Bei großen Ausschreibungen ist Offenheit heute oft die Regel

Dr. Tom Brown über seine Open-Science-Erfahrungen

Die drei wesentlichen Learnings:

  • Es wird zunehmend erwartet, dass Forschungsergebnisse für alle zugänglich sind.
  • Forscher:innen müssen kooperieren, um die Klimaziele zu erreichen.
  • Von Offenheit und Wissenstransfer profitieren alle Beteiligten.


Herr Dr. Brown, wann und wie wurde das Thema Open Science für Sie bedeutsam?

TB: Vor knapp zehn Jahren wechselte ich von der Forschung in die Privatwirtschaft, um als Berater in einem Unternehmen in der Energiebranche zu arbeiten. Wir haben dort Netzintegrationsstudien durchgeführt, unter anderem im Auftrag von Greenpeace und der Weltbank. Im Kern geht es bei diesen Studien darum, zu schauen, wie wir große Mengen erneuerbarer Energien so in das System einspeisen können, dass zeitliche Schwankungen und regionale Unterschiede ausgeglichen werden. Schon damals hat es mich extrem gestört, dass man bei so vielen Studien zur Zukunft der Energiewende nichts über die Annahmen weiß, nicht in den Modell-Code hineinschauen kann und auch nirgendwo nachfragen kann, obwohl es um weitreichende Entscheidungen geht. Wir selbst waren beispielsweise in einer Greenpeace-Studie zum Schluss gekommen, dass Deutschland eine große Stromleitung braucht, um den Windstrom vom Norden zu den Lastzentren im Süden zu bringen. Es gab damals eine große Debatte in der Presse, ob diese Leitung wirklich nötig ist oder nicht. Solche Debatten kann man aber eigentlich nur dann sinnvoll führen, wenn vergleichbare Annahmen zugrunde liegen. Damals wurde mir klar: Wir brauchen ein komplett offenes System – die Stromnetzdaten müssen ebenso frei zugänglich sein wie die Modell-Codes, mit denen man anhand dieser Daten die Ergebnisse berechnet.


Diese Idee wollten Sie dann auch in die Tat umsetzen …

TB: Richtig, 2015 wechselte ich zurück in den Hochschulbetrieb und bekam am Frankfurt Institute for Advanced Studies die Möglichkeit, ein Open-Source-System zur Modellierung von Energiesystemen aufzubauen. Wir sammelten Daten, beispielsweise zu Stromleitungen und regionalen Kapazitäten, und entwickelten ein Software-Framework, mit dem man diese Daten modelliert. Die so entstandene Toolbox namens PyPSA hat inzwischen viele Anwender:innen gefunden, sowohl in der Forschung als auch in der Industrie. Wir haben uns an die wachsende Graswurzelbewegung Open-Energy-Modelling-Initiative  – kurz: openmod – angeschlossen, die offene Ansätze für Modellierung in der Energiewirtschaft fördert. Somit ist die Idee wahr geworden, ein Open-Source-Ökosystem für Energiemodellierung aufzubauen.


Hat diese Entwicklung eine grundlegende Veränderung der Forschung zur Energiewende mit sich gebracht?

TB: Leider gibt es noch immer Studien großer Forschungseinrichtungen, die nicht offen sind. Aber es ändert sich gerade. Noch vor fünf Jahren wurde in diesem Bereich gar nicht offen geforscht, heute nach meiner Schätzung vielleicht zu 30 Prozent. Und ich habe die Hoffnung, dass Journals und Geldgeber alles, was nicht offen ist, bald auch nicht mehr unterstützen. Beim EU-Förderprogramm Horizon Europe zum Beispiel ist Offenheit bei den großen Ausschreibungen die Regel. Es wird zunehmend erwartet, dass die Ergebnisse der öffentlich geförderten Forschung auch für alle zugänglich sind.


Was ist Ihre persönliche Motivation, sich dafür zu engagieren?

TB: Ich könnte natürlich ganz klassisch Paper veröffentlichen, aber das würde die Energiewende nicht wirklich voranbringen. Wir haben nur knapp 30 Jahre, um die Treibhausgasemissionen auf Null zu reduzieren. Und das schaffen wir nicht, wenn wir alle Werkzeuge hinter verschlossenen Türen verstecken. Wir müssen kooperieren. Wir müssen die Arbeit verteilen. Es ist völliger Unsinn, dass in Deutschland hunderte Forschungsinstitute an denselben Problemen arbeiten, ohne Daten und Codes auszutauschen. Das ist eine Verschwendung von Wissen und auch von Forschungsgeldern.


Sie erwähnten die openmod-Initiative – was genau hat es damit auf sich?

TB: Die Plattform openmod ist hauptsächlich ein Treffpunkt für Forscher:innen, die offene Ideen in der Energieforschung unterstützen. Die Plattform wurde 2014 in Berlin gegründet, ich habe mich 2015 angeschlossen. Das Ganze ist sehr einfach organisiert, es gibt eine Mailingliste, ein Wiki, ein Online-Diskussionsforum und regelmäßige Workshops, bei denen wir dann kleine Arbeitsgruppen zu verschiedenen Themen bilden. Im Laufe der Zeit ist so ein internationales Netzwerk entstanden, von dem wir alle profitieren. Hinzu kommt, dass eine große Sichtbarkeit entsteht, denn unsere Modelle sind öffentlich zugänglich. Viele kleinere Universitäten und andere Forschungseinrichtungen, die aufgrund mangelnder Ressourcen keine eigenen Modelle entwickeln können, nehmen unsere Modelle und haben so eine Basis für ihre Arbeit. Das ermöglicht ihnen dann auch, in die Debatte einzusteigen. Wir profitieren im Gegenzug davon, dass sie die Modelle erweitern und Hinweise geben, wo sie verbessert werden können. So ähnlich läuft es mit Unternehmen. Der Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW beispielsweise hat auf unsere Datenbasis und Software gebaut, um zu schauen, wie das Stromnetz bis 2050 angepasst werden muss, damit die Klimaziele erreicht werden. Eine Forschungseinrichtung in Indien wiederum hat unser Framework genommen, um herauszufinden, wie man die Erneuerbaren mit den vorhandenen Kohlekraftwerken kombinieren kann. Dank unserer Software konnten sie eine Menge Zeit und Geld sparen. Es gibt vergleichbare kommerzielle Software, aber die kostet sehr viel Geld. Für die indischen Forscher:innen war auch wichtig, dass man Open-Source-Software sehr gut an die eigenen Erfordernisse anpassen kann.


Wie stehen Sie generell zum Thema Wissenstransfer?

TB: Wissenstransfer ist im Bereich Open Source sehr wichtig. Meiner Meinung nach sollten die Methoden, die wir in Deutschland als einer der Vorreiter der Energiewende entwickeln, auch für andere Länder zugänglich sein. Auch dort gibt es viele nützliche Erfahrungen, von denen wir lernen können, und so hilft es dem Wissenstransfer in beide Richtungen, wenn man mit offenen Ansätzen arbeitet.


Über Dr. Tom Brown

Der promovierte Physiker Tom Brown leitet die Helmholtz-Nachwuchsgruppe „Energiesystemmodellierung“ am Institut für Automation und angewandte Informatik des Karlsruher Instituts für Technologie. Zuvor war er als Postdoktorand am Frankfurt Institute for Advanced Studies tätig. Ehedem arbeitete er bei einem privatwirtschaftlichen Forschungs- und Beratungsunternehmen zur Integration der erneuerbaren Energien in Stromversorgungsnetze, Energynautics GmbH. Er ist Teilnehmer der Open Energy Modelling Initiative openmod, die auf die Förderung einer offenen und transparenten Energiemodellierung abzielt.


Kontakt: https://nworbmot.org

ORCID-ID: https://orcid.org/0000-0001-5898-1911

Google-Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=fnXVODAAAAAJ

Twitter: https://twitter.com/nworbmot




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