Schlaglicht Spuren

Wissenschaft + Forschung

Interskriptum

Haben Sie die Spur unseres Schlaglichtthemas bis hierher verfolgt? Perfekt, denn auch im Interskriptum geht es dieses Mal um Spuren: n&auml;mlich die Spuren der Chemie in der Sprache.
Wie oft h&ouml;ren wir Jammern und Wehklagen &uuml;ber die arme, missachtete Chemie, die angeblich keiner mag. Doch sprachlich mischt unsere Lieblingswissenschaft immer mit.
Merke: Auch wenn manches echt &auml;tzend ist, sollte man nicht gleich sauer werden. Oder doch? Sauer macht ja lustig, und lustig kann es werden auf den Spuren der Chemie in der Alltagssprache. Da hei&szlig;t es Gas geben, damit man nicht einrostet, denn auch wenn die Lage am Siedepunkt ist, wollen wir das Gleichgewicht wiederherstellen. Volle Konzentration ist also gefordert.
Besonders im zwischenmenschlichen Bereich sind chemische Begriffe positiv besetzt (und wie der Nuklearchemiker wei&szlig;: Ums Positive geht es im Kern); es gibt zwar ein paar freie Radikale, aber Verbindungen gehen die meisten Menschen doch gerne ein. Zwischen manchen stimmt halt einfach die Chemie &ndash; andere sind wie Wasser und &Ouml;l. Letztgenanntes kann nat&uuml;rlich keine L&ouml;sung sein, aber vielleicht passt wenigstens die Mischung. Nur eins soll die Verbindung nicht sein: toxisch.
Lieber so: Wenn der Funke &uuml;berspringt, gibt&lsquo;s eine heftige Reaktion, wenn nicht sogar eine Kettenreaktion. Manch Herz ist leicht entflammbar, bei anderen muss jemand den Katalysator spielen.
Puh, ich stehe hier ganz sch&ouml;n unter Druck, die Zeilen voll zu kriegen. Ich sollte jetzt dringend mal Dampf ablassen (oder soll ich lieber abdampfen?). Gerade hatte ich noch einen Gedanken, aber schade, der hat sich schon verfl&uuml;chtigt.
Naja, das war diesmal ein Experiment.
Beim n&auml;chsten Mal wird&lsquo;s etwas reduzierter.
Im Interskriptum schreibt Nachrichten-Chefredakteur Christian Remenyi &uuml;ber Chemisches und Komisches &ndash; und was sich sonst noch so im Zettelkasten der Redaktion findet. <a href="mailto:nachrichten@gdch.de">nachrichten@gdch.de</a>

Meinungsbeitrag

Kann Spuren von Chemie enthalten

Fluorchlorkohlenwasserstoffe k&ouml;nnten deutlich fr&uuml;her als gedacht in gro&szlig;en Mengen in die Atmosph&auml;re ausgesto&szlig;en worden sein. Das zeigen 75 Jahre alte Papierrollen voller Spektren, die urspr&uuml;nglich zu einem anderen Zweck aufgenommen wurden.
Die Misere begann in den 1930er Jahren: Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), ungiftig und nicht entflammbar, machten den K&uuml;hlschrank zum Massenph&auml;nomen. Sp&auml;ter folgte im gro&szlig;en Stil der Einsatz als Treibmittel in Haarspray. Doch im Jahr 1985 wurde bekannt, dass FCKW die Ozonschicht angreifen &ndash; mit fatalen Folgen.
<figure xml:id="nadc20264157989-fig-0001">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokysfcyfyya07tb045zzdji" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157989_fig_0001_a_f49571ab80.png">
<figcaption><label>Abb.1: </label>Das Papier ist vergilbt, doch die mit einem beweglichen Stift aufgezeichneten Spektren sind noch immer gut lesbar: Infrarotspektren aus dem Jahr 1951, gemessen am Schweizer Observatorium am Jungfraujoch. Foto: IUP Universit&auml;t Bremen</figcaption>
</figure>
</figure>
Das erste Mal wurden FCKW-Konzentrationen in der Atmosph&auml;re im Jahr 1971 gemessen. Wie hoch sie davor waren: weitgehend unklar. F&uuml;r die fr&uuml;hen 1950er Jahre ergaben Modellrechnungen Stoffmengenanteile einzelner Substanzen von knapp unter 10 ppt, also ann&auml;hernd jedes 100-billionste Teilchen. Doch Daten aus einer unerwarteten Quelle weisen nun darauf hin, dass es deutlich mehr waren.
<h2 type="main">&bdquo;Der Erste seit Jahrzehnten&ldquo;</h2>
Die Spur der FCKW-Konzentrationen vergangener Zeiten f&uuml;hrt auf Berggipfel in der Schweiz, in Archive in Belgien und an die Universit&auml;t Bremen. An dieser forscht Justus Notholt am Institut f&uuml;r Umweltphysik. Vor ein paar Jahren hatte er die entscheidende Idee, wie es gelingen k&ouml;nnte, mehr als 70 Jahre in die Vergangenheit zu blicken.
<figure xml:id="nadc20264157989-fig-0002">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokysjiifzdv07tbp53jrl8t" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157989_fig_0002_a_fe7d60104f.png">
<figcaption><label>Abb.2: </label>Das Sphinx-Observatorium auf dem Jungfraujoch liegt auf 3572 Metern H&ouml;he in den Schweizer Alpen. Der Blick ins Weltall ist besonders klar, und auch die Erdatmosph&auml;re l&auml;sst sich hier gut untersuchen. Foto: High Altitude Research Stations Jungfraujoch &amp; Gornergrat</figcaption>
</figure>
</figure>
Im Jahr 1951 hatten belgische Wissenschaftler am Observatorium auf dem Jungfraujoch, hoch oben in den Berner Alpen, Spektroskopiemessungen durchgef&uuml;hrt. An FCKW dachte damals noch niemand. Die Forscher hatten etwas anderes im Sinn: Sie untersuchten die Sonnenatmosph&auml;re. Nachdem sie ihre Arbeiten abgeschlossen hatten, landeten die alten, analog auf Papier aufgezeichneten Spektren im Archiv.
<figure xml:id="nadc20264157989-fig-0003">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokysoxvfzwj07tbmbhcv8gt" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157989_fig_0003_a_f1c2b50166.png">
<figcaption><label>Abb.3: </label>Im Jahr 1950 erhielt das Observatorium eine Kuppel, um das All zu beobachten. Foto: High Altitude Research Stations Jungfraujoch &amp; Gornergrat</figcaption>
</figure>
</figure>
Die Strahlen durchquerten auf dem Weg von der Sonne zum Spektrometer auch die Erdatmosph&auml;re &ndash; die Signale aus der Luft waren damals nichts weiter als ein St&ouml;rfaktor. Doch was die Forschenden vor rund 70 Jahren als l&auml;stig empfanden, weckte Notholts Interesse. M&uuml;ssten sich aus den alten Messungen nicht Gaskonzentrationen der Erdatmosph&auml;re rekonstruieren lassen?
<figure xml:id="nadc20264157989-fig-0004">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokyss7jg03x07tbyvz4d7fe" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157989_fig_0004_a_14d0c53516.png">
<figcaption><label>Abb.4: </label>Belgische Forscher installierten ab 1949 dieses Spektrometer Marke Eigenbau auf dem Jungfraujoch. 1951 f&uuml;hrten sie umfangreiche Messungen durch. Eigentlich galt ihr Interesse dabei der Sonnenatmosph&auml;re. Foto: Zander et al., Sci. Total Environ. 2008, doi: 10.1016/j.scitotenv.2007.10.018</figcaption>
</figure>
</figure>
Er hatte von der Existenz dieser Spektren geh&ouml;rt, wusste aber nicht, wo sie lagerten. Also rief er bei Emmanuel Mahieu an, Wissenschaftler an der Universit&auml;t L&uuml;ttich und Schwiegersohn des Forschers, der damals die Messungen am Jungfraujoch durchgef&uuml;hrt hatte. Dieser wusste, wo die alten Rollen zu finden waren.
Weil die alten Aufzeichnungen drohten, beim Verschicken zu zerfallen, setzte sich Jamal Makkor, einer von Notholts Doktoranden, in den Zug nach L&uuml;ttich, um die alten Papiere dort einzuscannen.
Die Papierspektren lagerten in alten Pappkartons. &bdquo;Wahrscheinlich war ich der erste, der sie seit Jahrzehnten zu Gesicht bekommen hat.&ldquo; Makkor war einen Monat mit dem Scannen besch&auml;ftigt.
Doch die m&uuml;hevolle Kleinarbeit begann dann erst richtig: Die Daten mussten kalibriert und den richtigen Wellenl&auml;ngen zugeordnet, der teils handschriftlich notierte Stand der Sonne bei der Messung ber&uuml;cksichtigt werden.
Au&szlig;erdem galt es, den Fehler abzusch&auml;tzen. &bdquo;Jamal Makkor hat daf&uuml;r moderne Spektren mit unterschiedlicher Strichbreite ausgedruckt und nach demselben Verfahren eingescannt und digitalisiert wie die alten Spektren. So kamen wir zu einer guten Einsch&auml;tzung der Genauigkeit der Digitalisierungsstrategie des Verfahrens&ldquo;, sagt Notholt.
<h2 type="main">&Uuml;berraschung in Papierrollen</h2>
Aus staubigen Papierrollen im Archiv machte die Gruppe einen digitalen Datensatz, eine Zeitkapsel, und untersuchte so die Zusammensetzung der Erdatmosph&auml;re im Jahr 1951.
Notholt und Makkor nahmen Dichlordifluormethan (CCl2F2) in den Blick, Handelsname Freon-12. Die Verbindung war eins der am h&auml;ufigsten hergestellten FCKW-Gase und dient als Bezugssubstanz f&uuml;r das Ozonabbaupotenzial (ODP) mit einem Wert von 1, &auml;hnlich wie CO2 &uuml;blicherweise als Referenzsubstanz f&uuml;r das Treibhauspotenzial genutzt wird.
Freon-12 zeigt charakteristische, durch die Anregung von Deformationsschwingungen verursachte IR-Banden bei 921,8 cm&ndash;1 und 923,2 cm&ndash;1 &ndash; je nachdem, ob die beiden Chlorisotope im Molek&uuml;l gleich oder unterschiedlich schwer sind. Aus diesen Absorptionsbanden, &uuml;berlagert von teils deutlich st&auml;rkeren Absorptionsbanden anderer Atmosph&auml;rengase, leitete Notholts Gruppe die Konzentration von Freon-12 ab.
Das Ergebnis: Statt der errechneten rund 10 ppt lag der Stoffmengenanteil von Freon-12 im Jahr 1951 vermutlich bei rund 26 ppt. Die Messunsicherheit liegt allerdings bei &plusmn;18,5 ppt, da die Wissenschaftler das Spektrometer selbst konstruiert hatten und die Papieraufzeichnungen ins Digitale &uuml;bertragen wurden. Der von den bisherigen Modellen angenommene Wert ist also kleiner als der, den die Spektren ergeben haben. Er liegt aber gerade noch innerhalb der Standardabweichung.
&bdquo;Sehr wahrscheinlich haben die bisherigen Modellrechnungen einige Emittenten von FCKW nicht ber&uuml;cksichtigt&ldquo;, sagt Notholt. &bdquo;Es gab in den 50er Jahren ja noch keine Meldepflichten daf&uuml;r.&ldquo; Die Modelle enthielten zwar konkrete Daten aus den USA und Westeuropa; diese waren allerdings unvollst&auml;ndig, und aus dem Ostblock gab es nur Sch&auml;tzwerte.
<h2 type="main">Sie werden weiter emittiert</h2>
Trotz erheblicher Fortschritte ist die Gefahr des Ozonverlusts in der Stratosph&auml;re noch immer nicht gebannt. Immer wieder gibt es Meldungen, dass illegal wieder mehr FCKW ausgesto&szlig;en werden, besonders in China. Ein besonders drastischer Anstieg wurde ab 2018 beobachtet. Forschende warnten, ginge es so weiter, k&ouml;nne sich die Schlie&szlig;ung des Ozonlochs um 20 Jahre verz&ouml;gern. Im Verdacht: die chinesische Schaumstoffindustrie. Doch offenbar reagierte man dort rasch. Die Emissionen gingen in den Folgejahren wieder zur&uuml;ck.
Auch in Deutschland gelangen noch immer zu viele FCKW in die Atmosph&auml;re, besonders wenn alte Boiler und Warmwasserspeicher unsachgem&auml;&szlig; entsorgt werden, etwa als vermeintlicher Metallschrott auf dem Recyclinghof landen. Solche Emissionen zerst&ouml;ren die Ozonschicht, die sich wegen der hohen Lebensdauer von FCKW ohnehin nur langsam erholt. Die vollst&auml;ndige Regeneration der Ozonschicht auf den Stand von 1980 wird auf dem aktuellen Pfad f&uuml;r 2066 prognostiziert.
Justus Notholt und sein Team wollen nun die Verbreitung weiterer Gase in der Atmosph&auml;re vor 75 Jahren ergr&uuml;nden. Die Spurensuche in den alten Papierrollen geht weiter.
<h2 type="main">FCKW-Verbot: Die Ozon-Killer</h2>
Als w&auml;re die Angst vor der nuklearen Vernichtung nicht genug, machte sich Mitte der 80er Jahre eine neue Panik breit: die vor dem Strahlentod aus dem Weltall. Im Jahr 1985 hatten drei britische Wissenschaftler nachgewiesen, dass Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) die Ozonschicht ausd&uuml;nnen, indem sie in der Stratosph&auml;re Chlorradikale freisetzen. Die Folge: UV-Strahlen belasten die Erdoberfl&auml;che st&auml;rker als zuvor.
&bdquo;Loch im Himmel durch Spraydosen&ldquo;, titelte die Bild-Zeitung und machte die Deutschen so mit dem Ph&auml;nomen des Ozonlochs vertraut. Im besonders betroffenen Australien galt die pragmatische Devise &bdquo;between eleven and three, slip under a tree&ldquo;, im S&uuml;den Chiles wurden massenhaft Sonnenh&uuml;te an Schafhirten verteilt.
An drastischen Warnungen mangelte es nicht. &bdquo;Es ist noch viel schlimmer, als wir angenommen haben&ldquo;, verk&uuml;ndete NASA-Direktor Michael Kurylo im Jahr 1992, und Greenpeace sah gar &bdquo;den letzten Akt &hellip; f&uuml;r das Leben auf diesem Planeten&ldquo; gekommen.
Im R&uuml;ckblick &uuml;ber die globale vermeintliche Hysterie zu Schmunzeln w&auml;re verfehlt. Denn die Weltgemeinschaft verhinderte nur dadurch eine globale Hautkrebsepidemie, dass sie rasch ein konsequentes FCKW-Verbot durchsetzte &ndash; ab 1987 mit dem Montrealer Protokoll und mit einer Versch&auml;rfung 1990 in London.
Greenpeace warnte mit diesem und &auml;hnlichen Plakaten 1987 vor dem
Kollaps der Ozonschicht. Quelle: Deutsches Historisches Museum / I. Desnica. &copy; Greenpeace

Artikel

In alten Spektren schlummert neues Wissen

Passt das Mikroskopiebild nicht zum Narrativ, kopieren und retuschieren F&auml;lscher, und manche Abbildungen in Fachartikeln verkommen zu Collagen. Was dem entgegensetzt wird, berichten Ulf Scheffler vom Wissenschaftsverlag Wiley und die Plagiatsj&auml;gerin Elisabeth Bik.
Auf den ersten Blick unterscheiden sich die drei Zellmikroskopiebilder in der Abbildung unten. Doch fr&uuml;hestens beim zweiten Hinsehen wird klar, dass bei den drei verschiedenen Experimenten dieselben Zellen in derselben Orientierung auftauchen. Diese Form des Klonens findet nicht im Labor statt, sondern per Bildmanipulation am Rechner. Und regelm&auml;&szlig;ig gehen gef&auml;lschte Abbildungen in wissenschaftlichen Publikationen Redakteur:innen der Wissenschaftsjournale und Peer-Reviewern durch die Lappen. Andere sp&uuml;ren sie nach der Ver&ouml;ffentlichung auf, darunter die holl&auml;ndische Mikrobiologin und Expertin f&uuml;r Wissenschaftsintegrit&auml;t Elisabeth Bik.
<figure xml:id="nadc20264157818-fig-0001">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokyrowqi63307un1quyxfw1" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157818_fig_0001_a_a351873c6a.png">
<figcaption><label>Abb.1: </label>Die Erkennungssoftware von Wissenschaftsverlagen spielt Memory, um Bildmanipulation zu erkennen: In einem Datensatz von Millionen Abbildungen erinnert sie sich daran, ob sie ein Bild schonmal gesehen hat. Bild: KI-generiert mit Midjourney</figcaption>
</figure>
</figure>
<figure xml:id="nadc20264157818-fig-0002">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokyrsnqfwln07tbkpjzlilx" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157818_fig_0002_a_5d76f7ded8.png">
<figcaption><label>Abb.2: </label>Drei Zellexperimente, drei Abbildungen. Wie durch ein wissenschaftliches Wunder tauchen dieselben Zellen in mehreren Bildern auf. Abbildung: Plos One, doi: 10.1371/journal.pone.0099254 Aufl&ouml;sung: Zellen wurden munter hin- und herkopiert. Bearbeitung: Elisabeth Bik</figcaption>
</figure>
</figure>
Seit &uuml;ber zehn Jahren &uuml;berf&uuml;hrt Bik von ihrem Zuhause in San Francisco aus fast t&auml;glich Bildretuschen und kann davon leben, da sie Spenden &uuml;ber die Onlineplattform Patreon erh&auml;lt. Im Jahr 2024 hat sie f&uuml;r ihre Arbeit einen mit 200 000 Euro dotierten Preis f&uuml;r bessere Forschungsqualit&auml;t von der Einstein-Stiftung Berlin erhalten und diesen in einen Fonds gesteckt, mit dem sie andere Freiwillige unterst&uuml;tzt. Expert:innen wie Bik nennen sich Science Sleuths &ndash; Wissenschaftssp&uuml;rhunde. Bik sch&auml;tzt, dass etwa zehn Leute in ihrem Feld und f&uuml;nfzig insgesamt regelm&auml;&szlig;ig nach manipulierten Bildern sowie gef&auml;lschten Texten und Daten suchen.
Ihren Verdacht ver&ouml;ffentlicht Bik meist auf der Internetseite Pubpeer, wo Forschende sich t&auml;glich mit Journalartikeln auseinandersetzen, nachdem diese ver&ouml;ffentlicht wurden. Sie ist eine der wenigen auf der Plattform, die dabei ihren Klarnamen nutzt. Die meisten scheuen sich davor; manche f&uuml;rchten, dass Kritik an teils prominenten Forschenden ihrer Karriere schaden k&ouml;nnte.
Beim GDCh-Journal Angewandte Chemie f&uuml;hrte Biks Recherche im November 2025 zur R&uuml;cknahme eines Papers von 2014, das sie 2020 bem&auml;ngelt hatte. Innerhalb des Papers und zwischen dem Paper und einem &auml;lteren der Gruppe wurden dieselben Abbildungen kopiert (Abbildung oben). Das Journal ist in High-impact-Gesellschaft: Auf Pubpeer werden auch Publikationen des Verlags Elsevier oder der American Chemical Society hinterfragt, des Plagiarismus und der Manipulationen &uuml;berf&uuml;hrt und anschlie&szlig;end zur&uuml;ckgezogen.
<figure xml:id="nadc20264157818-fig-0003">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokys4hhkeop07uqqanfc2rr" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157818_fig_0003_a_83b0596a18.png">
<figcaption><label>Abb.3: </label>In diesem Assay, publiziert in Angewandte Chemie, wurden Signale und Rauschen dupliziert. Der Artikel wurde Ende 2025 zur&uuml;ckgezogen. Bild: Angew. Chem. Int. Ed., doi:10.1002/anie.201406764, ver&auml;ndert durch Elisabeth Bik und ver&ouml;ffentlicht auf <a href="https://Pubpeer.com" target="_blank" rel="noopener">Pubpeer.com</a>, Kurzlink: <a href="https://t1p.de/4y2lw" target="_blank" rel="noopener">t1p.de/4y2lw</a></figcaption>
</figure>
</figure>
Im Gespr&auml;ch mit den Nachrichten aus der Chemie sagt Bik, sie habe noch niemanden getroffen, der F&auml;lschungen zugegeben habe: &bdquo;Jeder hat irgendeine lahme Ausrede, warum diese Pixel pl&ouml;tzlich in dieselbe Position gefallen sind.&ldquo; Und die Originaldaten seien h&auml;ufig auch nicht mehr beschaffbar. Mal habe der Hausmeister den Tiefk&uuml;hler leerger&auml;umt, das Labor sei geflutet worden und die Laborjournals deshalb unbrauchbar, und einmal hie&szlig; es, die Autoren seien bei einem Flugzeugabsturz verungl&uuml;ckt.
<h2 type="main">Zur Plagiatsj&auml;gerin werden</h2>
Bik wurde nur zum Science Sleuth, da sie im Jahr 2013 eines Nachmittags dachte: &bdquo;Schaue ich mir doch mal einen Satz [aus meiner Publikation] an und finde heraus, ob das jemand kopiert hat.&ldquo; Dieselben sieben W&ouml;rter in derselben Reihenfolge fand sie in einer Publikation, die zwei ihrer Textabschnitte fast exakt &uuml;bernommen hatte. Daraufhin suchte sie auch nach Textabschnitten, die das Paper aus anderen Quellen plagiiert hatte &ndash; fand aber neben der Originalquelle weitere Plagiate. &bdquo;Es ist wie das Waschbecken zu s&auml;ubern: Du ziehst ein Haar raus, und es kommen mehr zum Vorschein. Es ist so ein Haarkn&auml;uel, und bevor du dich versiehst, hast du zwanzig problematische Paper.&ldquo; So begann ihr Hobby als Plagiatsj&auml;gerin, das sie ein halbes Jahr sp&auml;ter um die Jagd nach Bildmanipulation erweiterte: In einer Doktorarbeit fand sie ein Bild, das gespiegelt wiederverwendet wurde. Heute sp&uuml;rt sie haupts&auml;chlich Bildplagiaten nach.
Die Internetseite Retraction Watch f&uuml;hrt eine Liste von 69 524 Artikeln (Stand April 2026), die seit Ende der 2000er Jahre korrigiert oder zur&uuml;ckgezogen wurden oder die die Journal-Redakteur:innen als besorgniserregend ansehen. Bei ann&auml;hernd 15 % wurden Probleme mit Bildern moniert, etwa die H&auml;lfte davon enth&auml;lt Duplikate von Bildern oder in Bildern. Das bedeutet nicht, dass die Bildmanipulation allein zur R&uuml;cknahme des Papers gef&uuml;hrt hat. Unter den 2362 kritisierten Chemieartikeln waren Bilder in jedem f&uuml;nften Anlass zur Kritik. Chemiepublikationen zeigen h&auml;ufig eher Schemata als Fotos, die Biochemie ist jedoch oft reich mit Mikroskopie-, SDS-Page- oder Western-Blot-Aufnahmen bebildert: 48 % der Biochemie-Paper der Liste enthielten problematische Abbildungen, &uuml;ber die H&auml;lfte davon waren Duplikate.
F&uuml;r Bik reichen die Folgen bei Wissenschaftsbetrug nicht: &bdquo;Wir alle brechen Regeln. Wir fahren zu schnell, und Menschen versuchen, im Sport zu dopen. Es muss Konsequenzen geben, wenn man betr&uuml;gt &hellip; Nat&uuml;rlich werden hin und wieder Artikel zur&uuml;ckgezogen, aber das ist nur ein winziger Bruchteil. Es ist nicht genug und dauert zu lange.&ldquo; Da Reviewer von authentischen Daten ausgingen und keinen Blick f&uuml;r gef&auml;lschte Daten h&auml;tten, sollten alle Verlage Personal einstellen, das sich speziell um Betrugsversuche k&uuml;mmert. &bdquo;Um ungef&auml;hr 40 % der Paper, die ich vor elf Jahren eingesendet habe, wurde sich noch immer nicht gek&uuml;mmert.&ldquo;
<h2 type="main">Unbewusst manipulieren</h2>
Bevor Artikel des Wissenschaftsverlags Wiley zur&uuml;ckgezogen oder korrigiert werden, wandern sie meist &uuml;ber den Tisch von Ulf Scheffler. Er meint, die meisten Probleme mit Bildern seien Missgeschicke. Er leitet das 25 Leute starke Team f&uuml;r Forschungsintegrit&auml;t und Publikationsethik bei Wiley. Oft geht es bei ihm um Plagiate, Zitationsfehler, manipulierte Daten, oder Forschende f&uuml;hlten sich um ihre Autor:innenschaft an einem Artikel gebracht. Aber er entscheidet auch, wie mit Bildmanipulationen umzugehen ist, zum Beispiel bei Western-Blots, Histologie-Bildern oder R&ouml;ntgenmikroskop-Bildern. Spektren liegen zwischen Grafik und Bild: entweder werden die Daten oder die Abbildung manipuliert.
Jene, die mit Absicht f&auml;lschen, nennt er Bad Actors; wenn jedoch bei 40 Histologiebildern zweimal dieselbe Datei hochgeladen sei, vermute er eher Versehen als Betrug. Und dann gebe es F&auml;lle, bei denen die Autor:innen keine Ergebnisse vort&auml;uschen wollten, aber trotzdem bewusst manipulierten: zum Beispiel, wenn sie bei einem Western-Blot, also einem Proteinnachweis auf einer Tr&auml;germembran, den Hintergrund entfernen, weil sie sich erhoffen, dass h&uuml;bschere Bilder eher vom Journal akzeptiert w&uuml;rden; oder wenn sie aus alten Zell-Abbildungen die Nummerierung ausschneiden und in die neue Abbildung kopieren &ndash; und dabei Zellen aus der alten Abbildung digital in die neuen Abbildungen &uuml;berschwappen. Die Bad Actors dagegen kopieren, drehen, verzerren, verschmelzen oder entfernen, &bdquo;was beispielsweise dazu f&uuml;hrt, dass Ergebnisse fabriziert werden, wo keine sind.&ldquo;
<h2 type="main">Open Science erschwert F&auml;lschen</h2>
Zum Aufsp&uuml;ren manipulierter Software nutzt der Verlag Wiley Software, die mit k&uuml;nstlicher Intelligenz (KI) Menschenunm&ouml;gliches leistet: Sie beh&auml;lt Millionen Abbildungen gleichzeitig im Blick und spielt Duplikate-Memory &uuml;ber Artikel und Journale hinweg. Mit KI lassen sich jedoch mit weniger M&uuml;he als fr&uuml;her Abbildungen generieren, die &uuml;ber Duplikate hinausgehen. Das hat zu Beginn teils seltsame Bl&uuml;ten getrieben &ndash; wie bei der pseudowissenschaftlichen Darstellung einer Ratte, die Anfang 2024 im Journal Frontiers in Cell and Developmental Biology (Abbildung S. 57 oben) ver&ouml;ffentlicht wurde. Wie Dresdner Forschende jedoch inzwischen f&uuml;r Mikroskopieaufnahmen von Nanomaterialien gezeigt haben, erzeugt KI Bilder, die Expert:innen nicht mehr von echten Abbildungen unterscheiden k&ouml;nnen (Abbildung S. 57 unten).
<figure xml:id="nadc20264157818-fig-0004">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokys7p6kezr07uq1nx7repf" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157818_fig_0004_a_7c55549f9a.png">
<figcaption><label>Abb.4: </label>Diese KI-generierte Ratte wurde im Jahr 2024 in einem Zellbiologie-Fachartikel publiziert. Autor:innen, Redakteur:innen und Peer-Reviewer zogen damit die H&auml;me der Wissenschaftscommunity auf sich. Das Paper des Frontiers-Media-Verlags ist zur&uuml;ckgezogen. Abbildung: Front. Cell Dev. Biol., <a href="https://doi.org/10.3389/fcell.2023.1339390" target="_blank" rel="noopener">doi.org/10.3389/fcell.2023.1339390</a></figcaption>
</figure>
</figure>
<figure xml:id="nadc20264157818-fig-0005">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokysbz3fyn907tbo48g4fq2" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157818_fig_0005_a_7460d24dc3.png">
<figcaption><label>Abb.5: </label>Inzwischen sind KI-F&auml;lschungen schwieriger zu entlarven, wie eine Dresdner Gruppe im Jahr 2025 zeigte. Sie f&auml;lschte Nanomaterialien-Bilder, um sie den Originalen gegen&uuml;berzustellen. Links: Rasterkraftmikroskopie(AFM)-Aufnahmen von FeIII-Tannins&auml;urekapseln; rechts: Hasenleberglykogen-Nanopartikel. Die F&auml;lschungen enthalten keine Duplikate, die von Software leicht zu identifizieren w&auml;ren. Bild: Nat. Nanotechnol., doi: 10.1038/s41565-025-02009-9</figcaption>
</figure>
</figure>
Das Wettr&uuml;sten von Bildf&auml;lschung per KI und &Uuml;berf&uuml;hrung per KI finde laut Scheffler zwar statt &ndash; andere Faktoren seien aber wichtiger. Er finde weniger Manipulationen als fr&uuml;her. Ohnehin lohne es sich nicht, mit KI-Software Graphen anzuschauen, da oft nicht die Abbildungen manipuliert w&uuml;rden, sondern die Daten dahinter. Damit durchzukommen sei aber unabh&auml;ngig von KI schwieriger geworden. Der Grund daf&uuml;r ist, dass sich Open Science zunehmend durchsetzt: Forschungsergebnisse wie NMR-Spektren und Rohdaten von Aufnahmen liegen digitalisiert vor und werden leichter zug&auml;nglich, um kritisch be&auml;ugt zu werden. &bdquo;Das Interesse ist h&ouml;her, bessere, besser verf&uuml;gbare und besser reproduzierbare Daten zu haben. Und das wirkt sich auch auf Bilder aus. Man muss aber die Realit&auml;t akzeptieren, dass eine clevere Manipulation vielleicht nicht ohne Weiteres zu identifizieren ist.&ldquo;
Bik ist &auml;hnlicher Meinung. Gefragt, ob die Zahl der gef&auml;lschten Bilder sich seit der Einf&uuml;hrung von KI ver&auml;ndert hat, meint Bik: &bdquo;Wir wissen es nicht, weil wir es nicht erkennen. Heute kann man mit KI t&auml;uschend echt Gesichter f&auml;lschen. Und der Mensch hat ein unglaubliches Talent, Gesichter zu erkennen &ndash; Zellen sind demgegen&uuml;ber viel einfacher zu f&auml;lschen.&ldquo;
<h2 type="main">Gestrichene Gelder, pers&ouml;nliche Angriffe</h2>
Ob der Verlag ein Paper zur&uuml;ckzieht oder nicht, h&auml;ngt f&uuml;r Scheffler vom Kontext ab. Wenn eine Manipulation offensichtlich beabsichtigt ist, wird auch der Rest des Papers genauer angeschaut, aber: Der Verlag zieht einen Beitrag nur zur&uuml;ck, wenn Bedenken an den Schlussfolgerungen bestehen. Scheffler sagt: &bdquo;Es ist nicht unser Job, Autoren moralisch zu bewerten. So sehr wir ein Interesse daran haben, dass alles, was wir ver&ouml;ffentlichen, verl&auml;sslich ist &ndash; wir k&ouml;nnen niemanden feuern. Manche Sleuths wollen Bestrafung. Eine Retraction ist dazu aber nicht gedacht, sondern soll die Leser informieren, dass dieser Artikel nicht verl&auml;sslich ist.&ldquo;
Wissenschaftliches Fehlverhalten ahnden andere. Wird die gr&ouml;&szlig;te deutsche Forschungsf&ouml;rdereinrichtung, die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), dessen gewahr, kann sie Forschende mehrere Jahre lang von F&ouml;rderungsantr&auml;gen ausschlie&szlig;en, laufende F&ouml;rderungen widerrufen oder bewilligte Antr&auml;ge zur&uuml;cknehmen. Im Juli 2025 schloss sie etwa die Medizinprofessorin Simone Fulda f&uuml;r ein Jahr von Antr&auml;gen bei der DFG aus. Der DFG zufolge hatte sie Abbildungen unerlaubt dupliziert und durch Einsetzen von Teilen ver&auml;ndert, um wissenschaftliche Ergebnisse zu belegen.
Wer selbst problematische Abbildungen oder Abschnitte findet, dem empfiehlt Bik, sich nicht an die Autor:innen zu wenden, au&szlig;er bei offensichtlich unbeabsichtigten Fehlern. Besser sei ein anonymer Beitrag auf Pubpeer oder der Kontakt zum Journal. Werden Forschende der Manipulation bezichtigt, melden sie sich teils direkt, mal sachlich, manchmal emotional. Der Mikrobiologe und Mediziner Didier Raoult, vor allem bekannt durch seine Entdeckungen zu Riesenviren, ver&ouml;ffentlichte im Jahr 2020 ein Paper zu einer m&ouml;glichen Covid-19-Behandlung mit Hydroxychloroquin. Bik kritisierte, die Daten zu sechs der Patient:innen seien l&uuml;ckenhaft, es gebe zeitliche Ungereimtheiten bei der Zustimmung der Ethikkommission, und merkte an, dass Raoults Coautor Jean-Marc Rolain gleichzeitig Chefredakteur der Zeitschrift sei. Mit einem Kollegen stellte Raoult in Frankreich Strafanzeige gegen Bik. Deswegen f&uuml;rchtete sie, bei einer R&uuml;ckkehr aus den USA in die Heimat in den Niederlanden auf EU-Boden festgenommen zu werden. &bdquo;Das hielt mich nachts wach, weil ich nicht wusste, was das f&uuml;r mich bedeutet. Aber ich habe weitergemacht.&ldquo; Mehr als 1000 Forschende solidarisierten sich in einem offenen Brief mit Bik, Raoults Studie ist inzwischen zur&uuml;ckgezogen und die Strafanzeige fallengelassen.
Scheffler sagt, sein Team sei mit tausenden Autor:innen pro Jahr wegen m&ouml;glicher Probleme mit Artikeln im Kontakt. F&uuml;r sie stehen Ressourcen und Renommee auf dem Spiel, und manche reagierten &uuml;ber: &bdquo;Das geht von &sbquo;Wir verklagen den Verlag auf Millionen&lsquo; bis zu &sbquo;Ich besuche dich zu Hause.&lsquo; Es ist schon sehr belastend.&ldquo; Andererseits erhalte er innerhalb des Journals und von Hinweisgebern positive R&uuml;ckmeldung, habe das Gef&uuml;hl, das Richtige zu tun, und seinen Bekannten sage er: &bdquo;Ich k&auml;mpfe gegen Fake News.&ldquo;

Sie sehen doppelt

Industrie + Technik

Mit Spuren verbinden wir Detektivarbeit, Tatorte und Verbrechen. Fabian Altermann ist Forensiker beim Bundeskriminalamt (BKA) und hat den Nachrichten aus der Chemie verraten, welche Spuren er untersucht, wie er damit zum Aufkl&auml;ren von Straftaten beitr&auml;gt und ob das so abl&auml;uft wie im Fernsehen.
Fabian Altermann, mit welchen Spuren haben Sie als forensischer Chemiker beim BKA zu tun?
FADas BKA bearbeitet alle m&ouml;glichen Straftaten: Betrug, Mord, Sachbesch&auml;digung, Drogendelikte, Terrorismus. Bei den Spuren, die wir uns anschauen, ist also alles dabei von 1,6 Tonnen Kokain und ganzen Brandtatorten &uuml;ber Proben im Milli- und Mikrogrammbereich aus Autoreifen oder Schuhsohlen bis zur DNA- und Partikelanalyse im Nano-Ma&szlig;stab.
<figure xml:id="nadc20264157605-fig-0001">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokyre5efuzy07tbvh8d8o35" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157605_fig_0001_a_95a5bad3f3.png">
<figcaption><label>Abb.1: </label>Bild: Blue Rain / Adobe Stock, bearbeitet</figcaption>
</figure>
</figure>
<figure xml:id="nadc20264157605-fig-0002">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokyrhhki5f907un2zonc7xe" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157605_fig_0002_a_a9024abaa5.png">
<figcaption><label>Abb.2: </label>Fabian Altermann ist Chemiker und arbeitet am kriminaltechnischen Institut des Bundeskriminalamts. Foto: BKA</figcaption>
</figure>
</figure>
An welchem Punkt der kriminalistischen Spurensuche befinden Sie sich?
FA Zwischen der Spurensicherung am Tatort und der Analyse am Ger&auml;t. Ich schaue mir die Spuren an und &uuml;berlege, wie sie sich am besten untersuchen lassen.
Die Proben nehmen Sie also nicht selbst?
FA Normalerweise bekommen wir die zugeschickt. 85 Prozent unserer Analysen sind Auftr&auml;ge f&uuml;r die Landeskriminal&auml;mter, die Bundespolizei oder den Zoll. Die Probennahme ist meistens schon abgeschlossen, wenn wir den Auftrag bekommen. Dann schauen wir, was davon relevant ist. Die Kollegen vor Ort wissen ja nicht immer, welche Methoden wir haben und was sich damit herausfinden l&auml;sst. Die sammeln erstmal alles ein. Wir sortieren und priorisieren. Manchmal fahren wir auch raus, um nochmal mehr Proben zu nehmen, beispielsweise an Brandtatorten oder wenn Bet&auml;ubungsmittel beim Zoll lagern.
Wie viel wissen Sie &uuml;ber die F&auml;lle, zu denen Sie Spuren untersuchen?
FA Wir bekommen einen Auftrag mit einer bestimmten Frage von Polizei, Gericht oder Staatsanwaltschaft und m&uuml;ssen dazu ein Gutachten schreiben. Wir erhalten dazu auch Informationen, was wo passiert ist und woher die Proben stammen. Das ist wichtig, um die Frage zu beantworten. Geht es beispielsweise um Hinweise zum Tatverd&auml;chtigen oder eher um einen Tatverlauf?
Was k&ouml;nnte so eine Frage zum Beispiel sein?
FA Enth&auml;lt eine Probe Glaspartikel und k&ouml;nnen diese aus einer Scheibe stammen, die bei einem Einbruch eingeschlagen wurde? Dabei ist relevant, wo die Probe sichergestellt wurde. Glas findet man h&auml;ufig in Schuhsohlen; auf Oberbekleidung ist das was anderes, vor allem wenn die Partikel dann noch zur Scheibe aus dem Einbruch passen.
Welche Methoden nutzen Sie?
FA Wir bedienen uns aus dem ganzen Zoo der Analytik. Als ich noch als Sachverst&auml;ndiger am kriminaltechnischen Institut t&auml;tig war, habe ich mich haupts&auml;chlich mit Rasterelektronenmikroskopie und R&ouml;ntgenbeugung besch&auml;ftigt.
Und f&uuml;r welche forensischen Spuren eignen sich Elektronenmikroskopie und R&ouml;ntgenanalytik?
FA Bet&auml;ubungsmittel, Materialproben wie Metalle, Keramik, biologische Proben oder Mikroelektronik. Ru&szlig;partikel haben wir zum Beispiel oft untersucht.
Um nachzuweisen, dass es sich bei einer Spur um Ru&szlig; handelt?
FA Genau. Das erkennt man an der Morphologie. Ru&szlig;partikel bilden charakteristische Ketten oder netzf&ouml;rmige Agglomerate aus 50 bis 100 Nanometer gro&szlig;en Partikeln. So k&ouml;nnen wir feststellen, ob schwarze Anhaftungen Ru&szlig; sein k&ouml;nnen, etwa von den H&auml;nden eines Tatverd&auml;chtigen.
K&ouml;nnen Sie noch mehr &uuml;ber den Ru&szlig; herausfinden, zum Beispiel woher er stammt?
FA Nein. Beim Verbrennen organischen Materials entstehen immer C2-Acetylenfragmente, aus denen sich in der Flamme die Ru&szlig;partikel bilden. &Uuml;ber die Brandquelle k&ouml;nnen wir deshalb mit dieser Methode nichts herausfinden. Auch &uuml;ber den Abstand eines Tatverd&auml;chtigen zur Quelle k&ouml;nnen wir keine Aussage treffen.
Schreiben Sie das auch in Ihre Gutachten?
FA Ja. Es ist wichtig, zu erkl&auml;ren, was die Methode leisten kann, wie pr&auml;zise sie ist, was sich damit herausfinden l&auml;sst und was nicht. Und zwar nicht in wissenschaftlichem Fachjargon, sondern so, dass Polizeibeamte und Juristen es verstehen.
Was schreiben Sie dann zum Beispiel &uuml;ber die Ru&szlig;analyse?
FA &bdquo;Wir haben Partikel gefunden, die in ihrer qualitativen Zusammensetzung, Gr&ouml;&szlig;e und Form Ru&szlig;partikeln entsprechen.&ldquo; Wir bewerten keine Beweise, wir liefern den Sachverstand. Darauf verl&auml;sst sich der Richter f&uuml;r sein Urteil. Da darf man auch keine Scheu haben, zu sagen, dass Analyseergebnisse nicht eindeutig sind oder sich eine Frage nur anhand dieser nicht beantworten l&auml;sst. Manchmal k&ouml;nnen wir ausschlie&szlig;en, dass es sich bei der Probe um Ru&szlig; handelt. Aber nur weil wir keinen gefunden haben, hei&szlig;t das nicht unbedingt, dass keiner da ist oder war &ndash; sondern nur, dass wir in der Probe keinen nachweisen konnten. Jede Methode ist ja irgendwo begrenzt.
Und manchmal auch die Qualit&auml;t der Probe.
FA Richtig. Aus einer schlechten Probe holt die beste Analytik nur wenig raus. Da sind auch Probennahme, Transport und Lagerung wichtig, um die Probe nicht zu kontaminieren oder besch&auml;digen. Wenn Kleidung mit vermeintlichen Ru&szlig;spuren zum Beispiel zwei Wochen lang luftdicht verpackt auf der Polizeiwache rumliegt, kann sie schimmeln. Und neben Schimmel Ru&szlig; nachzuweisen ist so gut wie unm&ouml;glich.
Bei Kontamination denke ich auch sofort an DNA-Spuren.
FA Ja, in der DNA-Analytik tauchen zwangsl&auml;ufig auch mal die DNA-Spuren von Kollegen auf.
Was passiert dann?
FA Deren DNA ordnen wir &uuml;ber interne Referenzen zu. Dann schauen wir, wann und von wem die Probe genommen wurde, ob und wann der entsprechende Kollege das Asservat hatte. So l&auml;sst sich sagen, ob er ein berechtigter Spurenverursacher sein kann. Problematisch kann das bei alten Asservaten aus den 70ern sein. Da hat noch niemand darauf geachtet, Proben nicht mit der eigenen DNA zu kontaminieren.
Kann man sich Ihre Arbeit ein bisschen vorstellen wie bei den Krimiserien im Fernsehen?
FA Manches ist schon wie im Fernsehen. Wir haben mal eine Sch&auml;deldecke oder andere Leichenteile auf dem Tisch oder 500 Gramm Heroin. Wir hatten auch schon eine Leiche, die in Beton eingegossen war. Zehn Ecstasy-Pillen sind analytisches Tagesgesch&auml;ft. Aber anders als im Fernsehen haben wir hier alle einen eng abgesteckten T&auml;tigkeitsbereich. Wir ermitteln nicht und spekulieren nicht &uuml;ber Motive. Wir haben keine allwissenden Sachverst&auml;ndigen, die alle Methoden vor Gericht vertreten k&ouml;nnen. Und die Sachverst&auml;ndigen sitzen in der Regel auch nicht selbst am Messger&auml;t. Das machen Operatoren, die den ganzen Tag nichts anderes tun, als das Ger&auml;t zu bedienen.
K&ouml;nnen Sie noch Krimis schauen, ohne zu bewerten, wie realistisch die Methoden sind?
FANaja, wenn ein Rasterelektronenmikroskop farbige Bilder liefert, muss ich schon lachen. Und manchmal erkl&auml;re ich auch Mitschauenden, dass das in Wirklichkeit alles so einfach nicht geht. Unsere Arbeit ist oft viel m&uuml;hsamer und kleinteiliger als dargestellt. Manchmal muss man sich durch einen ganzen Berg Dreck k&auml;mpfen, um die Partikel zu finden, die man sucht. Oder man extrahiert, charakterisiert und evaluiert wochenlang. Wenn wir wie im Fernsehen eine unbehandelte Probe in ein Ger&auml;t stecken k&ouml;nnten und sofort eine Strukturformel aufploppte, w&auml;re das traumhaft.
Machen Sie auch Strukturaufkl&auml;rung?
FA Ja, zum Beispiel bei neuen psychoaktiven Substanzen. Die sind potenziell erstmal legal, wenn sie nicht vom Bet&auml;ubungsmittel- oder Neue-psychoaktive-Stoffe-Gesetz erfasst sind. Anhand der Strukturaufkl&auml;rung empfehlen wir dann auch, wie die Substanz gesetzlich einzuordnen ist.
Wenn Sie so eine Substanz zur Analyse bekommen, wissen Sie dann vorher schon grob, was das sein k&ouml;nnte?
FA Meistens. Die Leute designen neue psychoaktive Substanzen normalerweise, indem sie schon bestehende modifizieren. Manchmal stellen Kollegen aber auch am Tatort ein Gl&auml;schen mit wei&szlig;em Pulver sicher. Das kann dann alles sein, Rattengift, Kokain, Zucker oder irgendein abgefahrenes Mineral eines Sammlers. Hatten wir alles schon.
Potenziell ist es also gef&auml;hrlich.
FA Ja. Wichtig ist, immer Kittel und Handschuhe zu tragen und unter dem Abzug zu arbeiten, selbst wenn es am Ende nur Zucker ist. Wir haben auch schon Kaliumcyanid gefunden oder Fentanyl. Das ist pulverf&ouml;rmig schon in sehr geringen Mengen von wenigen hundert Mikrogramm bis wenigen Milligramm hochpotent.
Haben Sie eine Go-to-Methode f&uuml;r &bdquo;wei&szlig;es Pulver&ldquo;, mit der Sie beginnen?
FA R&ouml;ntgenfluoreszenzanalyse, R&ouml;ntgenbeugung und Elektronenmikroskopie. Um &uuml;berhaupt eine Idee zu haben, welche Elemente in der Probe sind und ob es kristalline Bestandteile gibt. Zudem geht das schnell, innerhalb von Stunden hat man erste Ergebnisse. Manchmal haben wir ja Zeitdruck, zum Beispiel bei Anschl&auml;gen. Da k&ouml;nnen wir uns nicht Wochen oder Monate f&uuml;r die Analyse nehmen.
Schauen oder lesen Sie Nachrichten anders, seitdem Sie beim BKA arbeiten?
FA Ja. Wenn etwas passiert, jemand mit dem Auto &uuml;ber den Weihnachtsmarkt f&auml;hrt oder jemand erschossen wird, frage ich mich sofort, ob und wann Proben zu uns kommen und was wir tun k&ouml;nnen. Grunds&auml;tzlich sind wir mit unserer Arbeit immer nah am aktuellen Geschehen und der Politik. Alles, was die Gesellschaft besch&auml;ftigt, besch&auml;ftigt fr&uuml;her oder sp&auml;ter auch die Forensik.
Also derzeit auch KI?
FA Ja. Es gibt zum Beispiel Forensikforschung in Richtung Musterklassifizierung. KI wird aber in absehbarer Zeit keine Sachverst&auml;ndigen ersetzen, denke ich. Am Ende eines Strafverfahrens steht ein Mensch, da sollte auch am anderen Ende ein Mensch sein, der die forensischen Ergebnisse vertritt.
Woran forschen Sie beim BKA noch?
FA Unseren Forschungsprojekten liegen immer Sachverhalte zugrunde, die gerade aktuell sind und uns im Alltag besch&auml;ftigen, zum Beispiel Geldautomaten-Sprengungen.
Welche Forschungsfragen stellen Sie sich da?
FA Wie l&auml;sst sich nachweisen, ob verschiedene Tatorte zusammenh&auml;ngen oder Geldscheine aus einem gesprengten Automaten stammen? Daf&uuml;r wurden Raubstopptinten entwickelt und Methoden, um die Farben zu charakterisieren. Vor Jahrzehnten war lange Zeit die Rasterelektronenmikroskopie von Gl&uuml;hwendeln aus Blinkern ein gro&szlig;es Thema &ndash; zum Beispiel um herauszufinden, ob jemand, der in einen Autounfall verwickelt war, beim Abbiegen geblinkt hat oder ob das Licht an war. Die Gl&uuml;hwendeln werden beim Aufprall komprimiert, verschmelzen, rei&szlig;en und zeigen dann ganz charakteristische Rissspuren.
Entwickeln Sie auch neue Methoden?
FA Wir entwickeln Methoden oder Workflows weiter, um sie auf neue Systeme anzuwenden, und validieren sie, oft auch in Zusammenarbeit mit Universit&auml;ten. Ich habe zum Beispiel mit einer Studentin der Uni Frankfurt die Rietveld-Quantifizierung auf R&ouml;ntgenbeugungsdiffraktogramme von Sprengstoffen angewandt, um deren Gehalte in pyrotechnischen Gemischen zu bestimmen.
Kooperieren Sie auch mit Unternehmen?
FA Ja, zum Beispiel mit Herstellern von Geldautomaten bei den Raubstoppfarben. Oder mit Automobilherstellern. Wir haben die weltweit gr&ouml;&szlig;te Sammlung von Automobillacken. Wenn eine Lackspur gefunden wird, charakterisieren wir sie und k&ouml;nnen beispielsweise sagen: Das war h&ouml;chstwahrscheinlich ein roter Opel Ascona aus den 1990er Jahren.
Wie finanzieren Sie Ihre Forschung?
FA Wir haben ein kleines internes Budget, beantragen aber auch wie Forschungsgruppen an der Uni von der EU oder dem Bundesministerium f&uuml;r Forschung, Technologie und Raumfahrt finanzierte Projekte. Die T&ouml;pfe sind dann eben andere, der Internal Security Fund oder das Rahmenprogramm f&uuml;r zivile Sicherheit.
Sehen Sie sich eher als Wissenschaftler oder als Ermittler?
FA Wir sehen uns hier alle eher als Wissenschaftler &ndash; mit dem Vorteil eines festen Arbeitsvertrags. Wir sind im Prinzip ein wissenschaftliches Institut mit Abteilungsleiter statt Professor. Wir unterst&uuml;tzen nat&uuml;rlich die Polizei und die Gerichte als unabh&auml;ngige Sachverst&auml;ndige. Dabei arbeiten wir interdisziplin&auml;r, tauschen uns viel aus mit anderen Abteilungen, Vollzugsbeamten und kriminaltechnischen Instituten im Ausland. Am Ende steht das gemeinsame Ziel, zu helfen, eine Straftat aufzukl&auml;ren. Auch wenn man manchmal Dinge sieht, die man lieber nicht gesehen h&auml;tte, ist daher das Sch&ouml;ne: Man wei&szlig; immer, wof&uuml;r man morgens aufsteht und hat das Gef&uuml;hl, etwas f&uuml;r die Sicherheit in Deutschland zu tun.
<figure xml:id="nadc20264157605-fig-0003">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokyrl0kkcqd07uquy5i6t9u" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157605_fig_0003_a_dbced8e23b.png">
<figcaption><label>Abb.3: </label>Bilder: Vitalo4ok, SenorPinky / Adobe Stock</figcaption>
</figure>
</figure>
Mit Fabian Altermann sprach Nachrichten-Redakteurin Katharina K&auml;fer.
<h2 type="main">Zur Person: Fabian Altermann</h2>
Fabian Altermann, 38 Jahre alt, hat Chemie am Karlsruher Institut f&uuml;r Technologie (KIT) studiert &ndash; mit den Schwerpunkten Werkstoffkunde, Festk&ouml;rper- und Radiochemie &ndash; und dort zum Dr.-Ing. promoviert. Er besch&auml;ftigte sich w&auml;hrend der Promotion mit der Defektchemie perowskitischer Funktionskeramiken und war gleichzeitig als Berater f&uuml;r die KIT-Campus-Transfer-Gesellschaft zu Werkstoffen und Prozesstechnik t&auml;tig.
Seit 2020 arbeitet er beim Bundeskriminalamt in Wiesbaden. Zun&auml;chst war er Sachverst&auml;ndiger f&uuml;r Material- und Mikrospuren in der zentralen Analytik am Kriminaltechnischen Institut (KTI). Seit Mitte 2025 ist er stellvertretender Leiter des Bereichs Einsatz-, Vorgangs- und Asservatensteuerung der zentralen Asservatenstelle des KTI.

„Wir bewerten keine Beweise, wir liefern den Sachverstand“

Keime identifizieren und &uuml;ber die Zeit beobachten, ob es mehr werden oder andere Arten dazu kommen &ndash; das ist wichtig beim Herstellen steriler Arzneimittel, um Gegenma&szlig;nahmen zu ergreifen und Risiken abzusch&auml;tzen. Denn in Umgebungen, die m&ouml;glichst keimfrei sein sollen, finden sich mehr mikrobiologische Spezies, als man vermuten w&uuml;rde.
In Reinr&auml;umen halten Filter und Luftstr&ouml;mung die Staub- und Keimkonzentration in der Luft gering. Dadurch l&auml;sst sich die Produktqualit&auml;t sichern, etwa in Pharmazie, Medizin- oder Halbleitertechnik. Hersteller m&uuml;ssen testen, ob die entsprechenden R&auml;ume die Anforderungen erf&uuml;llen (Kasten). Dabei ist es wichtig, nicht nur zu einem bestimmten Zeitpunkt auf Mikroorganismen zu pr&uuml;fen, sondern &uuml;ber die Zeit zu beobachten, wie sich deren Konzentrationen entwickeln. Einzelne Tests zu nur einem Zeitpunkt erfassen die Biodiversit&auml;t der mikrobiellen Flora n&auml;mlich unvollst&auml;ndig. Beim Umgebungsmonitoring &uuml;ber die Zeit wird das Keimspektrum gr&ouml;&szlig;er; selbst in kontrollierter Umgebung wie einem Reinraum kommen neue Spezies dazu. Bei solchen Umgebungsmonitorings in pharmazeutischen Unternehmen enthielten 93 626 mikrobielle Proben 1992 verschiedene Spezies.
<figure xml:id="nadc20264157433-fig-0001">
<figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokyqx93k9hd07uqctlq1ggv" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157433_fig_0001_a_f29c526693.png">
<figcaption><label>Abb.1: </label>Bild: Emiliia / Adobe Stock</figcaption>
</figure>
</figure>
<h2 type="main">Die schlimmsten &Uuml;belt&auml;ter</h2>
&Uuml;ber die Zeit ver&auml;ndert sich die Zusammensetzung der Keime. Der Anteil einiger h&auml;ufig vorkommender Mikroorganismen bleibt meist konstant. Dazu geh&ouml;ren die Bakterien Micrococcus spp., Staphylococcus spp. und Bacillus spp. Micrococcus ist meist harmlos; Staphylococcus- und Bacillus-Arten k&ouml;nnen allerdings Infektionen oder Lebensmittelvergiftungen verursachen. Das Hautbakterium Staphylococcus aureus kann beispielsweise Abszesse, Wundinfektionen, Lungenentz&uuml;ndung oder Sepsis ausl&ouml;sen.
Im Lauf der Zeit kommen weitere Mikroorganismen dazu, deren Anteile meistens niedriger sind. Es handelt sich dabei um eher selten vorkommende Keime. Damit rechnet aufgrund der Reinigung und Desinfektion vorher niemand. &Uuml;berleben k&ouml;nnen bestimmte Bakterien solche Prozeduren etwa, weil sie ihren Stoffwechsel tempor&auml;r herunterfahren und so in eine Art Tiefschlaf fallen. Solche neu dazukommenden und seltenen Mikroorganismen sind die gr&ouml;&szlig;ten &Uuml;belt&auml;ter, denn sie f&uuml;hren zu gef&auml;hrlichen Kontaminationen und Out-of-specification-Abweichungen, bei denen das Produkt nicht den Good-manufacturing-practice(GMP)-Anforderungen entspricht. M&ouml;gliche Folgen: Hersteller m&uuml;ssen Produktchargen verwerfen oder die Konsument:innen infizieren sich.
Das Umgebungsmonitoring zeigte auch: Je nach Jahreszeit ist die mikrobielle Flora unterschiedlich zusammengesetzt. Das erfordert, das saisonale Risiko zu beurteilen und Reinigungsma&szlig;nahmen entsprechend anzupassen.
Es gen&uuml;gt also nicht, einen Reinraum einmal zu untersuchen und davon auszugehen, er sei damit sicher. St&auml;ndiges Verfolgen der Keimbelastung &uuml;ber die Zeit &ndash; tracking und trending &ndash; ist essenziell, um Kontaminationen vorzubeugen und abzusch&auml;tzen, wie anpassungsf&auml;hig die gefundenen mikrobiellen Keime sind, etwa gegen Reinigung und Desinfektion. Zudem hilft es den Mitarbeitenden, die mit der Anlage vertraut sind, zu erkennen, wann Grenzwerte &uuml;berschritten werden k&ouml;nnten, und fr&uuml;h Gegenma&szlig;nahmen zu ergreifen.
<h2 type="main">Risiko absch&auml;tzen</h2>
Welche Keime besonders risikoreich sind, h&auml;ngt von Produkt und Einsatzgebiet ab: Um welche Art Arzneimittel handelt es sich? Wie empfindlich sind die Patient:innen, die es anwenden? Haben sie eine oder sogar mehrere chronische Krankheiten?
Bewertet man das Risiko anhand der Zahl an Arzneimittelr&uuml;ckrufen, liegen gramnegative Bakterien als Hauptr&uuml;ckrufgrund auf Platz eins, gefolgt von Pilzen.1)
Das Risiko im Einzelfall bewerten Produktionsleitung und Mitarbeitende in der Qualit&auml;tskontrolle. Wurde eine mikrobielle Kontamination gefunden, ist zu untersuchen, welche Spezies sie verursacht hat. Erst damit l&auml;sst sich beantworten, in welcher Umgebung die Keime wachsen und sich vermehren &ndash; also bei welcher Temperatur, ob mit oder ohne Sauerstoff und Kohlenstoffquellen &ndash; und mit welchen Endotoxinen zu rechnen ist. Endotoxine sind hitzestabile Lipopolysaccharide (LPS), die in der Au&szlig;enmembran bestimmter Bakterien vorkommen. Wenn die Bakterien sterben oder sich teilen, setzen sie LPS frei, die Fieber, Entz&uuml;ndungen und andere Immunreaktionen ausl&ouml;sen k&ouml;nnen. Ist das Bakterium bekannt, l&auml;sst sich die Gefahr absch&auml;tzen.
Wichtig zu wissen ist zudem, ob die entsprechenden Spezies Sporen bilden k&ouml;nnen, also resistente Entwicklungsformen. Sporenbildner sind etwa Bacillus anthracis, Erreger des Milzbrands, oder Clostridien, die etwa Tetanus oder Botulismus verursachen.
<h2 type="main">Kontaminationswege</h2>
Um gegen die Keime vorzugehen, sind die Kontaminationswege nachzuverfolgen. Daf&uuml;r ist wichtig, wo welche Bakterienst&auml;mme vorkommen: im inneren Reinraum (etwa der Klasse A, Kasten), in vorgelagerten Reinr&auml;umen (etwa Klasse B bis D), in wasserzuf&uuml;hrenden Leitungen, an Mitarbeitenden oder Patient:innen. Typisieren lassen sich die Bakterien mit Single oder Multi Locus Sequence Typing (SLST oder MLST). Bei MLST werden sieben konservierte Gene sequenziert, sodass sich auch eng verwandte St&auml;mme unterscheiden lassen. SLST verwendet nur ein spezifisches Gen und ist verglichen mit dem MLST schneller und billiger.
Keime aus der Luft lassen sich beispielsweise mit Sedimentationsplatten sammeln, Keime auf Oberfl&auml;chen oder Mitarbeitenden mit Abklatschtests, bei denen n&auml;hrbodenbeschichtete Tr&auml;ger auf die zu untersuchende Stelle gedr&uuml;ckt werden. Gerade in der pharmazeutischen Produktion, wo normalerweise wachstumshemmende Bedingungen herrschen, werden so auch lebens-, aber nicht vermehrungsf&auml;hige Organismen isoliert. Solche Organismen hei&szlig;en viable but not culturable (VBNC); sie lassen sich nicht in der Petrischale kultivieren und im Massenspektrometer identifizieren. Stattdessen ist &uuml;ber Sequenzanalyse ein bestimmtes Zielgen nachzuweisen. Bei Bakterien ist das &uuml;blicherweise ein etwa 1500 Basen langes Gen, das 16S-rRNA-Gen, das f&uuml;r einen Teil des Bakterienribosoms kodiert. Bei Hefen und Pilzen ist es die Internal-Transcribed-Spacer(IST)-Region, ein spezifischer, nicht-kodierender DNA-Abschnitt.
Ist die sequenzierte Spezies bereits ver&ouml;ffentlicht, l&auml;sst sie sich in Datenbanken finden, etwa Silva, Ezbiocloud, Unite oder NCBI Blast. Falls nicht, ist die gefundene unbekannte Spezies zumindest einer Gattung zuzuordnen. &Uuml;ber die Verwandten innerhalb dieser Gattung l&auml;sst sich dann das Gef&auml;hrdungspotenzial absch&auml;tzen.
Druckkaskaden helfen zu vermeiden, dass Keime aus vorgelagerten in innere Reinr&auml;ume &uuml;berspringen: In Pharmaproduktionen herrschen &uuml;blicherweise 10 bis 15 Pascal &Uuml;berdruck von einem Raum zum n&auml;chsten weiter innen liegenden. Bei hochpotenten oder gef&auml;hrlichen Wirkstoffen ist das umgekehrt: Unterdruck statt &Uuml;berdruck. Denn dann sind Mitarbeitende vor Exposition mit dem Produkt zu sch&uuml;tzen. Beispielsweise werden Waagen und Tablettenpressen dann in Geh&auml;usen unter Unterdruck betrieben, sodass die Substanz nicht in den Reinraum gelangt. Moderne pharmazeutischen Produktionsanlagen sind darauf ausgelegt, sowohl bei &Uuml;ber- als auch bei Unterdruck zu funktionieren.
<h2 type="main">Mensch, Wasser, Boden</h2>
MLST liefert neben Informationen, welche Keime in einzelnen Unternehmen vorkommen, auch Erkenntnisse, woher die Keime kommen.
Der Mensch gilt weithin als Dreckschleuder, als hygienischer Schwachpunkt in Reinr&auml;umen schlechthin. MLST-Ergebnisse zeigen: 40 Prozent der bakteriellen Kontaminationen stammen von Menschen, haupts&auml;chlich Hautkeime wie Staphylococcus spp., Micrococcus spp., Curtobacterium spp., die zu Abszessen, Wundinfektionen oder Sepsis f&uuml;hren k&ouml;nnen, sowie Darmbakterien wie Salmonella spp. und Enterococcus spp., die etwa Durchfall oder Typhus und Harnwegsinfektionen oder Endokarditis hervorrufen k&ouml;nnen. Um Kontaminationen durch Menschen zu verhindern, laufen bestimmte Produktionsprozesse vollst&auml;ndig automatisiert in menschenleeren Reinr&auml;umen der Klasse A, etwa das Herstellen steriler Injektions- oder Infusionsl&ouml;sungen.
46 Prozent aller in Reinr&auml;umen gefundenen Bakterien sind allerdings solche, die im Wasser oder im Erdreich vorkommen, etwa Pseudomonas spp., Ralstonia spp., Bacillus spp. und Burkholderia spp.
Solche Keime tragen Mitarbeitende teilweise &uuml;ber Schuhe und Kleidung ein. Zudem k&ouml;nnen Keime aus dem Boden in L&uuml;ftungsanlagen gelangen, wenn Staub aufgewirbelt wird. Durch die L&uuml;ftung kommen sie dann in den Reinraum. An den Innenw&auml;nden von Wasserleitungen k&ouml;nnen sich Biofilme bilden, aus denen sich Keime l&ouml;sen und so mit dem Wasser in Reinr&auml;ume gelangen k&ouml;nnen.
Bei Kontamination mit Wasser- und Bodenkeimen ist daher zu pr&uuml;fen, ob Mitarbeitende die Hygieneschleusen ordnungsgem&auml;&szlig; nutzen und die Reinraumbekleidung richtig anlegen, ob die L&uuml;ftungsfilter und Leitungen sauber sind. Ist die Kontaminationsquelle identifiziert, l&auml;sst sich Abhilfe schaffen: L&uuml;ftungsfilter tauschen, Rohre reinigen, desinfizieren oder schlimmstenfalls tauschen. Werden die Hygieneschleusen zwischen unterschiedlichen Reinraumbereichen nicht ordnungsgem&auml;&szlig; genutzt oder Reinraumbekleidung nicht korrekt angelegt? Abhilfe: Mitarbeitende schulen.
<h2 type="main">Regulierung: Sterile Arzneimittel herstellen</h2>
Der EU-GMP-Annex 1 ist das zentrale Regelwerk f&uuml;r das Herstellen steriler Arzneimittel in der EU und f&uuml;r Arbeiten in kontrollierten Umgebungen wie Reinr&auml;umen. Bis August 2023 gen&uuml;gte es, die mikrobiologische Gesamtbelastung zu quantifizieren. Mittlerweile ist nachzuweisen, um welche Spezies es sich bei den Verunreinigungen handelt. Bisher unbekannte sind zu bestimmen &ndash; oder zumindest deren bekannte Verwandte.2) Zudem ist zu beobachten, wie die Keimzusammensetzung sich &uuml;ber die Zeit &auml;ndert. Als Ma&szlig;e f&uuml;r die Belastung dienen die Zahlen der Partikel pro Kubikmeter Luft, die eine Gr&ouml;&szlig;e von 0,5 &micro;m und 5 &micro;m &uuml;berschreiten (Tabelle).<img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmokyraydkbm107uqxfz6bkwy" data-strapi-src="https://cdn.gdch.de/prod/nadc20264157433_gra_0001_a_9cb5b07e83.png">Grenzwerte f&uuml;r die Partikelbelastung in verschiedenen Reinraumklassen. Daten aus Lit. 2)
Es gelten je nach Reinraumklasse verschiedene Grenzwerte im Betrieb und in Betriebspausen. Werden diese Grenzwerte &uuml;berschritten, sind Corrective and Preventive Actions (Capas) durchzuf&uuml;hren, bestehend aus Sofortma&szlig;nahmen, etwa Dokumentation oder Produktionsstopp, Analyse der Ursachen sowie korrigierenden und vorbeugenden Ma&szlig;nahmen.
Die h&ouml;chsten Anforderungen gelten f&uuml;r Klasse A, zum Beispiel in der sterilen Produktion. Nach dem Zwiebelschalenprinzip ist der Klasse-A-Reinraum &uuml;blicherweise von einem der Klasse B umgeben. In diesem werden etwa L&ouml;sungen f&uuml;r die sterile Abf&uuml;llung vorbereitet. Es folgen Klasse C, etwa zum Herstellen nichtsteriler Tabletten, und Klasse D, beispielsweise f&uuml;r die Endverpackung. Die Speziesanalytik ist nur f&uuml;r die Klassen A und B Pflicht, Expert:innen empfehlen sie aber auch f&uuml;r C- und D-Reinr&auml;ume. Denn findet man etwa einen Trend zu h&ouml;heren Konzentrationen eines bestimmten Keims in den &auml;u&szlig;eren Zwiebelschalen C und D, ist es m&ouml;glich, dass dieser Keim in die inneren Schalen A und B &uuml;berspringt. Das l&auml;sst sich dann schon fr&uuml;h durch Gegenma&szlig;nahmen verhindern, etwa Austauschen der Filter, Schulen des Personals oder Wechsel der Desinfektionsmittel.
<h2 type="main">Der Autor</h2>
Der promovierte Chemiker Christian Ehrensberger ist freier Mitarbeiter der Nachrichten aus der Chemie.
<ul class="references" cited="no" xml:id="nadc20264157433-bibl-0001">
<li xml:id="nadc20264157433-bib-0001">1 L. Jimenez, BioTech (Basel) 2026, 15, 8, doi: 10.3390/biotech15010008</li>
<li xml:id="nadc20264157433-bib-0002">2 Good-Manufacturing-Practice(GMP)-Guidelines der Europ&auml;ischen Kommission: <a href="https://t1p.de/nh9gv" target="_blank" rel="noopener">t1p.de/nh9gv</a></li>
</ul>

Kategorie

Schlaglicht Spuren

Meinungsbeitrag

Kann Spuren von Chemie enthalten

Artikel

In alten Spektren schlummert neues Wissen

Artikel

Sie sehen doppelt

Artikel

„Wir bewerten keine Beweise, wir liefern den Sachverstand“

Artikel

Tracking und Trending im Reinraum

Artikel

Aus der Mine unters Mikroskop