150 Jahre Geodäsie in Bonn zwischen Klimaforschung und KI

IK-Bau NRW: Herr Professor Kuhlmann, viele Menschen verbinden Geodäsie noch immer mit klassischen Vermessungsarbeiten am Straßenrand: Stativ, Helm, Messlatte. Wie viel hat dieses Bild heute noch mit der Realität des Fachs zu tun?

Heiner Kuhlmann: Das gehört durchaus noch zur Realität unseres Fachs. Alles, was mit Straßenbau, Brücken, Tunnelbau oder Infrastrukturprojekten zu tun hat, ist weiterhin ein großer Tätigkeitsbereich der Geodäsie. Gerade die Ingenieurgeodäsie spielt dort nach wie vor eine zentrale Rolle. Man muss allerdings sagen: Das Bild bildet nur einen kleinen Ausschnitt des Fachs ab. Die Bandbreite ist heute deutlich größer. Historisch hat die Geodäsie im Wesentlichen drei Wurzeln. Die erste war die Frage nach der Figur der Erde. Also ganz grundlegend: Welche Form hat die Erde überhaupt? Die zweite Wurzel war die Kartografie. Karten wurden ursprünglich vor allem für militärische Zwecke benötigt. Und die dritte Wurzel war das Katasterwesen, also die Frage nach Eigentum, Grundstücken und deren Besteuerung. Alle drei Bereiche existieren bis heute. Aber die Methoden und Technologien haben sich grundlegend verändert.

IK-Bau NRW: Was sind denn heute die großen Fragen der Geodäsie?

Heiner Kuhlmann: Die Geodäsie hat heute eine deutlich größere wissenschaftliche Bedeutung als noch vor einigen Jahrzehnten. Vor allem im Kontext des Klimawandels. Die physikalische Geodäsie galt früher eher als exotisches Spezialgebiet. Heute ist sie zentral für die Erdwissenschaften geworden. Mit geodätischen Methoden können wir messen, wie stark das Grönlandeis schmilzt, warum der Meeresspiegel steigt oder wie sich Massen auf der Erde verändern. Wir können beispielsweise unterscheiden, ob der Meeresspiegelanstieg durch schmelzende Eismassen verursacht wird oder durch thermische Ausdehnung des Wassers. Das sind keine theoretischen Modelle mehr, sondern messbare Prozesse. Und genau das hat die Rolle der Geodäsie verändert. Früher wurde das Fach oft als technisch und abstrakt wahrgenommen. Heute liefert es zentrale Daten für globale gesellschaftliche Fragen.

IK-Bau NRW: Gleichzeitig nutzen Menschen geodätische Anwendungen jeden Tag, meist ohne es zu merken.

Heiner Kuhlmann: Genau. Jeder nutzt Navigationssysteme. Jeder nutzt Google Maps. Jedes Smartphone enthält heute einen GNSS-Empfänger. Das alles basiert auf geodätischen Grundlagen. Nur stellt kaum jemand die Verbindung zur Geodäsie her. Wenn Sie Google Maps am Rechner öffnen, steht unten sogar „Bundesamt für Kartographie und Geodäsie“. Das nimmt nur kaum jemand wahr.

IK-Bau NRW: Das Fach hat in den vergangenen Jahrzehnten enorme technologische Sprünge erlebt. Welche Entwicklungen waren besonders prägend?

Heiner Kuhlmann: Die Geodäsie war eigentlich immer von technologischen Umbrüchen geprägt. Ein großer Schritt war die elektrooptische Streckenmessung. Damit konnte man erstmals große Entfernungen präzise mit Licht messen. Später kamen satellitengestützte Verfahren wie GPS beziehungsweise GNSS hinzu. Dann die Laserscanner-Technologie. Und heute erleben wir noch einmal einen fundamentalen Wandel durch mobile Multisensorsysteme. Früher sind wir mit einzelnen Sensoren zu einem Objekt gegangen und haben gezielt Punkte gemessen. Daraus wurde dann ein Modell erzeugt. Heute erfassen wir mit fahrenden oder fliegenden Plattformen Millionen von Punkten gleichzeitig. Das verändert nicht nur die Geschwindigkeit der Datenerfassung, sondern die gesamte Methodik des Fachs. Mich hat vor allem überrascht, mit welcher Wucht diese Entwicklung gekommen ist. Ich habe vor etwa 15 Jahren auf der Intergeo eine Session zu UAVs also im Volksmund Drohnen organisiert. Damals saßen dort vielleicht 20 Leute. Heute sind ganze Messehallen voller Drohnen- und Sensorsysteme.

IK-Bau NRW: Welche Folgen hat dieser technologische Wandel für die Ausbildung?

Heiner Kuhlmann: Sehr große. Wir diskutieren derzeit intensiv, welche Kompetenzen junge Menschen künftig überhaupt noch brauchen. Die Technologien ändern sich inzwischen so schnell, dass es wenig sinnvoll wäre, Studierende ausschließlich auf aktuelle Werkzeuge zu trainieren. Viele dieser Werkzeuge sind in wenigen Jahren wieder verschwunden oder vollständig verändert. Deshalb werden methodisches Denken und kritische Einordnung wichtiger. Das führt allerdings auch zu Spannungen zwischen Universitäten und Berufspraxis. Aus der Praxis hören wir oft den Vorwurf, Universitäten würden zu praxisfern ausbilden. Gemeint ist damit häufig, dass wir nicht primär die Bedienung aktueller Instrumente lehren. Unsere Perspektive ist aber eine andere. Die Studierenden sollen 30 Jahre im Beruf arbeiten. Deshalb müssen wir ihnen Fähigkeiten vermitteln, die länger halten als konkrete Technologien.

IK-Bau NRW: Welche Rolle spielt dabei Künstliche Intelligenz?

Heiner Kuhlmann: Eine sehr große. Wir haben deshalb in Bonn die erste Professur für Machine Learning in der Geodäsie eingerichtet. Man muss allerdings unterscheiden: Bei der Datenerfassung selbst spielt KI zunächst eine eher geringe Rolle. Dort geht es weiterhin um Sensorik. Entscheidend wird KI vor allem bei der Auswertung großer Datenmengen. Wenn aus Punktwolken automatisch Gebäude, Objekte oder Veränderungen erkannt werden sollen, dann wird KI massiv an Bedeutung gewinnen. Was ich derzeit noch schwer abschätzen kann, sind die indirekten Folgen. Softwareentwicklung wird durch KI deutlich einfacher und günstiger werden. Das könnte das Fach langfristig stark verändern.

IK-Bau NRW: Gleichzeitig stellt sich die Frage, ob Menschen Fähigkeiten verlieren, wenn Maschinen immer mehr übernehmen.

Heiner Kuhlmann: Diese Frage begleitet die Geodäsie eigentlich schon seit Jahrzehnten. Wir arbeiten seit Langem mit hochautomatisierter Software. Die entscheidende Frage war immer: Versteht jemand noch, ob ein Ergebnis plausibel ist? Automatisierung funktioniert nur dann zuverlässig, wenn die Annahmen stimmen, die den Eingangsdaten zugrunde liegen. Wenn die Eingangsdaten fehlerhaft sind, produziert auch die beste Software falsche Ergebnisse. Deshalb diskutieren wir derzeit sehr grundsätzlich über die Ausbildung. Die Frage lautet: Welche Kompetenzen müssen Menschen künftig besitzen, wenn viele technische Prozesse automatisiert ablaufen? Das betrifft nicht nur Inhalte, sondern auch Didaktik und Prüfungsformen. Wir fragen uns zum Beispiel ganz konkret: Müssen Studierende weiterhin klassische Vermessung mit dem Theodoliten lernen, obwohl moderne Systeme vieles automatisiert erledigen? Oder ist gerade dieses grundlegende Verständnis notwendig, damit später überhaupt noch kritische Einordnung möglich ist? Darauf gibt es im Moment keine einfache Antwort.

IK-Bau NRW: Welche gesellschaftlichen Herausforderungen beschäftigen die Geodäsie derzeit besonders?

Heiner Kuhlmann: Global sind das vor allem zwei große Themen: Klimawandel und Nahrungsmittelversorgung. Beim Klimawandel geht es beispielsweise um Meeresspiegelveränderungen oder regionale Unterschiede der Klimaentwicklung. Hier in Bonn beschäftigen wir uns außerdem stark mit digitaler Landwirtschaft. Die Frage lautet: Wie kann man Landwirtschaft präziser und ressourcenschonender machen? Also gezielter düngen, gezielter spritzen, Biodiversität erhöhen und Flächen effizienter bewirtschaften. Das zweite große Thema auf nationaler Ebene ist die Infrastruktur. Brücken, Staumauern oder Hafenanlagen müssen überwacht werden. Die zentrale Frage lautet: Wie lange hält eine Infrastruktur noch? Wann werden Schäden kritisch? Dafür braucht man Monitoring, präzise Daten und neue geodätische Methoden.

IK-Bau NRW: Warum sollte ein junger Mensch heute Geodäsie studieren?

Heiner Kuhlmann: Weil die Berufsperspektiven hervorragend sind. Unsere Absolventinnen und Absolventen können derzeit zwischen vier und acht offenen Stellen wählen. Und weil das Fach gesellschaftlich relevant ist. Wer technikaffin ist, moderne Sensorik spannend findet und an gesellschaftlichen Zukunftsfragen arbeiten möchte, findet in der Geodäsie ein sehr interessantes Feld. Außerdem ist das Fach heute näher an die Informatik gerückt, allerdings immer mit konkretem Anwendungsbezug.

IK-Bau NRW: Trotzdem kennen viele Menschen das Fach kaum.

Heiner Kuhlmann: Das ist tatsächlich eines unserer größten Probleme. Geodäsie ist kein Schulfach. Viele Menschen haben nicht einmal eine Vorstellung davon, was der Begriff bedeutet. Früher hieß das Fach Vermessungswesen. Das klang vielleicht altmodisch, aber zumindest hatten die Menschen eine Assoziation dazu. „Geodäsie“ hingegen bleibt für viele abstrakt. Hinzu kommt, dass wir als kleines Fach dazu neigen, uns zusätzlich zu zersplittern. Der eine versteht sich als Geoinformatiker, der nächste als Photogrammeter. Andere Disziplinen treten viel geschlossener auf.

IK-Bau NRW: Der Fachkräftemangel betrifft inzwischen auch die Geodäsie massiv. Welche Rolle spielen internationale Studierende?

Heiner Kuhlmann: Eine sehr große. Die internationalen Masterstudiengänge sind an vielen Universitäten inzwischen größer als die deutschsprachigen Programme. Wir haben in Bonn einen englischsprachigen Studiengang „Geodetic Engineering“. Dort studieren etwa doppelt so viele Menschen wie im deutschen Master. Unser Studiengang „Mobile Robotics“ hatte zuletzt mehr als 1.600 Bewerbungen. Viele dieser internationalen Studierenden würden gerne in Deutschland bleiben.

IK-Bau NRW: Warum gelingt das oft nicht?

Heiner Kuhlmann: In der Wissenschaft funktioniert die Integration relativ gut. Auch große Unternehmen kommen damit meist gut zurecht, weil Englisch dort ohnehin Alltag ist. Schwieriger wird es im behördlichen Bereich. Dort spielt Sprache eine deutlich größere Rolle. Außerdem fehlen oft funktionierende Strukturen. Für deutsche Studierende existieren etablierte Wege in den Arbeitsmarkt. Für internationale Studierende gibt es diese Wege häufig nicht. Hinzu kommt ein grundsätzliches Problem des deutschen Systems. Weiterbildung und Nachqualifizierung sind in Deutschland noch immer stark auf klassische Studienabschlüsse ausgerichtet. Wir brauchen flexiblere Modelle, etwa Micro-Credentials oder gezielte Nachqualifizierungen. Viele Menschen bringen bereits große Kompetenzen mit, ihnen fehlen aber einzelne spezifische Bausteine. Darauf ist das System bisher kaum vorbereitet.

IK-Bau NRW: Wo sehen Sie derzeit die größte strukturelle Herausforderung für das Fach?

Heiner Kuhlmann: Wir haben viele Akteure, aber kein wirklich gemeinsames Vorgehen.

Behörden, Verbände, freie Berufe, Industrie und Wissenschaft verfolgen oft eigene Interessen. Das erschwert gemeinsame Strategien, etwa bei Nachwuchsgewinnung, Öffentlichkeitsarbeit oder Fachkräftesicherung. Gerade bei einem kleinen Fach wie der Geodäsie ist das problematisch. Und wir haben nicht mehr beliebig viel Zeit. Wenn wir uns nicht stärker koordinieren, werden die Probleme größer werden.

Das Interview führte Dr. Bastian Peiffer, Pressesprecher der IK-Bau NRW.