“Ein Mikroskop weiterzuentwickeln sieht manchmal aus wie DJing. Ich habe dieses Mikroskop gebaut, um spezifische Regionen in lebenden Zellen zu aktivieren.“.

Dieses Foto war Teil der Social-Media-Kampagne #mymachineandme

Bruno Scocozza, ehem. Doktorand am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie
 

„Hier stehe ich auf einem Gerüst, das die weltweit größte Fusionsforschungsanlage „Wendelstein 7-X“ umgibt. Die Plattform befindet sich auf einer Höhe von etwa 10 Metern, was eine Vorstellung von den Dimensionen dieser 1.000 Tonnen schweren Maschine erlaubt. 

Wendelstein 7-X ist eine Forschungsanlage zur Untersuchung von extrem heißem und dünnem Wasserstoffgas, sogenanntem Plasma. Ziel ist es, der Menschheit durch die Verschmelzung der Wasserstoffkerne eine neue, saubere Energiequelle zu erschließen. Damit das heiße Plasma die Wände nicht berührt, müssen wir es in einem komplex geformten Magnetfeld einschließen, das von 70 supraleitenden Magnetfeldspulen erzeugt wird. 

An dieser Anlage in Form eines sogenannten Stellarators wurde fast 20 Jahre lang gebaut, 15 Jahre davon unter meiner Leitung. Seit 2022 ist die Anlage vollständig, erste Forschungsschritte konnten schon ab 2015 gemacht werden. Ziel unseres 400-köpfigen internationalen Team ist es,  die Plasmatemperatur Schritt für Schritt zu steigern. In der letzten Messphase gelang es uns, die Ionen im Plasma kurzzeitig auf etwa 35 Millionen Grad Celsius zu erhitzen. Die Kunst ist es, lange Plasmapulse bei hohen Plasmatemperaturen zu schaffen. Daran arbeiten wir gerade.“

Thomas Klinger, Leiter des Bereichs Stellarator-Dynamik und -Transport am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP), Greifswald
 

„Solarzellen aus neuen Materialien wie Perowskit versprechen eine deutlich höhere Energieausbeute als herkömmliche Solarzellen aus Silizium. Sieben Kilo Perowskit könnten so viel Strom erzeugen wie 35 Tonnen Silizium, hab‘ ich mal gelesen.

Um besser zu verstehen, wie Solarzellen aus Perowskit Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandeln, war mein Ziel, einen Blick ins Innere der Zellen zu werfen. Dafür habe ich die Solarzellen durchgebrochen, die Bruchstellen mit einem Ionenpolierer geglättet und anschließend mittels Rastersondenmikroskopie untersucht. Diese Methode kann über die Wechselwirkung einer sehr feinen Spitze, der sogenannten Sonde, mit der Probe die elektronischen Eigenschaften der einzelnen Materialschichten in der Solarzelle abbilden – und das mit einer Auflösung im Nanometerbereich. Wir konnten also auf Nanoebene Einblicke in die Solarzellen erhalten und uns dann Gedanken machen, welche Schichten wir noch weiter verbessern könnten, um mit Perowskit-Solarzellen in Zukunft noch mehr Strom zu erzeugen.

Die Funktion der Solarzelle „live“ im Rastersondenmikroskop zu verfolgen, war eine der spannendsten Erfahrungen meiner Doktorarbeit. Der Weg dahin war aber oft steinig: Viele Solarzellen sind schon während des Polierens kaputt gegangen, und die nur wenige Mikrometer kleine polierte Stelle unter dem Rastersondenmikroskop zu finden, glich manchmal der Suche nach einer Nadel im Heuhaufen.

Auf dem Bild sieht man mich am optischen Mikroskop des Ionenpolierers.“

Ilka Hermes, ehem. Doktorandin am Max-Planck-Institut für Polymerforschung
 

„Im Jahr 2020 zu Beginn der Pandemie, begann ich mit dem Aufbau meiner neuen Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts. Es war eine herausfordernde Zeit, zum einen wegen der Pandemie, aber auch, weil wir bei Null anfangen mussten. In diesen ersten Monaten war ich oft bei meinem Doktoranden im Labor, um ihm bei der Entwicklung unserer ersten „Femtosekunden-Feldoskopie“ zu helfen. Eine Femtosekunde ist der millionste Teil einer milliardstel Sekunde. Die Dimension lässt sich vielleicht so veranschaulichen: Entspräche eine Sekunde dem Weg von der Erde zur Sonne, wäre eine Femtosekunde etwa 0,15 Millimeter lang.
Wir hatten mit unzähligen Hindernissen zu kämpfen. Ich erinnere mich noch an eine bestimmte Nacht, in der es nicht so lief wie geplant. Ich saß direkt auf dem optischen Tisch und versuchte, ein kritisches Bauteil zu reparieren. Diesen Moment nutzte mein Doktorand, um ein Foto von mir zu machen. Dieses Foto wurde zu einem Symbol für diese ersten harten, aber prägenden Monate. Der Fotograf Axel Griesch hat das Bild später dann sogar reproduziert. Für mich zeigt es die Realität der Forschung: den Kampf und die Ausdauer hinter den Kulissen.
Mit unserem Femtosekundenlaser sind die Lichtblitze kurz genug, um bewegte Moleküle scharf abbilden zu können. Wenn wir es einst schaffen, die Vorgänge in Nervenzellen bei der Signalübertragung abzubilden, könnte das für die Heilung von Krankheiten wie Parkinson von Bedeutung sein.“

Hanieh Fattahi, Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts
 

Das ist ein von der Natur inspirierter „Roboterhüpfer“, der –  gerade aus meinen Händen entlassen – seine ersten Hüpfer nach vorne gemacht hat.  Mich fasziniert herauszufinden, wie Tiere und Roboter es schaffen, sich auf zwei Beinen fortzubewegen.

Ich bin Biomechaniker und arbeite an der Schnittstelle von Biologie, Ingenieurwesen und Informatik. Dabei beschreibe ich Bewegungsabläufe und messe Kräfte und Gelenkbewegungen. Um mit diesem Wissen Robotern das Laufen beizubringen, müssen wir vereinfachen. Denn die tatsächlichen Bewegungsabläufe von Tieren, bei denen Skelett, Muskeln, Sehnen und Faszien miteinander interagieren, sind zu komplex.

Das Bauen und Testen macht mir besonders viel Spaß – nicht nur von Robotern, sondern auch von Hypothesen. Dabei teste ich verschiedene mechanische Designs mit einer Steuerungssoftware. Ich kann mich sehr gut mit dem berühmten Zitat von Richard Feynman identifizieren: „Was ich nicht erschaffen kann, kann ich nicht verstehen.“
Schön finde ich auch, dass wir durch unsere Forschung die Notwendigkeit von Tierversuchen verringern.“

An Mo, Max-Planck-Institut für intelligente Systeme, Stuttgart
 

Das bin ich und ‚meine‘ 9 Tauchrohr-Beobachtungssysteme in unserem Wendelstein7-X Stellarator, mit dem 25 Kameras unser 20 Millionen Grad heißes Plasma in seinem magnetischen Käfig beobachten können. Einige dieser Kameras zeigen mir mit Infrarotbildern, wo unser Plasma mit den Wandkomponenten interagiert, während andere die Teilchen zählen, die vom kühleren Plasmarand einströmen. Bei ihrer Arbeit müssen diese Kameras ein Magnetfeld von 2,5 Tesla, ca. 500 Watt Mikrowellenstrahlung und eine Arbeitsumgebung von 45 Grad ertragen. Trotzdem überfluten sie mich fleißig mit Daten und haben bisher einen Videostapel von ca. 140 TB angehäuft - etwa doppelt so viel wie die Menge an Katzenvideos auf Youtube im Jahr 2015."

Dieses Foto war Teil der Social-Media-Kampagne #mymachineandme aus dem Jahr 2018

Peter Drewelow, ehem. Postdoc am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (Alumni)
 

„Was verbindet Hillary Clinton mit Friedrich dem Großen? Das fragte ich mich 2012, als ich an einem Buch über die „Gefühlspolitik“ des preußischen Königs aus dem 18. Jahrhundert arbeitete. Schon Friedrich wollte gern Herr über die Herzen seiner Untertanen sein und sich damit seine Macht sichern. Heutige Staatsmänner und -frauen sind gefühlspolitisch noch deutlich versierter. Als Hillary Clinton 2008 um die demokratische Präsidentschaftskandidatur warb – und am Ende Barack Obama den Vortritt lassen musste – besaß sie den Ruf einer machthungrigen, eiskalt und berechnend handelnden Politikerin. Um weiblicher zu wirken, ließ sie nach der Wahlniederlage eine Träne fließen und zeigte sich emotional angefasst. Das wirkte, zumindest vorläufig …

Als Direktorin am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung habe ich mich viele Jahre mit der Geschichte der Gefühle beschäftigt, mit dem Wandel, dem Gefühlsnormen im Laufe der Zeit unterliegen. Kaltherzigkeit etwa kann ein schwerer Vorwurf sein – oder aber als Emotionslosigkeit durchaus auch positiv gewertet werden: als unvoreingenommen, sachlich oder als cool.

Mittlerweile bin ich emeritiert, forsche aber weiter und mische mich ein, nunmehr als Präsidentin der Max Weber Stiftung mit elf geisteswissenschaftlichen Forschungsinstituten in der ganzen Welt.“

Ute Frevert, ehem. Direktorin Max-Planck-Institut für Bildungsforschung (Emeritus)
 

"Das bin ich in der Vakuumkammer der Röntgentestanlage PANTER des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik. Hier arbeite ich an der Prüfung von Röntgenoptiken für Weltraumteleskope. Das geschieht in dieser Vakuumkammer, weil dort das Vakuum des Weltraums simuliert werden kann. So können wir sicherstellen, dass unsere Röntgenoptiken die Leistungsanforderungen der Mission erfüllen."

Weltweit gibt es nur eine weitere Röntgentestanlage dieser Art, die noch größer ist als PANTER, die NASA test facility in Huntsville, USA.

Dieses Foto war Teil der Social-Media-Kampagne #mymachineandme

Miranda Bradshaw, ehem. Postdoc am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Alumni)
 

„Wir Ornithologinnen und Ornithologen am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz studieren den Gesang von Zebrafinken und wie sie diesen erlernen.

Bei Zebrafinken singen nur die Männchen. Gut drei Monate hat ein Fink ungefähr Zeit, sich seinen Gesang anzutrainieren. Dann ist seine Schulzeit vorbei, und er singt das bis dahin Gelernte fortan für den Rest seines Lebens.

Die Vögel tragen winzige Sender, die die individuellen Gesänge und die neuronale Aktivität der Gesangszentren im Gehirn aufzeichnen und an ein komplexes Aufnahmesystem übertragen, das außerhalb der Voliere steht. Die von uns entwickelte Technik ermöglicht es uns, mit einer einzigen Antenne 12 Tiere gleichzeitig zu erfassen. Wir können unsere Vögel damit sehr naturnah in großen Gruppen und noch größeren Volieren halten um sicherzustellen, dass sie ihr natürliches Verhalten zeigen. Auf diese Weise konnten mein Team und ich bereits einige Geheimnisse der neuronalen Steuerung von gelerntem Gesang und angeborenen Rufen bei Singvögeln entschlüsseln.

Auf dem Foto montiere ich gerade die Antenne in der Voliere.“

Lisa Trost, Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz
 

„Zusammen mit meiner Forschungsgruppe habe ich im Jahr 2024 einen optischen Oszillator entwickelt. Mit diesen Lichtimpulsen lassen sich Treibhausgase wie Methan detektieren. Wir wollen dadurch zur Klärung der Frage beitragen, aus welchen Quellen diese Gase in die Atmosphäre gelangen und wie sie sich dort verteilen. Das zu wissen könnte helfen, die Auswirkung dieser Gase auf das Klima genauer zu bestimmen.“

Hannieh Fattahi, Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts
 

„In meiner Forschung geht es um die ganz großen Fragen: Was macht Leben aus? Wie könnte es entstanden sein? Auf der Suche nach Antworten bilden wir die Eigenschaften einer Zelle nach, indem wir möglichst ohne die Bausteine der Natur auskommen. Diese neuartige, künstliche Zelle soll alle Merkmale von Leben besitzen, insbesondere die Fähigkeit zur Teilung und zur Evolution. Denn getreu dem Motto des Physikers Richard Feynman hat man schließlich nur dann etwas komplett verstanden, wenn man es selbst erschaffen kann. Die Bauteile basteln wir beispielsweise mithilfe von RNA-Origami – einer Art Faltkunst mit Erbmaterial.

Begriffe wie  „künstliche Organismen“ rufen oft Ängste hervor. In der Synthetischen Biologie geht es aber nicht darum, wie Frankenstein irgendwelche Monster zu erschaffen. Uns interessieren in erster  Linie Zellen. So  könnten künstliche Zellen etwa eines Tages darauf programmiert werden, im menschlichen Körper medizinische Aufgaben zu erfüllen. Deshalb habe ich einige unserer Erkenntnisse bereits patentieren lassen.

Das Foto zeigt mich kurz nach meiner Ankunft als neue Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck Institut für Medizinische Forschung in Heidelberg. Das ist nun einige Jahre her. Inzwischen habe ich einen Ruf auf eine Professur an der Universität Heidelberg angenommen.

Ich bin dem Institut und der Max-Planck-Gesellschaft unglaublich dankbar für die großartige Unterstützung auf meinem Weg, aber auch für das familiäre und freundliche Umfeld, das mir sehr ans Herz gewachsen ist.“

Kerstin Göpfrich, ehem. Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung (Alumni)
 

„Ich untersuche die Regionen in der Milchstraße, in denen sich gerade Sterne bilden.“

Dieses Foto war Teil der Social-Media-Kampagne #Mymachineandme und zeigt Frau Redaelli an der 30-Meter-Schüssel von IRAM, eines der empfindlichsten Radioteleskope der Welt in der Sierra Nevada in Spanien

Dr. Elena Redaelli, Postdoc am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
 

„Bei meinen Experimenten geht es um eine fundamentale Frage, die viele Astrochemiker umtreibt: Wie können in Sonnensystemen Bedingungen entstehen, unter denen sich Leben entwickeln kann? Um sie zu klären, betreibt das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik im Keller die Laboratorien des Center of Astronomical Studies (CAS). Mit ihrer speziellen Ausstattung ermöglichen sie eine Vielfalt  an Experimenten, die weltweit einzigartig ist. Wir können dort Bedingungen simulieren, wie sie in interstellaren Wolken herrschen.

Links im Bild ist ein Teil einer Vakuumkammer zu sehen. Darin untersuchen wir unter Weltraumbedingungen bei maximal minus 268 Grad Celsius,  wie Ionen und Moleküle in Sternentstehungsregionen miteinander interagieren. Dass man im Universum eine große Zahl an organischen Molekülen – darunter Amino- und Fettsäuren – entdeckt hat, fasziniert mich besonders. Denn das alles sind Zutaten des Lebens, und die stecken in den Wolken, aus denen Sterne und Planeten geboren werden, schon drin.

Um die Moleküle aufzuspüren und zu charakterisieren nutzen wir die Spektroskopie. Mithilfe dieser Technik können wir die Fingerabdrücke von mehreren verschiedenen Molekülen nachweisen. In meiner Forschung kombiniere ich  Laborexperimente mit astronomischen Beobachtungen und theoretischen Arbeiten.“

Silvia Spezzano, Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
 

Reinraum-Overall? Sitzt. Laserschutzbrille? Check. Die tägliche Arbeit am Gravitationswellen-Detektor GEO600 erfordert größte Sorgfalt und die beginnt schon beim Einkleiden für den Gang ins zentrale Labor. Denn um die hochpräzisen Messungen gekräuselter Raumzeit zu ermöglichen, müssen Verunreinigungen so gut wie nur möglich ausgeschlossen werden.

Gravitationswellen stammen von kosmischen Großereignissen bei denen Schwarze Löcher oder Neutronensterne kollidieren. Das versetzt Raum und Zeit in Schwingungen, die mit Lichtgeschwindigkeit durch das Universum reisen. Kommen die Gravitationswellen Milliarden Jahre später auf der Erde an, dehnen und stauchen sie kilometerlange Laser-Messstrecken in Detektoranlagen um den Bruchteil eines Atomkerndurchmessers. Ein internationales Netzwerk von fünf solchen Instrumenten weist seit 2015 regelmäßig Gravitationswellen-Ereignisse nach und ermöglicht so eine vollkommen neue Art der Astronomie.

Der deutsch-britische Gravitationswellen-Detektor GEO600 südlich von Hannover wird vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik und der Leibniz Universität zusammen mit internationalen Partnern betrieben. Die Anlage ist die Technologieschmiede der internationalen Gravitationswellen-Forschung. Im GEO-Projekt entwickelte und getestete Technologien werden heute in allen großen Gravitationswellen-Detektoren der Welt eingesetzt und machen sie damit noch empfindlicher für die schwachen Signale aus den Tiefen des Universums.

Benjamin Knispel, Pressereferent am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Hannover

 

“Tiere haben mich schon als Kind fasziniert. Ihre Vielfalt an Formen, Bewegungen und Verhaltensweisen schien grenzenlos.

Im Studium wählte ich den Ingenieurweg. Doch als PostDoc forschte ich an Perlhühnern und Emus an einer Veterinärschule. Dort arbeiteten wir oft mit Biomechanikern und Neurowissenschaftlern zusammen. Dafür bin ich sehr dankbar, denn gemeinsam können wir die Mechanik und Steuerung zweibeiniger Roboter weiterentwickeln.

Heute konstruiere ich mit meinem Team Laufroboter, die von Laufvögeln inspiriert sind. Sie könnten mit weniger Energie auskommen als bisherige Roboter, da Tiere sich besonders effizient fortbewegen und die Natur ein großartiges Vorbild ist. Besonders stolz bin ich auf die Vielfalt unserer Ergebnisse: Roboterbeine unterschiedlich großer Tiere, Neuro-Controller und bio-inspirierte Sensoren. Wir können nun Bewegungsmuster von Laufvögeln und sogar großer Dinosaurier erklären. Und interessanterweise entdecken wir dabei auch die Grenzen biologischer „Baupläne“. In Zukunft könnten Laufroboter z.B. auf Baustellen, in der Landwirtschaft oder bei Missionen der Raumfahrt zum Einsatz kommen.

Die Komplexität der Natur beeindruckt mich bis heute.“

Von links nach rechts: Cemal Goenen, An Mo, Bernadett Kiss, Alexander Badri-Spröwitz

Alexander Badri-Spröwitz, Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für intelligente Systeme, Stuttgart