„Ich habe die Wissenschaft unterschätzt“
Weitgehend unbemerkt von der Öffentlichkeit forscht seit beinahe 30 Jahren in Frankfurt am Max-Planck-Institut für Biophysik der Chemie-Nobelpreisträger des Jahres 1988, Prof. Dr. Dr. Hartmut Michel. Mit FNP-Redakteurin Stefanie Liedtke hat der 66-Jährige über seine Forschung gesprochen, über den Nobelpreis, den Stand der Wissenschaft in Deutschland und über den Sinn und Unsinn von Biokraftstoffen.
Sie haben 1988 für Ihre Forschung den Chemie-Nobelpreis erhalten. Sicher hatten Sie Job-Angebote aus aller Welt. Wie kommt es, dass Sie in Frankfurt gelandet und geblieben sind?
PROF. HARTMUT MICHEL: Ich hatte tatsächlich, auch schon vor dem Nobelpreis, zahlreiche Anfragen und feste Angebote, etwa aus den USA. Aber als mir 1987 aufgrund meiner Erfolge am Münchener Max-Planck-Institut die Direktorenstelle in Frankfurt angeboten wurde, habe ich diese angenommen, weil die Forschungsbedingungen bei der Max-Planck-Gesellschaft extrem wettbewerbsfähig sind. Was Strukturforschung in der Biologie betrifft, gehört Frankfurt zu den führenden Standorten weltweit.
Dabei heißt es doch immer, die Forschungsbedingungen in den USA seien so viel besser als hier. Im Silicon Valley etwa hätten Wissenschaftler ganz andere Möglichkeiten – teilen Sie diese Einschätzung nicht?
PROF. MICHEL: Nein. Gerade bei der Max-Planck-Gesellschaft sind die Bedingungen optimal. Deshalb gelingt es ihr auch immer wieder, international führende Wissenschaftler nach Deutschland zu holen. Ich sehe das auch an unseren Post-Doktoranden. Die gehen nach der Promotion oft nach Harvard oder ans MIT, und dann merken sie, dass die Möglichkeiten, die sie hier hatten, besser waren, als sie es dort sind. Viele wollen zurückkommen.
Sie haben Ihren wissenschaftlichen Durchbruch geschafft, indem Sie entschlüsselt haben, wo und wie sich die Photosynthese im Detail abspielt. Dabei wandeln Pflanzen und andere Organismen – vereinfacht gesprochen – Sonnenlicht in organische Energie um. Warum ist dieser Prozess so bedeutsam?
PROF. MICHEL: Photosynthese ist wahrscheinlich der wichtigste Prozess auf Erden, weil alle Energie hier – mal abgesehen von Atomenergie, von der Energie aus dem radioaktiven Zerfall und von den Gezeiten – aus der Photosynthese stammt: Erdöl, Erdgas, Kohle – das alles sind Produkte der Photosynthese. Damit stammt quasi die gesamte konventionelle Energie aus der Photosynthese. Selbst unsere Nahrung geht – direkt oder indirekt – auf die Photosynthese zurück. Sie ist deswegen ein sehr elementarer Prozess.
Und wofür genau haben Sie den Nobelpreis bekommen?
PROF. MICHEL: Das hat zwei Aspekte: Zum einen konnten wir erstmals die Struktur des biologischen Apparats aufklären, der diesen Prozess bewerkstelligt. Das heißt, wir haben nicht nur verstanden, wie dieser Apparat aussieht, sondern auch, wie er funktioniert. Das war ein ziemlicher Erkenntnisfortschritt. Zum anderen ist es uns dabei gelungen, zum ersten Mal überhaupt die Struktur eines Membranproteins aufzuklären. Das galt bis dahin als unmöglich.
Was ist das Besondere an Membranproteinen?
PROF. MICHEL: Membranproteine spielen in der Natur eine große Rolle. Zum Beispiel wirken weit mehr als die Hälfte aller Arzneimittel, indem sie Membranproteine entweder blockieren oder aktivieren. Deswegen war es wichtig zu zeigen, dass man diese Membranproteine kristallisieren, also ihre Struktur aufklären kann. Diese Informationen kann die Arzneimittelforschung nutzen, um gezielt bessere und spezifischere Arzneimittel zu entwickeln.
Sie sagen: Es galt bis dahin als unmöglich, die Struktur von Membranproteinen aufzuklären. War es genau das, was Sie daran gereizt hat?
PROF. MICHEL: Ja. Ich bin so ein Typ: Wenn jemand sagt, das geht nicht, das ist unmöglich, dann denke ich sofort darüber nach, ob diese Aussage wirklich stimmt oder ob es Wege gibt, sie zu widerlegen.
Sie sind ein Kritiker der Bio-Kraftstoffe. Warum?
PROF. MICHEL: Die Effizienz der Photosynthese ist limitiert. Wenn Sie ausrechnen, wie viel der Sonnenlichtenergie im deutschen Biodiesel erhalten bleibt, sind das 0,08 Prozent. Und dabei ist der enorme Energieaufwand noch nicht berücksichtigt, den man braucht, um Biodiesel herzustellen. Sie müssen das Feld pflügen, düngen, spritzen, ernten. Das alles ist energieaufwendig. Damit bleibt am Ende nur ein extrem geringer Anteil der Sonnenlichtenergie im Biodiesel. Selbst wenn wir die gesamte landwirtschaftliche Fläche in Deutschland für die Gewinnung von Biodiesel nutzen würden, könnten wir damit nicht einmal zehn Prozent des Kraftstoffbedarfs decken.
Was wäre effektiver?
PROF. MICHEL: Photovoltaik. Sie können heute schon photovoltaische Anlagen kaufen, die 20 Prozent der Sonnenlichtenergie in elektrische Energie umwandeln. Zudem ist ein Elektromotor um ein Vielfaches effizienter als ein Verbrennungsmotor. Nur 20 Prozent der Energie, die im Benzin steckt, wird zum Bewegen der Räder verwendet. Der Rest geht als Wärmeenergie verloren. Ein Elektromotor nutzt 80 Prozent der Energie aus der Batterie, um das Fahrzeug voranzutreiben. Ein weiterer Vorteil: Ein Elektromotor ist leichter als ein Verbrennungsmotor.
Aber es gibt nach wie vor Probleme mit der Reichweite von Elektroautos. . .
PROF. MICHEL: Das ist richtig. Das Problem ist momentan noch die Energiespeicherung, weil die Energiedichte der gängigen Batterien noch nicht ausreichend ist. Zudem ist es eine Frage der Sicherheit: Die Batterie darf nicht explodieren, und sie muss zehntausendfach wieder aufladbar sein, ohne kaputt zu gehen. Aber aus meiner Sicht ist es nur eine Frage der Zeit, bis diese Probleme gelöst sind. Dann werden Elektroautos die gleiche Reichweite haben wie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.
Fahren Sie selbst denn ein Elektroauto?
PROF. MICHEL (lacht): Nein, noch nicht.
Sie haben gute Argumente gegen die Biokraftstoffe, die werden aber nicht gehört. Warum?
PROF. MICHEL: Die Argumente sind bekannt. Wesentliche Informationen, die ich für meine Argumentation nutze, stammen vom wissenschaftlichen Dienst des Bundestages. Allerdings ist die Lobby der Landwirte und der Biokraftstoffindustrie derart gut organisiert und einflussreich, dass die Argumente gegen den Einsatz von Biokraftstoffen nicht anerkannt werden.
Das muss Sie doch wahnsinnig machen?
PROF. MICHEL: Ich rede einfach immer wieder darüber und halte Vorträge. Man darf nicht vergessen: Die Landwirte profitieren enorm davon. Das hat geradezu bizarre Folgen: Mittlerweile muss Deutschland mehr als fünf Millionen Tonnen Weizen importieren, obwohl wir 2011 noch fünf Millionen Tonnen Weizen exportiert haben. Aber auf vielen Flächen wird jetzt Raps für Biodiesel und Mais für Biogas anstelle von Getreide produziert, weil der Landwirt daran mehr verdient.
Sie beschäftigen sich auf wissenschaftlicher Ebene so intensiv mit der Photosynthese – sind Sie eigentlich auch Gärtner?
PROF. MICHEL (lacht): Ja, das kann man sagen: Ich hatte früher mal 120 Orchideen, und ich pflanze immer noch jede Menge Tomaten, Paprika, Gurken, auch Melonen im Garten.
Sie werden am 18. Juli 67, aber Ihr Wissensdurst scheint noch nicht gestillt zu sein…
PROF. MICHEL: Ja, ich hab’ noch ein paar Projekte, die ich noch umgesetzt sehen möchte.
Gibt es ein Rätsel, von dem Sie sagen würden: Das würde mich noch mal reizen, dem auf den Grund zu gehen? Oder gibt es noch viel zu viele Rätsel?
PROF. MICHEL: Es gibt zu viele: Die ungelösten medizinischen Probleme, das Energieproblem – überall fehlen wirklich innovative Ansätze.
Sie haben den Nobelpreis bekommen, als sie gerade 40 waren. Wie hat Sie das verändert als Mensch? Oder gab es einen solchen Effekt gar nicht?
PROF. MICHEL: Ich glaube, als Mensch hat mich das wenig verändert. Es ist natürlich so, dass die Zahl der Anfrage nicht-wissenschaftlicher Art steigt, wenn Sie den Nobelpreis haben. Da wird man dann gebeten, in vielen Gremien mitzuarbeiten, etwa im Wissenschaftsrat. Das ist der Fokussierung auf die aktuellen wissenschaftlichen Projekte nicht gerade förderlich. Aber man darf auch die Möglichkeiten nicht vernachlässigen, die man hat, die Wissenschaftspolitik zu beeinflussen.
Wie ist es denn um die Wissenschaft in Deutschland bestellt?
PROF. MICHEL: Wir haben ein großes Problem in Deutschland: Die Universitäten sind unterfinanziert. Im internationalen Vergleich sind die Zahlen geradezu erdrückend. In der Bundesrepublik stehen den Universitäten pro Student und Jahr im Durchschnitt etwa 7000 Euro zur Verfügung, die führenden Universitäten hierzulande haben vielleicht 13 000 Euro. Die Universität Zürich hingegen hat 50 000 Euro, Harvard und das MIT haben 100 000 Euro. Das hat natürlich Auswirkungen. Die Zahl der unbefristeten Stellen für Forscher ist viel zu gering. Die Leute, die hier als Post-Doktorand arbeiten, haben eine sehr geringe Chance, eine Dauerstelle in der universitären Grundlagenforschung zu bekommen.
Da blutet Ihnen das Herz, oder?
PROF. MICHEL: Das ist tatsächlich schade. Da sind die Bedingungen etwa in den USA, tatsächlich ganz andere.
Und wie hat der Nobelpreis Ihre Forschung verändert?
PROF. MICHEL: Es ist nicht so, dass ich deshalb mehr Ressourcen zur Verfügung hätte. Es war eher das Gegenteil der Fall. Vor dem Nobelpreis galt ich als aufsteigender Stern, den man gerne gefördert hat. Mit dem Nobelpreis hatte ich quasi die Erwartungen erfüllt und es wurde eher schwieriger, Forschungsmittel zu bekommen. Man sah dann keine Notwendigkeit mehr, mich besonders zu fördern. Diese Beobachtung teilen übrigens auch einige meiner Nobelpreisträger-Kollegen. Aber insgesamt kann ich natürlich nicht klagen.
Sie sind einmal im Jahr in Lindau auf der Nobelpreisträgertagung. Worüber unterhalten sich Nobelpreisträger untereinander denn?
PROF. MICHEL: Über das, worüber sich normale Menschen auch unterhalten.
Sie fachsimpeln da also nicht nur?
PROF. MICHEL: Nein, zum Fachsimpeln ist es auch zu vielfältig. Selbst wenn sich da nur die Chemiker miteinander unterhalten, sind die Forschungsgebiete zu unterschiedlich. Die reichen von der anorganischen Chemie über Materialwissenschaften bis zur Medizin. Das ist zu vielschichtig, um im Detail darüber zu diskutieren.
Aber erhalten Sie in so einem Umfeld nicht noch mal eine andere Art von Inspiration, da Sie sich mit Menschen unterhalten, die auf demselben Level sind?
PROF. MICHEL: Das empfinde ist nicht so. Da sind die Diskussionen mit den Jüngeren, mit den Studierenden produktiver.
Kommen wir noch mal auf Ihre Forschung zu sprechen: Warum ist es überhaupt so wichtig, diese winzig kleinen Strukturen zu verstehen, mit denen Sie sich beschäftigen?
PROF. MICHEL: Wenn Sie wissen wollen, wie diese Proteine funktionieren, müssen Sie wissen, wie sie aussehen. Im Prinzip sind das molekulare Maschinen. Wenn Sie genau verstehen, wie sie arbeiten, können Sie nach Wegen suchen, sie zu reparieren, wenn sie defekt sind, etwa aufgrund einer Erkrankung.
Werden wir das irgendwann mal grundlegend verstanden haben? Oder ist die Natur komplizierter, als das, was wir begreifen können?
PROF. MICHEL: Das muss das Ziel sein. Wir müssen herausfinden, welche Funktion jedes einzelne Protein hat, wie es sie erfüllt und wo, also in welcher Zelle. Das menschliche Genom ist kodiert für etwa 23 000 grundsätzlich unterschiedliche Proteine. Zudem haben wir 220 verschiedene Zelltypen im Körper. Wo in welcher Zelle welche Proteine gemacht werden und wie diese dann interagieren, sind Fragestellungen, denen man nachgehen muss. Wenn man die Antwort auf all diese Fragen kennt, wird man völlig neuartige Medikamente entwickeln können.
Aber bis es so weit ist, wird es noch eine Weile dauern?
PROF. MICHEL: Da bin ich mir nicht so sicher. Die Geschwindigkeit des wissenschaftlichen Fortschritts hat enorm zugenommen. Ich hätte vor 20 Jahren nicht gedacht, dass wir das, was wir heute wissen, schon wissen könnten. Da habe ich die Geschwindigkeit des Fortschritts in der Wissenschaft total unterschätzt.
