Neben Computern und Digitalisierung ist die Alpenforschung einer der Schwerpunkte für die Wissenschafterinnen und Wissenschafter an der Universität Innsbruck. Die Lage der Uni im Zentrum der Alpen macht sie zu einem gesuchten Forschungsstandort, der sich mit Naturgefahren, Klimaentwicklung oder der Vegetation auf Bergen und Gletschern beschäftigt. Luftmessungen in Echtzeit oder die Simulation von Geschiebemodellen in Wildbächen sind einige der spannenden Forschungsfelder in Innsbruck.
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Sprecher [00:00:50] Am Fuße der majestätischen Nordkette liegt ein Ort, der eine besondere Magie zu haben scheint. Mitten in den Tiroler Alpen: die Universität Innsbruck. Die Fülle der Wissenschaftsfelder ist in 16 Fakultäten gegliedert. Hier treffen sich Juristinnen und Wirtschaftswissenschaftler, Philosophinnen und Theologen oder Dolmetscher und Psychologen. 350 Jahre nach der Gründung hat sich das Wissen dieser Institution vervielfältigt. Einer von gut 30 000 Universitätsangehörigen ist Stefan Achleitner. Seine Forschung hilft Alpenbewohnern im Umgang mit Naturgefahren. Im Wasserbau-Labor entstehen riesige Modelle. Sie sollen den Wissenschaftlern zeigen, wie sich das Wasser in realen, alpinen Flussläufen verhält. Stefan Achleitner und seine Kollegen arbeiten Wochen und Monate in der Labor-Werkstatt, bis eine Versuchsanordnung einsatzbereit ist. Das rote Kunststoffobjekt ist die exakte Nachbildung eines Wehrs im Maßstab 1 zu 25, das im Versuch erprobt werden soll. Bevor Wasser und Geschiebe eingeleitet werden, muss das Modell in allen Details den natürlichen Gegebenheiten entsprechen.
Stefan Achleitner [00:02:37] Innsbruck, in den Alpen gelegen, bildet natürlich dann auch unseren Arbeitsschwerpunkt. Das heißt, wir beschäftigen uns mit alpinen Flüssen, aber auch mit alpinen Einzugsgebieten. Wir haben sozusagen unsere Außenstellen direkt vor der Haustür und können in die Natur nachschauen, was tatsächlich passiert.
Sprecher [00:03:02] Das ist der reale Fluss, der im Labor nachgebildet wird. Der Lech ist in seinem Unterlauf auch für die Energiegewinnung interessant. Wie muss eine Verbauung geplant sein, damit sie den enormen Geschiebe-Transport aushält? Können Fische mit einer Art Elektrozaun davor bewahrt werden, in den Turbinen-Kanal zu schwimmen? Wie kann in einer Erholungszone eine stehende Welle erzeugt werden, um Surfer zu begeistern? Die Versuche im Wasserbau-Labor geben Aufschluss darüber, wie sich Wasserströmungen auswirken, wie man sie beeinflussen kann.
Sprecher [00:03:54] Geforscht wird an Brücken und Verbauungen. Sie müssen immer stärkeren Ereignissen standhalten. Ein wachsendes Problem, gerade in den Bergen. Bits und Bytes werden dabei immer wichtiger. Denn geforscht wird nicht nur an realen Modellen, sondern immer öfter mit virtuellen Rechenvorgängen am Computer. Eine simulierte Hochwasserwelle flutet eine Flusslandschaft, die Digitalisierung ergänzt und verfeinert die Untersuchungen im Wasserbau-Labor. Dieses Modell eines Erdrutsches in einem Wasserlauf zeigt die Entstehung eines Tsunamis. Solche Simulationen benötigen schnelle Rechner. Der schnellste Computer der Universität Innsbruck heißt Leo IV. 200 Forscher haben Zugriff und können hier ihre Projekte rechnen lassen.
Philipp Gschwandtner [00:04:54] Im Vergleich zum Beispiel mit der Rechenleistung eines Computers daheim, Computer daheim und meistens zwei bis acht Kerne und hat 1700. Und da merkt man schon, dass da einiges an Leistung dahintersteckt.
Sprecher [00:05:10] Das ist die nächste Entwicklungsstufe der digitalen Welt. Die Universität Innsbruck erforscht künstliche Intelligenz. Dieser Industrieroboter kann mehr als vorprogrammierte Bewegungsabläufe ausführen. Er lernt aus Fehlern. Der Roboter beobachtet. Er erweitert selbstständig seine Fertigkeiten.
Simon Haller [00:05:39] Unsere Roboter sind momentan auf dem Leven von einem Kleinkind, könnte man sagen Die Roboter spielen mit kleinen Bauklötzen und versuchen, Eigenschaften von Objekten zu erkennen und dann diese Objekte z.B. zu kombinieren zu Türmen und dann weiter zu gehen, und irgendwann wollen wir einen Haushaltsroboter haben, der, z.B. selbstständig einen Geschirrspüler einräumt.
Sprecher [00:06:13] Die Menschen, die an der Universität Innsbruck forschen und studieren. Der Campus in den Bergen, wo die Wissenschaft mit Bits und Bytes einer digitalisierten Zukunft entgegenstaunt. Natur und Lebensraum sorgen in Innsbruck dafür, dass der Geist auch Entspannung erfährt. Das Institut für Botanik forscht in einer grünen Oase, die nicht alleine der Wissenschaft dient.
Maria Holoubek [00:06:55] Der Botanische Garten gehört zum Institut für Botanik und ist natürlich Forschungsstätte und auch für Studierende da, ein Lernort. Aber ist auch Erholungsort für Innsbruck, für Erholungssuchende. Es ist sehr grün, es ist fein im Sommer da, und er wird auf vielfältige Art und Weise genutzt.
Sprecher [00:07:19] Der Botanische Garten erfordert viel Pflege. Die Pflanzen benötigen Lebensbedingungen, die jenen Regionen entsprechen, aus denen sie ursprünglich kommen.
Maria Holoubek [00:07:33] Es sind an die 7000 verschiedene Pflanzen aus aller Welt, Pflanzen aus Asien, China, Afrika, Südamerika, und je nachdem, aus welchem Lebensraum die Pflanze kommt, braucht sie den Lebensraum bei uns auch. Und deswegen gibts bei uns auch ein Glashaus, wo tropische Pflanzen gibt, und wo es auch Pflanzen aus der Wüste gibt.
Sprecher [00:08:17] Der Platz vor dem Hauptgebäude der Leopold-Franzens-Universität ist ein beliebter Treffpunkt. Manche kommen gerade von einer Prüfung, andere aus der Vorlesung. Einige hier sind anerkannte Professorinnen. Manche stehen vor einem wissenschaftlichen Durchbruch, viele hier arbeiten auf Weltklasse-Niveau. Einer von ihnen ist der Meteorologe Thomas Karl.
Sprecher [00:08:44] Bits und Berge, Computer und der Alpine Raum. Für solche Schwerpunkte ist die Innsbrucker Universität aufgrund ihres Standortes prädestiniert. Zur Außenstelle in den Ötztaler Alpen ist es nicht weit. Oft zieht es die Wissenschafter auf die höchsten Gipfel. In Sichtweite des Alpenkamms betreiben die Meteorologen ein hochsensibles Observatorium. Der Standort am höchsten Punkt ihres Gebäudes liegt zentral in der Stadt und doch mitten in den Bergen. Das ist einzigartig.
Thomas Karl [00:09:24] Was Innsbruck unterscheidet von vielen anderen Standorten, dass wir hier in den Bergen leben, und die Berge, die Meteorologie, die Zirkulation beeinflusst und das eine ganze Bandbreite von Auswirkungen hat, die man andereswo nicht so im Detail untersuchen kann.
Sprecher [00:09:38] Was diese Messstation von der Konkurrenz unterscheidet, ist ihre unglaubliche Präzision und Schnelligkeit.
Thomas Karl [00:09:52] Wir erfassen hier sehr viele Variablen wie Temperatur, Luft, aber auch manche Schadstoffe, jede Zehntelsekunde. Und diese Datenmenge zu analysieren und zu verarbeiten ist dann ein relativ komplexe Prozess. Und das ist hier die Spezialität.
Sprecher [00:10:07] Das Leben der Stadt spiegelt sich exakt in den Luftwerten wider. Die Sensoren erschnüffeln gewissermaßen die chemische Signatur Innsbrucks, bis hin zu Sonnencreme oder Rasierwasser. Die Stadtluft hat auch weniger harmlose Stoffe parat: Verbrennungsprodukte, Desinfektionsmittel, da und dort Suchtgiftkonsum. Nichts vom chemischen Fingerabdruck entgeht den Sensoren. So kann präzise bestimmt werden, welchen Anteil Verkehr, Hausbrand oder Industrie an der Schadstoffbelastung haben.
Thomas Karl [00:10:43] Mit diesem Observatorium, das die Universität uns ermöglicht hat, sind eigentlich weltweit eines der wenigen. Wir sind gerade in Gesprächen mit Kollegen in China, wo zum Beispiel Luftverschmutzung eine sehr große Rolle spielt, und die versuchen ein ähnliches Setup in China zu duplizieren. Insofern sind wir in Innsbruck stolz, dass wir hier schon Vorreiter sind.
[00:11:05] Die Enge dieser Laborkammer täuscht. Diese Technologie sucht weltweit ihresgleichen. Bis zu 1000 verschiedene chemische Substanzen können in Echtzeit erfasst werden, zehnmal pro Sekunde. Das Herz der Anlage ist dieses in Innsbruck entwickelte Analysegerät. Innsbrucker Physiker haben vor Jahren eine Firma gegründet, um die Technologie zu vermarkten. So können beliebige Stoffe in kleinsten Mengen erkannt werden. Dieses Know-how ist weltweit gefragt. Solche Firmen, die aus Universitäten heraus gegründet werden, nennt man Spin-off. Mehrere davon arbeiten in Innsbruck. Sie sind zum Teil Weltmarktführer in ihren Bereichen. Das gilt auch für ein Unternehmen, das Hörimplantate entwickelt und produziert. Innsbrucker Forschung sorgt dafür, dass Menschen ihren Hörverlust überwinden können. Diese Hightech-Implantate gehen in die ganze Welt. Für den Rektor sind solche Praxiserfolge ein wichtiger Gradmesser. Sie zeigen, dass die universitäre Forschung der Gesellschaft einen konkreten Nutzen bringt.
Tilmann Märk [00:12:23] Die Universität Innsbruck ist sicherlich die bei weitem größte Bildungseinrichtung in Westösterreich, sie ist letztlich ein intellektuelles Kraftwerk. 4000 Absolventinnen pro Jahr, 4000 Publikationen pro Jahr, also hier ist ein enormer Output an neuem Wissen. Insofern ist, glaube ich,diese Universität ein wichtiger Standortfaktor, sowohl ein intellektueller, aber auch wirtschaftlicher Sicht. Wir haben es uns einmal ausgerechnet, die Universität setzt etwa eine Milliarde Euro pro Jahr in Innsbruck um.
Sprecher [00:13:02] In der bewegten Geschichte der Universität Innsbruck gibt es etliche wissenschaftliche Sternstunden. Innsbrucker Psychologen gelingt in den 1950er Jahren mit einem richtungsweisenden Experiment ein Welterfolg. Diese Originalaufnahmen zeigen Professor Theodor Erismann mit seiner Versuchsperson Dr. M. Dieser Mann trägt eine Umkehrbrille. Seine Welt steht Kopf. Der Versuch liefert Erstaunliches zutage. Nach Wochen mit der sperrigen Umkehrbrille sieht Doktor M. die Welt auf einmal wieder richtig. Der Beweis, dass das menschliche Gehirn in der Lage ist, die künstlich erzeugten Störungen durch eigene Lernleistung zu korrigieren. Nach Abnehmen der Brille braucht Dr. M. allerdings wieder Wochen, bis er wieder normal sieht.
Sprecher [00:14:09] Die Lage der Universität am Fuß der Nordküste ermöglicht in den 1930er-Jahren einen wissenschaftlichen Meilenstein. Das ist die Seilbahn auf die steile Nordkette. Schon zur damaligen Zeit ein Paradies für geübte Skifahrer. Die oberste Sektion führt auf das 2300 Meter hohe Hafelekar. In dieser ausgesetzten Hochgebirgslage wird das Geheimnis der Kosmischen Strahlung systematisch entschlüsselt. Entdeckt hat sie der Physiker Victor Franz Hess. Am Hafelekar betreibt er seine Forschungsstation und kommt mit seinem Team der faszinierenden Welt hochenergetischen Teilchenstrahlung aus dem Weltall auf die Spur. Mit ungeheurer Wucht durchschlagen diese Partikel selbst dicke Bleipanzer. Die Entdeckung der kosmischen Strahlung öffnet eine Tür in die Welt der modernen Teilchenphysik. Mit Victor Franz Hess begründet die physikalische Forschung in Innsbruck eine lange Tradition, die bis heute wirkt und Weltrang besitzt. Victor Franz Hess hier mit seiner Familie am Gipfel seines Ruhms. Sein Ehrenmal in der Universität Innsbruck. 1936 bekommt er den Nobelpreis für Physik. Kurz darauf nehmen Nationalsozialisten Platz in den Hallen der Universität. Jetzt wird der Wahrheit ein scharfer Wind ins Gesicht. An der Universität übernehmen Sympathisanten und Exponenten des Regimes die Macht. Viele Wissenschaftler kollaborieren mit der Diktatur. Victor Franz Hess, jetzt in Graz, wird als Nazigegner all seiner Ehren beraubt. Mittellos muss der Nobelpreisträger in die Emigration. In New York forschte er weiter. Ohne die Berge.
Sprecher [00:16:29] Dieses Geschichtskapitel war lange ungeliebt, auch an der Universität Innsbruck. Jetzt haben es die Historiker aufgearbeitet. In einer modernen Universitätsgeschichte wurde Versäumtes bewusst nachgeholt.
Dirk Rupnow [00:16:52] Es ist eigentlich bis in die 80er Jahre sowieso ein Tabuthema gewesen und erst dann ganz langsam und sehr schwierig intern versucht worden, von einigen Kollegen zum Thema zu machen. Und wie wir auch im Laufe dieser Arbeit der letzten zwei Jahre gemerkt haben, gab es da tatsächlich noch sehr viele Baustellen, Fragen, die nicht beantwortet sind, und vor allem auch heikle Punkte, zu denen sich die Universität noch nicht klar öffentlich positioniert hat. Etwa die Frage: Wie wurden auch nach 1945 noch ehemalige Nationalsozialisten mit Ehrungen durch die Universität bedacht? Und dazu haben wir auch in dieser Universitätsgeschichte versucht, Stellung zu beziehen.
Sprecher [00:17:47] Der historische Lesesaal der Universitäts- und Landesbibliothek. Für Generationen von Studierenden ist dieser ruhige Saal ein Rahmen für Recherche oder konzentriertes Lernen. Hier wird kaum gesprochen. Der Verkehrslärm dringt gedämpft in diesen Ort des Wissens.
Eva Ramminger [00:18:12] Wissen wird ja hier körperlich erfahrbar. Wenn man bei uns ins Büchermagazin hineingeht, ist es eine körperliche Erfahrung, was Wissen bedeutet. Da stehen drei Millionen Bände drinnen. Das ist natürlich schon begeisternd.
Sprecher [00:18:28] Das ist einer der wertvollsten Schätze aus der Geschichte der Universität. Das älteste Buch der Bibliothek, das Innicher Evangeliar, ist mehr als 1000 Jahre alt.
Sprecher [00:18:50] Die Studentinnen und Studenten der Universität Innsbruck, Erstsemesterige oder Doktoranden, junge Menschen im Prüfungsstress und welche, die an ihrer Abschlussarbeit schreiben. Hunderte von ihnen bevölkern täglich von früh bis Mitternacht den neuen Lesesaal. Studieren ist ein großes Gemeinschaftserlebnis. Studentisches Lebensgefühl erfrischt das Stadtbild. Am Ufer trifft sich bei Sonnenschein eine bunte und gut gelaunte Gesellschaft.
Student [00:19:50] Wir haben jetzt noch Prüfung. Wir sind aber gut vorbereitet, deshalb haben wir uns gedacht, wir setzen uns noch an die Sonne raus.
Student [00:19:56] Innsbruck, weil es eine richtige Naturstadt ist, viele Studenten, chillige Stadt, viele Sportmöglichkeiten.
Studentin [00:20:05] Sie finden, die große Partystadt ist Innsbruck nicht. Aber ich finde es eigentlich auch gemütlicher, wenn man einfach mal gemütlich etwas trinken kann, Und gerade im Sommer finde ich es fein, einmal herauszusitzen und wa trinken, da braucht nicht unbedingt das große Partyleben, finde ich.
Sprecher [00:20:20] Andere würzen ihren Studienalltag mit Leidenschaft für das Außergewöhnliche. Die Rennstrecken dieser Welt sind Experimentierfeld für einen eigenen Hochschulrennstall. Das Campus Tirol Motorsport Team konstruiert in Eigenregie einen Elektroboliden. Ziel ist die Teilnahme an der internationalen Formula Student Rennserien. Über die Motorsport-Schiene holen sich die jungen Menschen Impulse für die unterschiedlichsten Studienrichtungen.
Sprecher [00:20:55] Die Zukunft angehen, ausgetretene Pfade verlassen. Bits und Bytes durchdringen alle Forschungsdisziplinen. Die Universität denkt hier fächerübergreifend. Im Digital Science Center können Wissenschafter aller Richtungen ein 3D-Visualisierungslabor nutzen. Archäologen etwa übertragen eine historische Grubenanlage ins virtuelle Zeitalter.
Alexander Ostermann [00:21:22] Das Spannende hier ist, es sind alle diese Ausgrabungen mittlerweile einsturzgefährdet. Da kann man nicht mehr einfach so rein spazieren. Man kann natürlich Fotos machen. Man kann eine dreidimensionale Rekonstruktion dieser Fotos machen und ist jetzt in der Lage, dadurch diese Höhlen noch einmal anzusehen, ohne dass man Gefahr läuft, von Steinen erschlagen zu werden.
Justus Piater [00:21:43] Das Digital Science Center wurde von der Universität Anfang dieses Jahres gegründet, als wichtige Säule der Digitalisierunginitiative der Universität. Das Ziel ist es, die Wissenschaften in der Digitalisierung zu unterstützen.
Sprecher [00:21:57] Computer als leistungsfähiges Werkzeug universitärer Forschung.
Sprecher [00:22:06] Es sind Wissenschafter der Universität Innsbruck, die schon an der nächsten Entwicklungsstufe arbeiten. Zu den Aushängeschildern dieser Hochschule zählen nach wie vor die Physiker, eine von ihnen ist Barbara Kraus. Unterwegs in einen speziell gesicherten Labortrakt. Das ist das sogenannte Große Quantenlabor. Hier arbeiten sich die Quantenphysiker seit 25 Jahren immer näher an ihren großen Traum heran: den Quantencomputer.
Barbara Kraus [00:22:47] Zurzeit ist es extrem spannend, weltweit wird gerade versucht, dass Quantencomputer klassische Computer übertreffen, in dem, was sie tun. Und das sind wir jetzt wirklich genau an dieser Schwelle, wo das passieren wird, und innerhalb von kürzester Zeit wird es jetzt wirklich bewiesen werden und gezeigt werden, was man wirklich quantenmechanisch etwas anders besser machen kann als klassisch.
Sprecher [00:23:12] Die Innsbrucker Physikstars liefern sich ein Kopf an Kopf Rennen mit einigen wenigen weltweiten Konkurrenten. Was sie in ihrem Labyrinth aus Laserlicht, Leitungen und Laborgeräten entwickeln, hat 1995 seinen Anfang genommen. Diese beiden in Innsbruck tätigen Professoren haben den Grundstein gelegt: Der Tiroler Peter Zoller und der Deutsche Rainer Blatt.
Rainer Blatt [00:23:38] Am Anfang war es etwas exotisch für einige Leute, die gesagt haben "Na ja, das ist Unsinn. Das funktioniert nicht." Aber das haben wir schon hingebracht!
Peter Zoller [00:23:46] Ich bin ein echter theoretischer Physiker, der normalerweise rechnet. Wir haben hier das große Glück, experimentelle Kollegen zu haben, die Ideen, die wir haben, dann auch im Experiment versuchen umzusetzen.
Sprecher [00:23:58] Das Erfolgsgeheimnis. Es erklärt, warum die Innsbrucker Quantenphysiker zur Weltelite gehören. Theoretiker und Experimentalphysiker spornen einander ständig an. Diese drei junge Professoren stehen für ein Team von rund 200 Quantenforschern in Innsbruck. Die einen entwickeln Theorien, die anderen realisieren Maschinen und Abläufe. Damit haben sie das Rechnen mit gefangenen Atomen und Quantenzuständen so weit gebracht, dass es immer praxistauglicher wird.
Thomas Monz [00:24:32] Ich würde sagen, wir sind weltweit führend. Egal, um was es geht, um Güte der Quantencomputer, um Anzahl der Qubits, sprich Speicherplatz im Quantencomputer, haben wir weltweit lange Zeit geführt und geben uns zur Zeit einen Kopf-an-Kopf-Rennen mit Intel, Google und anderen. Verkehrsleitsysteme der Zukunft, völlig neue Ansätze in der Chemie oder verlustloser Stromtransport, das wären Rechenaufgaben für Quantencomputer. Die Materie lockt Forscher und Studenten rund um den Erdball nach Innsbruck.
Tracy Northup [00:25:11] In meinem Team habe ich Studenten aus Tirol, Deutschland, Italien, Wissenschafter aus China oder aus Russland.
Sprecher [00:25:24] Mehr als 30000 Studenten, Wissenschaftler und Mitarbeiter zählt die Universität Innsbruck, mehr als jemals zuvor in ihrer Geschichte, die einmal mit wenigen Theologen, Medizinern oder Juristen begann. Die große wissenschaftliche Gemeinschaft erobert symbolisch für ein paar Augenblicke die Universitätsbrücke, die Lebenswelten dieser Menschen bestehen nicht bloß aus Bits und Bergen. Aber die Universität Innsbruck nützt ihre spezielle Lage, um aus einer ganz besonderen Perspektive nach Lösungen für die Zukunft zu forschen.
ÖSTERREICH BILD
BITS UND BERGE – 350 JAHRE
FORSCHUNG IN INNSBRUCK
TV-DOKUMENTATION VON MAG. GEORG LAICH
SENDETERMIN: SONNTAG, 3. NOVEMBER 2019, 18.25 UHR, ORF 2