1. Innovationsdynamik und Globalisierung

1Die Anfänge des abendländischen Bildungskonzepts reichen auf die Gründung der platonischen Akademie in Athen im Jahr 385 v. Chr. zurück. Damals stand die Philosophie im Zentrum, wurde in sokratischer Tradition auf dem Markt und im Parlament diskutiert und umfasste das gesamte Wissen über den Menschen und seine Stellung in der Welt. Die Grundfragen nach den Ursprüngen und Prinzipien der Natur hatten vorher bereits die Vorsokratiker gestellt. In Platons Dialog Politeia wird dieses Wissen in einen Bildungskanon eingefügt, um den mündigen Bürger auf seine Aufgaben und Stellung in der Polis Athens vorzubereiten. In dem Zusammenhang ist an das bemerkenswerte Motto zu erinnern, das über dem Eingangstor der platonischen Akademie gestanden haben soll: ,Keiner in Geometrie Unkundiger habe Zutritt!’ In pythagoreischer Tradition sollten die damaligen Studierenden in den mathematischen Disziplinen der Geometrie, Arithmetik, Astronomie und Harmonienlehre (Quadrivium) ebenso ausgebildet werden wie in Logik, Physik, Metaphysik und Ethik. Um sich aber mit den Idealen der Persönlichkeitsbildung auseinandersetzen zu können, wurde eine logische und begriffliche Schulung vorausgesetzt, wie sie sich nach platonischer Auffassung idealerweise im mathematischen Denken zeigt. Im Jahr der Mathematik 2008 ist es angezeigt, daran zu erinnern: Mathematik ist nicht nur Rechnen, sondern hat als allgemeines Bildungsgut eine lange Tradition. In Raffaels berühmtem Gemälde ,Schule von Athen’ wird die Einheit von Philosophie und Wissenschaft, wie sie noch der Renaissance vorschwebte, glorifiziert. Im Zentrum stehen in dramatischer Spannung Platon und sein Schüler Aristoteles. Der Idealist Platon weist mit dem Finger zum Himmel als Sinnbild einer idealen Ordnung und Kosmologie. Der Realist Aristoteles zeigt auf die Erde als Anwendung seiner Physik und Ethik der Menschen. Rechts im Bild sieht man die Vertreter der mathematischen Disziplinen mit allerlei Messgeräten beschäftigt, links dominieren Bücher und Schriftrollen. Aus der nachträglichen Perspektive der Neuzeit lassen sich hier die Anfänge der Geisteswissenschaften, dort die Anfänge der mathematischen Naturwissenschaften erkennen.

2Wie steht es aber um die Ingenieurwissenschaften in dieser Zeit? Wir wissen, dass z. B. Archimedes (287-212 v. Chr.) ein genialer angewandter Mathematiker und Ingenieur war, der sich mit der Statik einfacher Maschinen und Hydrostatik beschäftigte. Heron von Alexandria (1. Jahrhundert n. Chr.) konstruierte mit Hebel, Flaschenzug und Wasserdruck automatische Wasserspender und Türöffner – antike Vorläufer von Hightech und künstlicher Intelligenz. Unvergessen ist sein Buch über Automaten. Dennoch bleiben in Antike und Mittelalter Mechanik und die Konstruktion von Maschinen vom platonischen Ausbildungs- und Bildungsideal ausgeschlossen.

3In der Renaissance sind die Menschen zunehmend von neuen Entdeckungen und Erfindungen fasziniert. Galilei geht in die Werkstätten der Handwerker, um seine Mess- und Beobachtungsgeräte fertigen zu lassen. Künstler wie Leonardo da Vinci oder Albrecht Dürer vereinigen das künstlerische und technische Wissen ihrer Zeit mit Kunst- und Bildungsidealen. Bei Leonardo leuchtet in kühnen Visionen die Zukunft einer damals noch fernen technischen Zivilisation auf, in der sich technische Geräte nach dem Vorbild lebender Organismen selber organisieren. Bekannt sind seine Entwürfe für Flugmaschinen und Automobile. Die Leonardo-Welt ist bionisch inspiriert. Wissenschaft und Technik in der Frühen Neuzeit sind zugleich philosophisch motiviert und grundlegend für moderne Entwicklungen. Als Beispiel sei an die Anfänge der Informatik bei Leibniz (1646-1716) erinnert. Er baut und entwirft nicht nur erste Dezimal- und Binärrechenmaschinen. Mit seiner Erfindung der Binärzahlen aus 0 und 1 legt er nicht nur die Grundlagen für unsere heutige digitalisierte Welt aus Bits und Bytes. Automatisierung und Algorithmisierung sind für ihn zugleich Entlastung von mühseliger Arbeit, um den Kopf frei zu bekommen, wie er betont, für das philosophische Nachdenken über das, was den Menschen ausmacht.

4Nach der Informatik nun die Physik in der Frühen Neuzeit: Auch Newton begreift sich als Philosoph, der mit mathematischen Prinzipien die Grundlagen einer neuen Naturphilosophie schafft, mit der die Ordnung der Welt aus Beobachtungen, Messungen und Erfahrungen der Wirklichkeit abgeleitet werden soll. Schließlich die Chemie: Auch Robert Boyle (1627-1691), einer der Gründer der Royal Society, versteht sich als ,experimenteller Philosoph’ im Rahmen einer an mathematischen Methoden, Mess- und Beobachtungsverfahren orientierten Naturphilosophie. Im Zeitalter der Aufklärung öffnet sich der Bildungshorizont für breite Bevölkerungsschichten. Erstmals werden Wissenschaft, Technik und Kunst als grundlegende Ziele öffentlicher Erziehung aller Menschen proklamiert. Ihren konkreten Ausdruck finden diese Bildungsideale in der ,Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des sciences ,des arts et des métiers’, die der Philosoph Diderot und der Physiker D’Alembert 1751-1780 herausgeben. Dieses grandiose Werk umfasst das gesamte philosophische, naturwissenschaftliche, medizinische, technische, künstlerische und berufliche Wissen der damaligen Zeit, das in Artikeln von wenigen herausragenden Wissenschaftlern und Literaten zusammengetragen wird.

5Im Zeitalter der Industrialisierung steigt der Bedarf nach technisch hochqualifizierter Ausbildung. Bereits während der Französischen Revolution wurde eine Eliteausbildung in Technik, Verwaltung und Kultur gefordert, die zur Gründung der École Polytechnique zu Paris führte. Nach diesem Vorbild erfolgten in den deutschsprachigen Ländern Europas die ersten Gründungen Technischer Hochschulen in Prag (1806), Wien (1815), Karlsruhe (1825) und München (1868). Die Technische Hochschule München umfasste im Gründungsjahr neben Grundlagenfächern wie Mathematik, Physik, Ökonomie und einigen Geisteswissenschaften, Abteilungen für Ingenieurwissenschaften, Architektur, Maschinenbau und technische Chemie. In dieser Zeit entwickelt sich ein neuer Typ des Forschers und Erfinders, der sowohl als Universitätsprofessor als auch als Unternehmer auftritt. So erfindet Carl von Linde (1842-1934) als Professor für theoretische Maschinenlehre eine neuartige Tiefkühltechnik und vermarktet sie zugleich als erfolgreiche Innovation. Seine Kompetenz umfasste also theoretische Grundlagen der Naturwissenschaften ebenso wie die Entwicklung von Marktprodukten. Voraussetzung dafür ist unternehmerisches Know-how, das von betriebs- und marktwirtschaftlichem Wissen über organisatorisches Geschick bis zur klugen Menschenführung reicht. Auf dem Hintergrund seiner christlichen Erziehung als fränkischer Pfarrerssohn hat Lindes erfolgreiches Wirken als Unternehmer von Anfang an auch eine ethische Dimension. Maßvoll, erfolgsorientiert und mit kluger Menschenführung leitet er die Geschicke seines weit verzweigten Unternehmens bis ins hohe Alter kurz vor seinem Tod.

6Sein Schüler Rudolf Diesel (1858-1913) war der Erfinder des nach ihm benannten Motors und Unternehmensmitgründer der MAN in Augsburg. Diesel startete mit der grundlagenorientierten Suche nach dem idealen Motor und begründete eine beispiellose Motortechnologie, deren erfolgreiche Weiterentwicklung er selber kaum vorausahnen konnte. Zugleich war Diesel ein sensibler Intellektueller und Schriftsteller, der auf der Suche nach der gerechten Gesellschaft ein Buch über ,Solidarismus’ (1903) verfasste. Linde und Diesel waren also beide revolutionäre Wissenschaftler und Ingenieure, die Grundlagenforschung mit produkt- und marktorientierter Technologie verbanden. Beide begannen mit Grundlagenfragen und endeten mit äußerst erfolgreichen Innovationen. Beide sind Glanzlichter technischer und unternehmerischer Kreativität in Europa.

7Die Erfindungs- und Innovationsdynamik der Neuzeit lässt sich durch Zeitreihenanalysen messen. Unter Erfindungen oder Inventionen versteht man technische Neuschöpfungen, die über den allgemeinen Stand der Technik hinausgehen und grundsätzlich den Anforderungen der Patentierbarkeit entsprechen. Innovationen sind Inventionen, die das Stadium ökonomischer Realisierung, also der Produktionsreife erlangt haben. Die jährlichen Zahlen von Erfindungen, Entdeckungen und anderen Leistungen in Naturwissenschaft und Technik lassen sich in Kurvenverläufen von Zeitreihen illustrieren. Bemerkenswert ist die Ähnlichkeit dieser Kurve mit dem Kurvenlauf der jährlichen Basisinventionen, bei der man sich auf die grundlegenden Erfindungen beschränkt. Die Zeitreihe der Basisinventionen ist offensichtlich mit der Entwicklungsdynamik der Basisinnnovationen korreliert. Basisinnovationen antworten mit einer Art Echoeffekt auf die vorausgehenden Erfindungen und treten dann gehäuft in Clustern auf. Man beobachtet regelrechte Wellenentwicklungen, auf die bereits der österreichische Ökonom Joseph A. Schumpeter aufmerksam machte.

8Damit kommen wir zur Analyse langfristiger Wachstumszyklen der Wirtschaft, die nach Schumpeter durch das zyklische Auftreten von Innovationsclustern bestimmt ist. Kurz: Innovationen sind der entscheidende Motor der Wirtschaftsdynamik. Umwälzende Neuerungen werden von risikofreudigen und imaginativen Unternehmern durchgesetzt, die einen Schwarm von Nachahmern und Nachfolgern nach sich ziehen. So kommt es zur Clusterbildung. Da Innovationen wiederum Erfindungen voraussetzen, nehmen Erfinder-Forscher-Unternehmer wie z. B. Linde und Diesel eine Schlüsselfunktion ein. Ende des 19. Jahrhunderts entstand so der Typ des ,science-based’ Unternehmens, das besonders den deutschen Maschinenbau geprägt hat. Das Konzept des ,leading engineers’, das heute z. B. der Vorstandsvorsitzende der Linde Group Wolfgang Reitzle vertritt, leitet sich aus diesem Verständnis von Innovation als Schlüsselfunktion der Wirtschaftsdynamik ab. Schumpeter ging historisch von Kondratieff-Wellen (nach dem russischen Mathematiker Kondratieff) mit einer Länge von über 50 Jahren aus, die durch Cluster von Basisinnovationen ausgelöst werden. Beispiele sind die Motortechnik (Otto- und Diesel-Motor) oder Elektrotechnik, die langfristige Umwälzungen der Gesellschaft nach sich zogen. Tatsächlich lösten Basisinnovationen wie der Computer, die Elektronenröhre, der Laser oder der Mikrochip eine Fülle weiterer Innovationen aus. Heute könnte die Erfindung des Internets angeführt werden, die aber wesentlich beschleunigter und kurzfristiger zu einer globalen Veränderung von Kommunikationsnetzen führte. Schumpeters Unterscheidungen von kleineren Wachstumszyklen nach Juglar und Kitchen, die sich in Kondratieff-Wellen überlagern, mögen heute im Einzelnen umstritten sein. Die moderne Zeitreihenanalyse auf der Grundlage nichtlinearer Dynamik komplexer Systeme bietet dazu mathematisch genauere Instrumente an. Richtig bleibt aber Schumpeters Ansatz, wonach durch innovative Technologien entscheidende Wachstumsimpulse ausgelöst werden.

9Es liegt auf der Hand, dass eine Häufung von Basisentdeckungen und Basiserfindungen mit wissenschaftlichen und technologischen Bestrebungen vieler Menschen verbunden sein muss. Wissenschaftlich und technologisch aktive Menschen setzen ein entsprechendes Bildungssystem voraus. Die Wellenbildungen von Innovationszyklen und damit verbundenen Wirtschaftszyklen müssen also mit entsprechenden Bildungszyklen korreliert sein. Wer also Innovationsschübe der Wirtschaft nachhaltig will, muss in Bildung investieren. Analog zur Mahnung des Klimawandels hat das mittlerweile jeder schon einmal gehört. Die Umsetzung ist aber in beiden Fällen träge und durch vordergründige Interessen verstellt. Der kausale Zusammenhang kann auch in die umgekehrte Richtung gehen: Das Bildungssystem expandiert, weil das Interesse an technischen und wissenschaftlichen Erfolgen wächst. Wie immer die Bildungsquoten und Bildungszyklen in einzelnen Ländern aussehen mögen: Fest steht, dass Bildungsprozesse nicht nur mit schulischen und universitären Institutionen verknüpft sind, sondern fundamentale kognitive Voraussetzungen menschlicher Kreativität besitzen. Bevor wir darauf im nächsten Kapitel näher eingehen, werfen wir zunächst einen Blick auf die Brennpunkte, an denen sich heute verstärkt Innovationscluster bilden. Daraus werden sich nämlich entscheidende Konsequenzen für Schlüsselqualifikationen der Bildung ziehen lassen.

10Innovationen entstehen heute vorwiegend fachübergreifend an den Schnittstellen traditioneller Fächergrenzen. Die Probleme dieser Welt kümmern sich nämlich nicht um traditionelle Organisationsstrukturen von Disziplinen und Fakultäten. Umwelt, Klimawandel, Energie, Materialforschung, Life Science und Gesundheit, um nur einige zu nennen, sind problemorientierte Forschungsgebiete, die viele Fächer interdisziplinär verbinden, über traditionelle Fächergrenzen hinausgehen und in neuen Forschungsclustern zusammenwachsen. Man spricht daher auch von transdisziplinärer Forschung. Damit erlebt der traditionelle Begriff der Interdisziplinarität einen Bedeutungswandel. In der Vergangenheit wurden Plattformen für interdisziplinäre Dialoge geschaffen, um den Erkenntnisgewinn durch den Austausch von Wissen zwischen den Disziplinen zu fördern. Heute zielt problemorientierte (,transdisziplinäre’) Forschung darauf ab, aus der Grundlagen- und angewandten Forschung zur Gestaltung neuer Produkte zu kommen. Sie wird damit zu einem entscheidenden Faktor für die Sicherung zukünftiger Märkte und der Lebensqualität einer Gesellschaft. Diese Entwicklung hat wiederum Konsequenzen für unser Bildungssystem, für die Organisation der wissenschaftlichen Arbeit in Unternehmen wie auch für die öffentlich getragene Forschung. Kurzum: Inter- und transdisziplinäre Forschung führt heute zu Innovation und neuen Märkten. Jede Art von Ausbildung hat diesem Anforderungsprofil Rechnung zu tragen. Inter- und Transdisziplinarität werden zur Schlüsselqualifikation. Ich komme darauf im dritten Abschnitt am Beispiel der Carl von Linde-Akademie zurück.

11Inter- und transdisziplinäre Forschung beschränkt sich aber keineswegs auf die genannten neuen Herausforderungen von zivilisatorischen und ökonomischen Problemen, die mit der Globalisierung der Weltgemeinschaft zusammenhängen. Auffällig ist, dass auch die traditionellen naturwissenschaftlichen Grunddisziplinen der Physik, Chemie und Biologie immer stärker auf wechselseitige Einsichten angewiesen sind. Sie wachsen methodisch und inhaltlich in vielen Gebieten zusammen. Diese Entwicklung zeichnet sich deutlich in der Angleichung der Strukturgrößen ab, mit denen sich die Disziplinen Physik, Chemie und Biologie seit ca. 1940 befasst haben. So sanken die Strukturgrößen in der angewandten Physik durch die Miniaturisierung vom Zentimeter-Bereich in der Elektrotechnik über die Elektronik und die Mikroelektronik bis hin zur Nanoelektronik auf unter 100 Nanometer. Von der klassischen Biologie über die Zell- und Molekularbiologie ist die Biotechnologie heute beim funktionellen Moleküldesign bei denselben kleinen Strukturen angekommen wie die Physik. Umgekehrt entwickelte sich die klassische Chemie von sehr kleinen Molekülen in der anorganischen und organischen Chemie zu immer komplexeren nanometergroßen Strukturen in der supramolekularen Chemie.

12In diesem gemeinsamen Größenbereich werden neue Technologieportfolios arrangiert, die durch integrierte Nutzung physikalischer Gesetze, chemischer Eigenschaften und biologischer Prinzipien möglich werden: Nano- und Materialforschung, Mechatronik, Bio- und Neurotechnologie sind nur einige Beispiele. In der Systembiologie werden die molekularen, zellulären, organischen, humanen und ökologischen Aspekte des Lebens integriert und in mathematischen Modellen abgebildet. In der Biophysik, Bioinformatik und Biomathematik wachsen Physik, Informatik und Mathematik mit der Biologie zusammen. Man spricht daher auch vom ,cross over’ der Disziplinen, das zu ,converging technologies’, also zum Verschmelzen verschiedener Disziplinen und Technologien führt.

13Beispielhaft seien die vier großen Forschungsfelder ,Nano’ (mit Nanound Materialforschung), ,Bio’ (mit Medizin, Bio- und Lebenswissenschaften), ,Info’ (mit Informationstechnik und Informatik) und ,Kogno’ (mit Kognitionswissenschaft und Gehirnforschung) genannt. Schaut man sich die ausgezeichneten Exzellenz-Cluster der Exzellenz-Initiative an der Technischen Universität München an, so gruppieren sie sich mit unterschiedlichen Gewichtungen in diesem interdisziplinären Quadrivium aus Nano, Bio, Info und Kogno. Obwohl in ihren disziplinären Fächern hochqualifiziert ausgebildet, müssen daher Studierende heute lernen, über den disziplinären Tellerrand zu blicken, um auf inter- und transdisziplinäre Arbeit vorbereitet zu sein.

2. Menschliche Kreativität und Bildung

14Innovation erfordert Kreativität. Kreativität ist eine kognitive Leistung des Gehirns. Um Kreativität durch Bildung fördern zu können, müssen wir also mehr über die Dynamik dieses zentralen menschlichen Organs wissen. Erinnert sei daher zunächst an die Grundbausteine der Neurobiologie, um dann zu den Themen Kreativität, Innovation und Bildung zurückzukehren:

15Auf zellulärer Ebene ist das Gehirn ein hoch komplexes System aus Milliarden von Neuronen, die durch Entladung von Spannungszuständen (,Feuern’) Signale untereinander austauschen. Viele dieser Nervenzellen (Neuronen) im Gehirn sind nicht fest ,verdrahtet’ wie die Schaltelemente auf einem Computerchip. Ihre synaptischen Verbindungen lassen sich vielmehr durch Lernregeln neurochemisch verändern. So verstärken nach den Hebbschen Lernregeln Neuronen, die bei bestimmten Anlässen immer gemeinsam feuern, ihre synaptischen Verbindungen. Dadurch entstehen synaptische Korrelationen (Aktivitätsmuster) im Gehirn, die wiederum Mustern von Außenweltsignalen entsprechen. In z. B. PET (Positron-Emissions-Tomographie)-Aufnahmen des Gehirns lassen sich Schaltmuster bei unterschiedlichen Wahrnehmungen, Bewegungen, Emotionen und kognitiven Leistungen (z. B. Sprechen, Lesen, Rechnen) in Echtzeit beobachten. Nur die Voraussetzungen und Fähigkeiten des Lernens sind in hochentwickelten Organismen (wie z. B. dem Menschen) mit dem Aufbau eines Nervensystems genetisch vorgegeben. Was wir lernen, wie wir Probleme lösen, wie sich unsere Gefühle, Gedanken und Einstellungen entwickeln, ist genetisch nicht im Einzelnen vorgegeben. Beim Lernen haben wir es daher mit einer Selbstorganisation komplexer neuronaler Systeme zu tun.

16Das Auftreten von Bewegungen, Wahrnehmungen, Gedanken, Gefühlen oder Bewusstsein kann als Emergenz von Gehirnzuständen aufgefasst werden, die nicht durch einzelne Neuronen, sondern nur durch ihre komplexe Wechselwirkung erklärbar werden. Wenn wir eine Bewegung wie z. B. einen Tennis- oder Golfschlag erlernen, dann verschalten sich Neuronen im Kleinhirn, die an der Koordination entsprechender Arm- und Körpermuskeln beteiligt sind. Wenn dieses Verschaltungsmuster durch viel Übung ausgebildet ist, wird es abgespeichert und kann jederzeit abgerufen werden: Wir ,können’ dann einfach Golf- oder Tennis spielen, ohne weiter darüber nachzudenken. Ein ganzheitlicher Bewegungsvorgang läuft unbewusst ab. Wenn wir anfangen, darüber nachzudenken und die Bewegung in einzelne Teile zerlegen, werden wir häufig verunsichert und die Bewegung funktioniert in der Regel nicht mehr. Ebenso erkennen wir bei Wahrnehmungen ganzheitliche Gestalten, ohne sie in ihre Pixel zu zerlegen. Die Gestaltpsychologie meinte daher lange Zeit, dass die Wahrnehmung von Bildern und Gestalten nie ,physikalisch-mechanisch’ erklärt werden könnte. Die spontane Emergenz einer Gestalt und die Integration ihrer Einzelteile mussten wie ein Wunder erscheinen. Tatsächlich handelt es sich um eine neuronal Selbstorganisation im visuellen System, die im Prinzip nach dem Schema der Selbstorganisation in komplexen Systemen funktioniert: Neuronen, die aufgrund von ähnlichen Farb- und Gestaltsignalen gemeinsam erregt werden und feuern, erzeugen Verschaltungsmuster, die Wahrnehmungen der Außenwelt in visuellen Karten abbilden.

17Diese Verschaltungsmuster sind die neuronale Grundlage aller motorischen, perzeptiven und kognitiven Leistungen des Gehirns: Ein einzelnes Neuron denkt und fühlt also nicht. Das ist vielmehr die kollektive Leistung eines neuronalen Clusters von verschalteten und korrelierten Zellen. Allerdings bildet der Kode aus feuernden und nicht-feuernden Neuronen im Gehirn nur die Maschinen-bzw. Gehirnsprache menschlicher Kognition. Damit daraus ein Gefühl, Gedanke oder eine Vorstellung wird, bedarf es einer neuronalen Selbstorganisation. Nach dem Stand der Kognitions- und Gehirnforschung gehen wir von komplex sich verschaltenden und interagierenden Arealen und Zellclustern des Gehirns aus, die motorische, kognitive und emotionale Zustände erzeugen. Bewusstsein bezeichnet keine isolierte Substanz, sondern eine Vielzahl von graduell unterschiedlichen kognitiven Zuständen des Gehirns, die von einfachen Wachzuständen und Aufmerksamkeitsgraden über Gedächtnis, Planung und Entscheidung bis zum Selbstbewusstsein reichen. Unterschiedliche Bewusstseinsgrade treten zusammen mit motorischen, sensorischen und kognitiven Zuständen auf, so dass wir z. B. von visuellem Bewusstsein oder bewusstem Nachdenken sprechen.

18Die neuronale Integration des Ichs fällt nicht vom Himmel, sondern entsteht in der Entwicklungsphase eines Menschen durch Körpererfahrung und Selbstwahrnehmung. Nicht nur motorische Erfahrung, sondern auch höhere Formen der Kognition wie z. B. Denken und Begreifen bilden sich nämlich durch körperliche Interaktion mit der Umgebung aufgrund von sensorisch-motorischer Koordination. Ein Kleinkind, das noch keine Sprache beherrscht, lernt Objekte zu kategorisieren und Begriffe zu bilden nicht durch symbolische Beschreibungen, sondern indem es Dinge berührt, ergreift, manipuliert, fühlt, schmeckt und belauscht. Kategorien (z. B. Puppe, Baustein, Ball) hängen von den gelernten Prototypen ab, sind daher ,fuzzy’ und ändern sich durch andere Erfahrungen im Laufe des Lebens.

19Entwicklungspsychologisch entstehen nicht nur kognitive Repräsentationen und Kategorisierungen der Außenwelt durch körperliche Interaktion. Auch emotionale Entwicklungen sind ohne Körpererfahrung nicht möglich. Das emotionale Gedächtnis speichert alle Erfahrungen und bewertet sie durch Körperempfindungen. Angst wird z. B. als Zittern der Glieder empfunden. Wohlbefinden äußert sich in einer sonnigen Wärme, die den Bauchraum erfüllt. Bei Glück weitet sich die Brust. Bei Trauer und Schmerz verkrampft sich der Körper und scheint sich zusammenzuziehen. Solche Körperempfindungen von Gefühlen nennt man auch somatische Marker. Erfahrungen und Erinnerungen sind mit somatischen Markern im emotionalen Gedächtnis belegt. So kommt es, dass wir uns in bestimmten Umgebungen sofort wieder wohl fühlen oder sich die Körperhaltung verkrampft, weil sich die emotionalen Erinnerungen spontan wieder körperlich äußern. Somatische Marker von Emotionen unterstreichen die leib-seelische Einheit und damit die Integration von Körper, Geist und Gefühl.

20Bemerkenswert und erst aus neueren Forschungen bekannt ist, dass auch soziale Entwicklungen nur durch Körpererfahrungen möglich werden. So gibt die empathische Reaktion einer Mutter dem Kleinkind ein Feedback über den eigenen emotionalen Zustand. Das Kind wird sich damit nicht nur seiner eigenen Emotionen bewusst, sondern korreliert sie auch zu anderen Personen. Ein neurobiologisches Repräsentationsmodell für Emotionen entsteht, das auf andere Personen übertragbar ist: Ein Kind lernt, mit anderen Menschen zu empfinden. Schließlich kann es über diesen Mechanismus auch lernen, mit anderen Menschen zu leiden, obwohl es selber keinen physischen Schmerz erfährt: Das Kind hat dann Mitleid – die Wurzel aller Caritas und Sozialität des Menschen. Damit werden Mentalisierungsvorgänge erklärbar, wie sie die Theory of Mind (ToM) in der Neuromedizin und Neuropsychiatrie beschreibt. Sie trifft den Kern menschlicher Sozialität und sittlichen Verhaltens. Die Theory of Mind sucht nach den gemeinsamen Gesetzen der sozialen Mentalisierung, d. h. des selbstreflexiven Umgangs mit der emotionalen Selbstwahrnehmung und der Wahrnehmung von Partnern. Auf dieser neurobiologischen und neuropsychologischen Grundlage werden Sozialität und sittliches Verhalten erklärbar.

21Geist (mind) ist daher keine, wie Descartes (1596-1650) glaubte, losgelöste Substanz, die dem Körper (body) gegenübersteht. An diesem Dualismus kranken häufig noch die Debatten des mind-body problem. Die kognitiven Fähigkeiten des Menschen sind wesentlich durch seinen Organismus geprägt, der in der Evolution entstand. Man spricht daher in der Philosophie und Kognitionsforschung von embodied mind (,verkörperlichtem Geist’). Die Integration von Körper und Geist wurde durch die Evolution realisiert. Das menschliche Gehirn zeichnet sich also durch eine Vielheit unterschiedlicher Leistungen und Fähigkeiten aus, die der menschliche Organismus unter den sich ändernden Bedingungen seiner Evolution entwickelt hat. Wir sind die ,Zehnkämpfer’ der Evolution, nicht die schnellsten Sprinter und Springer. In der Schnelligkeit des Rechnens und Kombinierens haben uns Maschinen ebenso bereits überholt wie in der Entwicklung von Kraft und Energie. Der verkörperlichte Geist (embodied mind) ermöglicht eine Vielzahl von Kompetenzen, die von sprachlichen Fähigkeiten (wie z. B. bei Schriftstellern und Journalisten), logischmathematischem Denken (wie bei Mathematikern), musikalischer Intuition (wie bei Musikern und Komponisten), räumlicher Anschauung (wie bei Architekten und Künstlern) über körperlich-kinästhetischen Ausdruck (wie z. B. bei Tänzern), soziale Kompetenz (wie z. B. bei Erziehern) bis zur Beobachtungsfähigkeit (wie bei Naturforschern) und technischen Fertigkeit (wie bei Ingenieuren) reicht.

22Jeder Mensch ist mehr oder weniger mit allen diesen möglichen Fähigkeiten ausgestattet. Besondere Kreativität zeigt er in einigen dieser Fähigkeiten, die aber ohne Wechselwirkung mit anderen Fähigkeiten kaum zu entwickeln wären. Auch logisch-mathematisches Denken setzt beim Menschen Emotionen frei. Wer diese Emotionen im Mathematikunterricht nicht erreicht, vermag nicht nachhaltig zu motivieren: Lehrer, die fachlich kompetent, aber nicht begeistern können, haben ein Defizit. Andererseits erfordert Führungskompetenz nicht nur kommunikative Fähigkeiten, sondern z. B. Empathie, um sich in den anderen hineinzuversetzen und überzeugen zu können.

23Inter- und Transdisziplinarität, die ich im vorherigen Kapitel herausgestellt hatte, sind nur im Wechselspiel dieser vielfältigen menschlichen Veranlagungen möglich. Es ist diese synergetische Mischung, die menschliche Kreativität auszeichnet und vom Computer unterscheidet. Nur so vermögen wir uns in andere Wissensfelder, andere Menschen und andere Kulturen hineinzuversetzen. Die Innovationsfähigkeit, die an den Rändern der Disziplinen entsteht, setzt eine Förderung aller dieser Fähigkeiten voraus.

3. Die Carl von Linde-Akademie und Schlüsselqualifikationen

24Um Kreativität in Innovationsdynamik umzusetzen, muss also eine Vielfalt von Fähigkeiten (Skills) aktiviert werden. Wie lassen sich die Konsequenzen aus diesen kognitionswissenschaftlichen Einsichten in einem Bildungskonzept realisieren? Die Botschaft der Carl von Linde-Akademie an der Technischen Universität München ist so klar wie einfach: In einer komplexen und globalen Welt reicht eine hochspezialisierte Fachausbildung mit regionaler Orientierung nicht aus. Strategische Voraussetzung sind vielmehr Interdisziplinarität und Interkulturalität. Dazu werden Veranstaltungen zusammen mit herausragenden Dozentinnen und Dozenten aus jeweils einschlägigen Institutionen angeboten. Sie können in der Regel in den jeweiligen Fachstudiengängen als fachübergreifende Veranstaltungen anerkannt werden (im Rahmen der Bologna-Vorgaben sind in jedem Studiengang bekanntlich bestimmte Credit points für solche Veranstaltungen vorgesehen).

25Unter dem Gesichtspunkt der Interdisziplinarität und Interkulturalität widmet sich die Carl von Linde-Akademie verstärkt der Förderung wissenschaftlicher Exzellenz. Daher können entsprechend ausgewiesene Veranstaltungen in einem Trainingsprogramm für Doktoranden und Postdocs angerechnet werden. Aber auch für andere Nachwuchswissenschaftler der Exzellenzcluster oder interdisziplinärer Forschungsgruppen (z. B. des Leonardo da Vinci Zentrums für Bionik) an der Technischen Universität werden besondere Veranstaltungen angeboten.

26In der Abbildung 1 sind die drei Säulen gezeigt, auf denen die Akademie beruht: Da ist zunächst der Lehrstuhl für Philosophie und Wissenschaftstheorie, der eigene Master-Studiengänge anbietet (z. B. Master for Philosophy of Science and Technology, Master of Applied Ethics). Voraussetzung für die Master-Studiengänge sind ein abgeschlossener Bachelor oder ein Diplom an der TUM oder ein Philosophiestudium. Im guten Humboldtschen Sinn wird diese Lehre aus eigener Forschung betrieben. Dazu gehört ein enger Forschungsverbund des Lehrstuhlinhabers und seiner Mitarbeiter mit einzelnen Fakultäten (z. B. Mathematik, Informatik, Informationstechnik, Physik, Maschinenwesen). Als Beispiel sei das Exzellenzcluster ,Kognition in technischen Systemen’ erwähnt, in welchem der Lehrstuhl involviert ist. Hier arbeiten Kognitionswissenschaftler und Gehirnforscher, Robotikingenieure und Informatiker, Neurobiologen und Biophysiker, Mechatroniker, Wahrnehmungspsychologen u. a. zusammen. Die zweite Säule betrifft die fachübergreifenden Kompetenzmodule, die jede und jeder Studierende als Ergänzung zum Fachstudium wählen kann. Die dritte Säule umfasst bewährte Veranstaltungen zur Tutorenqualifikation und Hochschuldidaktik.

Abb. 1: Die Carl von Linde-Akademie, Quelle: eigene Darstellung.

27Zum Profil der Akademie gehört der philosophische Lehrstuhl, der mit der Leitungsfunktion verbunden ist. Die Akademie versteht sich daher bewusst in der philosophischen und wissenschaftlichen Bildungstradition, die im ersten Abschnitt beschrieben wurde. Philosophie ist seit der Antike der Ursprung der Wissenschaften, die sich im Laufe der Jahrhunderte immer weiter spezialisiert haben. Noch Newton als Begründer der neuzeitlichen Physik hatte einen Lehrstuhl für Naturphilosophie (natural philosophy), während sein Landsmann Adam Smith als Begründer der Wirtschaftswissenschaften einen Lehrstuhl für Moralphilosophie (moral philosophy) besaß. Philosophie fragt auch heute noch nach den Prinzipien (Ursprüngen) unseres Wissens, seinen fachübergreifenden (interdisziplinären) Zusammenhängen in den verschiedenen Disziplinen, um so verantwortungsvoll entscheiden und handeln zu können. Daher gehören Logik, Grundlagen der Wissenschaften und Ethik seit der Antike in der Philosophie zusammen.

28Die Logik beschäftigt sich mit den Regeln des richtigen Schließens und wird heute in formalen Sprachen (daher auch formale Logik) nach dem Vorbild der Mathematik dargestellt. Die Erkenntnistheorie untersucht die Grundlagen des menschlichen Erkennens und diskutiert heute die Ergebnisse der modernen Gehirnforschung und Kognitionspsychologie (daher auch Neurophilosophie oder Philosophie des Geistes/philosophy of mind). Die Wissenschaftstheorie beschäftigt sich mit den Methoden und Grundlagen der Wissenschaften: Wie werden wissenschaftliche Theorien gebildet? Was sind Hypothesen? Wie werden sie empirisch (durch Experiment und Beobachtung) geprüft? Was sind wissenschaftliche Erklärungen? Von überragender Bedeutung für hochentwickelte Gesellschaften sind Technik und Ingenieurwissenschaften. Die Technikphilosophie fragt nach den Voraussetzungen von Erfindungen und Innovationen und ihren Folgen für die Gesellschaft. Kulturphilosophie untersucht die Grundlagen und Zusammenhänge verschiedener Kulturen – ein zentrales Thema im Zeitalter der Globalisierung. Ethik fragt nach den Richtlinien und Werten unseres Handelns: Was ist gut oder böse? Was ist und wie stellen wir uns Verantwortung? Daran schließt die Rechtsphilosophie an und untersucht das Verhältnis von moralischen und gesetzlichen Richtlinien. Moderne Forschung und Technik sind eine große Herausforderung für die angewandte Ethik in Technik, Medizin, Biowissenschaften, Umwelt, Medien und Information. Die beiden Master-Studiengänge ,Philosophy of Science and Engineering’ und ,Applied Ethics’ berücksichtigen diese philosophischen Disziplinen. Wichtig dabei ist, dass die Absolventen durch Praktika in Forschung und Lehre in Fächer der Ingenieur- und Naturwissenschaften eingebunden bleiben. Diese problem- und praxisorientierte interdisziplinäre Vernetzung mit den Wissenschaften macht das besondere Profil dieser philosophischen Studiengänge aus.

29Gemäß der zweiten Säule werden Kurse und Seminare zu fachübergreifenden Kompetenzmodulen für Studierende aller Fächer der Technischen Universität angeboten. Diese Module ergeben sich einerseits aus den am Lehrstuhl vertretenen Lehr- und Forschungsschwerpunkten, andererseits entsprechen sie dem tatsächlichen Bedarf in der späteren Arbeits- und Berufspraxis. Sie lassen sich zudem unschwer aus den kognitionswissenschaftlichen Analysen im zweiten Abschnitt ableiten. Diese ausgewählten Kompetenzmodule können in den einzelnen Fachstudiengängen als fachübergreifende Veranstaltungen angerechnet werden. Die Module entsprechen Schlüsselqualifikationen, die Studierende über ihr spezialisiertes Wissen und Können hinaus besitzen müssen, um kompetent und verantwortungsvoll entscheiden und handeln zu können. Im Einzelnen werden folgende Module mit entsprechenden Schlüsselqualifikationen berücksichtigt:

a. Systemisches Denken

30In einer zunehmend komplexer werdenden Welt stellen sich häufig Probleme in Beruf und Alltag nicht disziplinär innerhalb der Grenzen einer Fachdisziplin, in der man ausgebildet wurde, sondern interdisziplinär: Im Beruf wird der Ingenieur z. B. mit der Denkweise des Betriebswirts und Managers, der Mediziner seinerseits mit juristischen und ethischen Argumenten konfrontiert. Aber auch in Forschung und Entwicklung entspringen Innovationen zunehmend einem problemorientierten Ansatz über die Grenzen eines Fachs hinaus: die Disziplinen wachsen zusammen (z. B. Bionik, Synergetik, Systemtheorie). Mit hoher fachspezifischer Kompetenz müssen wir auf die Denkweisen der anderen Disziplinen vorbereitet sein und in komplexen wie fachübergreifenden Zusammenhängen denken lernen.

b. Innovation und Risiko

31Im Zeitalter der Globalisierung werden die Lebensbedingungen der Menschen immer komplexer und unübersichtlicher. Andererseits eröffnen sich Chancen unter Risiko. Dazu gehören auch Erfindungen, die sich in marktreife Innovationen umwandeln lassen. Carl von Linde ist das historische Beispiel eines Erfinders und Professors, der das Risiko von Markt und Innovation nicht scheute. Nach Joseph Schumpeter sind Innovationen die entscheidenden Anschübe von Wirtschaft und Gesellschaft. Innovationskompetenz setzt nicht nur die Fähigkeit zur Erfindung voraus, sondern auch mit Chancen und Risiko umgehen zu können.

c. Ethik und Verantwortung

32In einer zunehmend komplexer werdenden Welt sind die Zusammenhänge von Handeln und Verantwortung immer unübersichtlicher. Welche Verantwortung kommt dem Einzelnen noch in einer Welt zu, wo technische Infrastrukturen anonym zu entscheiden scheinen? Daten- und Persönlichkeitsschutz sind im Internet ein dringendes Problem. An welchen Menschenbildern sollen sich z. B. Gentechnologie und Stammzellenforschung orientieren? Gibt es moralische Grenzen der Forschung? Wer soll und kann sie festlegen? Moderne Forschung und Technik sind eine große Herausforderung für die angewandte Ethik in Technik, Medizin, Biowissenschaften, Umwelt, Medien und Information. Ethik und Verantwortung sind aber auch Brennpunkte in der Wirtschaft, im Management und im Unternehmen.

d. Kulturelle Kompetenz

33Im Zeitalter der Globalisierung entsteht eine weltweite Wissensgesellschaft, in der Studierende aller Länder und Kulturen aufeinandertreffen. Im Unternehmen setzen sich später diese Begegnungen in Kooperationen, aber auch in Konkurrenz und Wettbewerb fort. Menschen entscheiden mehr oder weniger bewusst auf der Grundlage von Wertvorstellungen, die in langen Traditionen unterschiedlicher Kulturen und Religionen gewachsen sind. Wer in dieser Welt bestehen will, muss für diese kulturellen Unterschiede sensibel werden und die Hintergründe kennen.

e. Information und Kommunikation

34Globalisierung wird erst durch weltweite Informations- und Kommunikationssysteme möglich. Zunehmend bedienen wir uns bei der Kommunikation digitalisierter Medien. Daten und Information reichen aber nicht aus, um Menschen zu überzeugen und zu motivieren. Dazu bedarf es Kenntnisse der modernen Kognitions- und Gehirnforschung, aber auch der Sensibilisierung für die Denkart und Gefühle anderer Menschen. Von der Führung im Unternehmen bis zur Vermittlung von Wissen in Lehre und Öffentlichkeit hängt der Erfolg von der richtig gewählten Kommunikationsform ab.

f. Persönlichkeit und Selbstmanagement

35Beim Selbstmanagement geht es um die klassischen Fähigkeiten (Skills), die von der Selbstbewerbung, Selbstpräsentation in Studium und Beruf, über Stressmanagement bis zur teamorientierten Projektarbeit reichen. Letztendlich handelt es sich um Techniken der Selbsterfahrung und Selbsteinschätzung. ,Erkenne dich selbst’, soll bereits Sokrates am Anfang der Philosophiegeschichte gefordert haben. Hier wird diese Forderung praktisch umgesetzt und zur persönlichen Hilfe im Studium, Beruf und Leben allgemein.

36Die dritte Säule der Carl von Linde-Akademie bezieht sich auf einen Bereich der Hochschulbildung, der mit zunehmenden Ansprüchen an Ausbildung und Lehre immer stärker in das öffentliche Interesse rückt. Wenn Ausbildung und Bildung an Universitäten kostenpflichtig sind, können Studierende als Kunden mit Recht eine hohe Qualität der Vermittlung verlangen. Zudem treten die Universitäten nicht nur mit Themen, Gebieten und Inhalten, sondern mit ihrer Lehrqualität in Wettbewerb. Selbst für dieses scheinbar neue und aktuelle Thema gibt es Vorbilder bis in die akademische Tradition von Antike und Mittelalter, wenn man z. B. an die Rhetorikausbildung im Rahmen des Triviums denkt. Tutorenqualifikation und Trainingsprogramme für Hochschullehrende sind daher ein dritter Schwerpunkt der Carl von Linde-Akademie, der unter dem Stichwort ,ProLehre’ zusammengefasst ist. Hochschullehrende werden durch individuelles Coaching gefördert. Der Studienabbruch und Fachwechsel vor allem in technischen, natur- und wirtschaftswissenschaftlichen Fächern ist bundesweit nach wie vor ein großes Problem. Die Leistungsanforderungen in diesen Fächern müssen durch didaktisch geschultes Lehrpersonal abgefedert werden.

37In jedem Semester werden neben Kursen, Workshops, Vorlesungen und Seminaren auch öffentliche Veranstaltungen angeboten. Als Beispiel für den Charakter dieser Veranstaltungen sei das Wintersemester 2008/2009 erläutert: Die erste Vorlesungsreihe hat das Thema ,Bildung – Herausforderungen für Schule und Technische Universität’. Auch eine Technische Exzellenz-Universität wird sich in Zukunft verstärkt um Bildung und Ausbildung kümmern müssen, um einen exzellenten Nachwuchs für die Zukunft zu sichern. In dieser Vorlesungsreihe geht es daher um den Bildungsauftrag von Lehrerinnen und Lehrern in den technisch-naturwissenschaftlichen Fächern an weiterführenden Schulen und ihre Ausbildung an einer Technischen Universität. Wir brauchen pädagogisch ausgewiesene Lehrpersönlichkeiten, die für ihr Fach motivieren und begeistern können, aber auch schon in der Schule gelernt haben, über den Tellerrand zu schauen, also interdisziplinär zu denken.

38Die Technische Universität München versteht sich als Unternehmen mit hohem Innovationspotenzial. Daher kann es sie nicht unberührt lassen, wie in der Öffentlichkeit über Unternehmen diskutiert wird. Unternehmensethik ist in aller Munde. Was versteht man aber darunter? So hat z. B. eine öffentliche Vorlesungsreihe den provokanten Titel ,Wirtschaft ohne Moral?’ Gibt es eigene ethische Regeln von Unternehmen oder reicht die Bürgerethik aus? Ähnlich wie beim Thema ,Lehrerinnen und Lehrer’ wird es letztendlich auch hier um Persönlichkeitsbildung gehen. Zu diesem Thema werden herausragende Vertreterinnen und Vertreter der Öffentlichkeit, Wirtschaft und Universität eingeladen und bieten eine spannende Diskussion. Diese Veranstaltung findet in Kooperation mit den Hochschulgemeinden statt.

39Das Bildungskonzept der Carl von Linde-Akademie ist zwar auf das Anforderungsprofil der Technischen Universität München zugeschnitten. Es lässt sich aber in seinen Grundzügen und Zielsetzungen auf andere Technische Hochschulen übertragen. Tatsächlich macht dieses Konzept bereits international Schule, da es z. B. in Japan, Korea und Saudi-Arabien auf starkes Interesse trifft und erworben wird. Damit werden Bildungseinrichtungen wie Firmen zu Global Playern. In einer Zeit, in der die Rohstoffreserven in Europa knapper werden, bieten sich Ausbildung und Bildung als alteuropäische Exportartikel geradezu an. Bemerkenswert ist, dass man sich dabei keineswegs auf technisches Know-how beschränkt. Die Integration von technischem Spezialwissen in ein umfassendes Bildungskonzept wird als zentrale Notwendigkeit erkannt, um, wie es bei Leibniz heißt, die ,Einheit in der Vielheit’ und die ,Theorie mit Praxis’ zu garantieren.