Faszination Dynamik



Was ist es, das die Welt im Innersten zusammenhält? In den letzten Jahren haben Wissenschaft und Forschung neue Antworten auf diese uralte Frage gefunden. Sie alle haben eine verblüffende Gemeinsamkeit. Liefert das Zauberwort „Dynamik“ einen Schlüssel zu den Geheimnissen des Lebens?

Wenn ein Begriff stolz auf seine Karriere sein könnte, die Dynamik hätte allen Anlass dazu: 11 Millionen Google-Fundstellen auf Deutsch, 218 Millionen auf Englisch, und kein Ende in Sicht. Schon Aristoteles sprach von Dynamik, und ihren Bedeutungskern hat sie nie verloren: Immer geht es um Bewegung und die Kräfte, die sie verursachen.

Doch längst geht es bei dieser Bewegung um mehr als um die Beschleunigung einfacher Körper. Statt Newtons berühmtem fallenden Apfel werden komplexe Wechselwirkungen und Beziehungen auf den verschiedensten Ebenen untersucht: Es gibt eine Kosmo- und eine Molekulardynamik, eine Gruppen- und eine Psychodynamik, und im World Wide Web haben dynamische, aus Datenbanken generierte Seiten längst die statischen abgelöst.

 

Wirbelndes All statt Fixsternhimmel

Dynamik statt Statik, wohin das Auge sieht: Wenn die Seefahrer der Antike sich nach den Sternen richteten, dann dachten sie an feste Leuchtfeuer, am Himmel befestigt wie Lampen an einer Wohnzimmerdecke. Positionsveränderungen der Himmelslichter wurden dadurch erklärt, dass die Sterne an einer Art Schale hingen, die sich um den festen Standpunkt der Erde drehe.

Heute wissen wir, dass der scheinbare Stillstand mancher Sterne nichts als eine optische Täuschung ist: Sie sind einfach sehr weit weg. Und ebenso wissen wir, dass das Weltall selbst alles andere als eine feste „Schale“ ist. Nicht genug damit, dass die Erde selbst mit rund 30 Kilometern pro Sekunde um die Sonne kreist, die wiederum alle 220 Millionen Jahre um das Zentrum der Milchstraße rotiert: Auch die Milchstraße samt Nachbargalaxien rast mit 400 Kilometern pro Sekunde durch das All – Teil einer unendlichen kosmischen Ausdehnung, die mit dem Urknall begann.

Und doch entsteht aus all dieser wirbelnden Bewegung, aus Anziehung und Abstoßung, Kräften und Gegenkräften, Werden und Vergehen, ein großes Ganzes von unfassbarer Weite und Dauer. Ein Ganzes, von dem wir Menschen nur ein kleiner Teil sind. Ein ausgesprochen dynamischer allerdings – ob wir schlafen oder wachen, produzieren oder ruhen.

Im Maschinenraum des Lebens

Nirgendwo ist Stillstand: Das gilt in der Weite des Himmels ebenso wie in den winzigen Welten im Inneren von Teilchen und Zellen. „Im Maschinenraum des Lebens surrt keine starre Mechanik“, beschreibt der Physiker und Wissenschaftsjournalist Roland Wengenmayr: „Vielmehr tanzen dort Moleküle einen unfassbar komplexen Reigen.“

Dass wir denken und lachen, rennen und reden können, verdanken wir der niemals endenden Bewegung in unserem Inneren – viel kleiner im Maßstab als unsere pochenden Herzen. Motorproteine beispielsweise transportieren mikroskopisch kleine Lasten von Zelle zu Zelle.

Dabei bewegen die mobilen Eiweiße Massen, die ein Vielfaches ihrer eigenen umfassen. Es sieht aus, als würden Kindergartenkinder LKWs tragen, und das mit einem Bewegungsapparat, der unserem eigenen verblüffend gleicht: „Lange Zeit bevor Lebewesen laufen konnten, haben die Zellen schon ‚Beine‘ als Teil ihrer Maschinerie genutzt“, erklärt das Fachblatt „Nature“.

Die Physik der Gesellschaft

Mindestens ebenso wichtig wie die Dynamik innerhalb der Zellen und ihrer Moleküle ist dabei die Dynamik zwischen ihnen. „Im Weltall passiert im Prinzip das Gleiche wie zwischen Molekülen“, beschreibt der Chemiker Dr. Matthias Heyden vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung (Mülheim a. d. Ruhr): „Der einzige Unterschied ist die Herkunft und die mathematische Beschreibung der Kräfte, die zwischen ihnen wirken.“

Andere Wissenschaftler gehen noch weiter: Sie erkennen in menschlichen Gesellschaften Gesetzmäßigkeiten, wie sie sonst aus der Atomphysik oder der Thermodynamik bekannt sind. „In unseren Modellen sind Menschen nicht Teilchen, sondern Agenten“, so Jürgen Mimkes, emeritierter Physik-Professor der Universität Paderborn. „Diese haben wie Atome oder Moleküle drei mögliche Eigenschaften: Sie ziehen sich an, stoßen sich ab oder sind sich egal.“

Auf der Grundlage dieser und weiterer Gesetzmäßigkeiten, so Mimkes, lässt sich die Veränderung von Gesellschaften vorhersagen. Wenn eine Nation zum Beispiel von einer hierarchischen Struktur zur Demokratie übergeht, ähnelt das für ihn den Phasenübergängen beim Schmelzen eines Metalls – ein natürlicher Prozess, der sich ab dem Überschreiten bestimmter Grenzwerte praktisch selbst organisiert.

Vernetzung gegen Blackouts

Selbstorganisation: ein zentrales Stichwort. Es wäre vollkommen unmöglich, jeder einzelnen Körperzelle und all ihren Bestandteilen bewusst mitzuteilen, was sie zu tun haben. In ähnlicher Weise entdecken immer mehr Forscher, dass flexible Systeme, in denen alle Bestandteile miteinander kommunizieren und aufeinander reagieren können, wesentlich stabiler sind als starr definierte Prozesse.

Ein schönes Beispiel sind Stromnetze: Als eine Werft im Emsland 2006 zur Überführung eines Kreuzfahrtschiffes durch einen Kanal zeitweilig zwei Hochspannungsleitungen ausschalten lassen musste, waren Stromausfälle bis nach Marokko die Folge. Das Gesamtnetz war durch die punktuelle Veränderung so „überrascht“, dass es zu einer Kettenreaktion mit Notabschaltungen überlasteter Leitungen kam.

Das, so die Forscher vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, wäre durch ein feinmaschigeres Netz mit kleineren, aber untereinander kommunizierenden Einheiten nicht passiert. Eine Idee, die sie unter anderem der dyna-mischen Reorganisation von Nervenzellen im menschlichen Körper verdanken.

Die vierte Revolution

Von starren Abläufen zu dynamischen Prozessen: Diese Entwicklung wird auch in der Industrie nachvollzogen. Ein Schritt, der vielfach als vierte industrielle Revolution beschrieben wird. Das Schlagwort: „Industrie 4.0“. Das Erfolgsrezept: Individualisierung, ob für den Endkunden oder im B2B-Bereich. Erwartet werden Kleinstlager statt großer Materialhalden, Flexibilität statt starrer Prozesse, Kleinserie statt Großserie, und das bis hinab zur „Losgröße 1“ – dem industriell hergestellten Unikat.

Ein Fortschritt, der nur dann wirtschaftlich darstellbar ist, wenn die Fabrik und ihre Bestandteile den dynamischen Vorgängen ähnlicher werden, die jeder Internetnutzer beim Eingeben einer Suche erlebt: Statt auf sein finales Kommando zu warten, ändern sich die Suchvorschläge schon während des Eingabeprozesses, nehmen wahrscheinliche Entwicklungen voraus – und verkürzen den Weg zum Ziel.

Das Gegenstück in der Fabrik der Zukunft: Anstelle von fest programmierten Einheiten, die ein und denselben Arbeitsschritt tausendfach und immer gleich ausführen, halten intelligente Systeme Einzug in die Produktionsstätten der Welt. Einheiten, die nicht nur passiv Befehle abwarten, sondern ihre Umgebung und neue Entwicklungen kontinuierlich über Sensoren und Datenflüsse wahrnehmen, aktiv darauf reagieren und jede Veränderung mit anderen Einheiten teilen.

Das Geheimnis der Gruppendynamik

Der Effekt: Auch ungewöhnliche Kundenanforderungen werden ohne die zeitraubende Neudefinition von Prozessen realisierbar. Statt alle Einzelfälle im Voraus zu programmieren, gilt es, Gesetzmäßigkeiten zu finden, die intelligente Reaktionen und die Kommunikation darüber auch unter unerwarteten Bedingungen ermöglichen.

Dass dieser Gedanke für die Organisation menschlicher Arbeit ähnlich hilfreich sein kann, liegt auf der Hand. Und tatsächlich: Auch Gruppen, so hat die Teamdynamikforschung herausgefunden, funktionieren effektiver, wenn ihre Mitglieder nicht nur über einen einzigen „Leader“ kommunizieren – sondern mit- und untereinander, und das möglichst oft und lebendig.

Nicht jeder einzelne Prozessschritt muss vorab definiert sein. Entscheidend sind die Regeln, nach denen zusammengearbeitet wird. Stimmen Regeln, Rollen und Kompetenzen, wird aus einem Team eine dynamische Einheit – mehr als die Summe seiner Teile. Und aus einem Unternehmen mehr als ein Verbund von Menschen und Maschinen, Professionalität und Prozessen.

Dem Leben abgeschaut

Es ist auf den ersten Blick paradox: Wenn starre Abfolgen sich auflösen, wenn alles in Bewegung gerät und alte Gewissheiten nicht mehr zu gelten scheinen – dann sind nicht Unsicherheit und Gefahr das Ergebnis, sondern ihr Gegenteil. Viele Erkenntnisse der Wissenschaften über dynamische Prozesse – vom großen Ganzen bis ins kleinste Detail – ähneln den Erfolgsprinzipien, mit denen moderne Unternehmen den Herausforderungen der Zukunft begegnen.

Die Bereitschaft zu permanenter Veränderung wirkt auf den ersten Blick wie etwas Neues, wie die moderne Antwort auf eine immer schnelllebigere Welt. Doch auf den zweiten Blick stellt sie sich als Variante von Gesetzmäßigkeiten heraus, die das Leben von Anbeginn geprägt und erhalten haben.

Die „Erfolgsgeschichte Leben“ ist zugleich eine Erfolgsgeschichte der Dynamik. Eine Geschichte, die sich in ihrem Kern auf eine ebenso einfache wie hoffnungsvolle Botschaft reduzieren lässt: Dass wir Veränderungen nicht fürchten sollten. Sondern begrüßen. Denn nichts verleiht mehr Stabilität als das Prinzip Dynamik.

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