„Das System Erde, unsere Umwelt, konnte erst durch das Leben selbst zum Lebensraum werden. Also nur durch die Mitwirkung von kleinsten Bakterien, Pflanzen und Tieren, einschließlich des Menschen.“ Diese Wechselwirkungen im Ökosystem untersucht Lau mit Fokus auf den Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf. „Das tun wir lokal, aber auch global. Von der Chemie des Bodens an einem bestimmten Standort, bis hin zur Chemie der Atmosphäre.“

Smarte Lösungen nach dem Vorbild der Natur

Sind die natürlichen Kreisläufe gestört, findet der Biogeochemiker Ansätze für Lösungen in der Natur selbst. „Wir nutzen oft Mechanismen, die die Natur selbst entwickelt hat und überlegen, wie wir diese in Technologien „übersetzen“ können. Das meine ich mit nature-based solutions.“ 

Ein Beispiel dafür ist ein Forschungsprojekt rund um die Trinkwassertalsperre Sosa. Wasserdargebot, Niederschlags- und Verdunstungsmuster haben sich seit dem Bau der Talsperre im frühen 20sten Jahrhundert stark verändert. Das Wasser der Talsperre entstammt einem Waldgebiet mit unterschiedlichen Eigenschaften, unter anderem auch mit geschützten und mit forstlich genutzten Moorgebieten. Mehr organische Abbauprodukte aus diesen Gebieten machen die Aufbereitung zum Trinkwasser aufwendiger. „Unsere Forschung an einer nature based solution: Neu angelegte Teiche vor der Talsperre sammeln das Moorwasser und hindern es lange genug am Abfließen, damit Sonne und Bakterien die organischen Abbauprodukte abbauen können, bevor sie in die Talsperre gelangen.“

Diese Lösungen, sind nicht nur regional relevant, so Lau, sie lassen sich auf andere Regionen übertragen, denn „Landnutzungsänderung müssen überall auf dem Globus durch den Klimawandel neu bewertet werden“. Auch neu entwickelte Tools für Messungen und Bewertung kommen nicht nur in der Region zum Einsatz: „Gewässermonitoring beispielsweise ist eine globale Aufgabe. Gemeinsam mit der Professur für Robotik haben wir ein Messfahrzeug entwickelt, das ein besseres Verständnis von Binnengewässern ermöglicht. Ein Roboter kann Messaufgaben schneller und gründlicher übernehmen, und schafft damit eine völlig neue Datengrundlage.“

Interdisziplinär arbeiten schon im Studium

Dass die smartesten Lösungen in der Zusammenarbeit mit anderen Disziplinen entstehen, vermittelt Professor Maximilian Lau auch seinen Studierenden. „Wir arbeiten mit verschiedenen Tools und Techniken aus der Robotik oder im Umgang mit Daten und Künstlicher Intelligenz – und wir denken die Wirtschaft und den Menschen mit, die die Lösungen umsetzen und implementieren.“

An der TU Bergakademie Freiberg bietet Lau zusammen mit Lehrenden aus anderen Fachbereichen das Techno-ökologische Projekt-Modul an: „Mit den Studierenden haben wir schon an intelligenten Lösungen für Insektenmonitoring auf dem Campus gearbeitet oder den Spreewald als Lebensraum für Fische unter die Lupe genommen. Dabei bauen wir auf die individuellen Kompetenzen der Teilnehmenden aus ganz unterschiedlichen Studiengängen, ihre Ideen, und auf ihre Fähigkeit, informierte und kreative Fragen zu stellen. Letzteres übrigens gerne ohne KI“.

Forschung mit Verantwortung

Was Lau besonders motiviert? „Ja, unsere Ökosysteme sind bedroht. Aber wir können gemeinsam daran arbeiten, weitere Schäden aufzuhalten! Mit den Forschungsprojekten in der Region übernehmen wir Verantwortung im Freistaat Sachsen. Unsere Absolventinnen und Absolventen arbeiten an lokale Anpassungsstrategien an den Klimawandel, liefern Risikoabschätzungen oder verbessern Vorhersagen. Das ist stimmt mich zuversichtlich.“