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Ein Jahr am Kirchhoff-Institut

14.8.2026

Seit dem 1. August 2025 ist Prof. Dr. Katharina Ollefs Professorin für Festkörperphysik am Kirchhoff-Institut für Physik (KIP) der Universität Heidelberg– der Anlass für Fakultätsgeschäftsführerin Johanna Schwarz, auf Katharina Ollefs erstes Jahr am KIP zurückzublicken. Sie sprechen über Forschung an magnetischen Materialien, die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Theorie und Experiment sowie darüber, warum Wissenschaft und Familie kein Widerspruch sein müssen.

Johanna:
Katharina, du bist nun seit ziemlich genau einem Jahr am Kirchhoff-Institut. Wie hast du deinen Start in Heidelberg erlebt?

Katharina:
Ich wurde von Anfang an sehr herzlich aufgenommen – nicht nur am Kirchhoff-Institut, sondern in der gesamten Fakultät. Die Kolleginnen und Kollegen waren unglaublich offen und hilfsbereit. Mittlerweile haben wir uns als Familie hier in Heidelberg sehr gut eingelebt. Mehrere Kolleginnen und Kollegen haben mich schon vor meinem offiziellen Start unterstützt – sei es mit praktischen Tipps, etwa zur Kinderbetreuung, oder einfach dadurch, dass sie immer ansprechbar waren. Das hat den Einstieg sehr angenehm gemacht.

Johanna:
Du kamst von der Universität Duisburg-Essen nach Heidelberg. Was bedeutet dieser Wechsel für dich – fachlich und persönlich?

Katharina:
Die beiden Fakultäten sind ganz unterschiedlich. Die Physik-Fakultät in Duisburg-Essen ist deutlich kleiner, mit weniger Studierenden und stark auf die Festkörperphysik fokussiert. Heidelberg bietet dagegen ein ganz anderes wissenschaftliches Spektrum. Hier treffe ich auf Kolleginnen und Kollegen mit ganz unterschiedlichen Perspektiven und Forschungsschwerpunkten. Gerade dieser fachliche Austausch ist für mich besonders spannend.

Auch persönlich war der Umzug ein großer Schritt. Ich selbst kannte Heidelberg vorher kaum. Mein Mann hat hier studiert, und die Stadt hat ihm immer sehr gut gefallen. Er hat sich deshalb auch besonders gefreut hierher zurückzukehren.

Johanna:
Woran forschst du hier am Kirchhoff-Institut und wie knüpfst du damit an die bestehende Forschung hier in der Fakultät an?

Katharina:
Meine Forschung basiert im Wesentlichen auf der Röntgenabsorption. Schon während meiner Zeit als Postdoktorandin an der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble habe ich gemerkt, wie viele unterschiedliche Anknüpfungspunkte diese Methode bietet. Damit lassen sich ganz verschiedene Materialien untersuchen – von Molekülen über Schichtsysteme bis hin zu echten Volumenmaterialien – und gleichzeitig ganz unterschiedliche Fragestellungen bearbeiten. Die direkteste Anknüpfung ergibt sich hier am Institut natürlich über die Festkörperphysik, zum Beispiel mit der Gruppe von Rüdiger Klingeler. Besonders spannend ist für mich aber auch die Zusammenarbeit mit Maurits Haverkort, der theoretisch genau das beschreibt, was ich experimentell messeund die Anknüpfung in die Physikalische Chemie beispielsweise mit Felix Deschler.

Johanna:
Warum ist die Verbindung von Theorie und Experiment so wichtig?

Katharina:
Ich arbeite eigentlich schon immer mit Theoretikerinnen und Theoretikern zusammen. Wenn man sich ein Röntgenspektrum anschaut, kann man zwar sogar schon mit bloßem Auge viele Informationen erkennen. Um aber wirklich bis ins Detail zu verstehen, warum bestimmte Signale entstehen und was sie über das Material aussagen, braucht es theoretische Modelle. Einfachere Rechnungen machen wir zwar in der Arbeitsgruppe durchaus selbst. Mit Spezialisten wie Maurits Haverkort zusammenarbeiten zu können, bedeutet aber, genau diese Feinheiten zu diskutieren. Am Ende führt der enge Austausch zu einem deutlich tieferen Verständnis der Materialien.

Johanna:
Klingt komplex – kannst du das nochmal für alle Nicht-Physiker zusammenfassen, ‘tell me like I’m five’?

Katharina:
Klar, sehr gerne! In einer Geschichte von Janosch stellt Doktor Brausefrosch beim Durchleuchten mit seinem Röntgengerät fest, dass der kleine Tiger krank ist, weil ihm ein Streifen auf dem Fell verrutscht ist. So ähnlich kann man sich das auch in unserer Forschung vorstellen. Wir machen mit Röntgenlicht Dinge sichtbar, die man sonst nicht sehen kann – zum Beispiel die Grenzen magnetischer Domänen in einem Permanentmagneten, die sich ebenfalls verschieben können.

Etwas wissenschaftlicher formuliert: Wir nutzen das Röntgenlicht, um in Materialien hineinzuschauen. Dadurch können wir Strukturen sichtbar machen, die mit bloßem Auge verborgen bleiben, und besser verstehen, warum Materialien bestimmte magnetische Eigenschaften besitzen.

Johanna:
Von der Forschung zur Lehre: was dürfen denn unsere Studierende von deinen Vorlesungen erwarten?

Katharina:
Natürlich spielt die Festkörperphysik eine zentrale Rolle. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf magnetischen Materialien und spektroskopischen Methoden. Zum Beispiel werde ich im kommenden Wintersemester eine Vorlesung zu magnetischen Funktionsmaterialien anbieten. Dabei geht es darum, die physikalischen Grundlagen zu verstehen, die für die Eigenschaften und Funktion dieser Materialien entscheidend sind – etwa, wie sich bei Permanentmagneten eine möglichst große magnetische Hysterese erreichen lässt oder welche physikalischen Prozesse hinter magnetokalorischen Materialien stecken. Mir ist wichtig, nicht nur die Grundlagen zu vermitteln, sondern auch zu zeigen, warum diese Materialeigenschaften für technische Anwendungen relevant sind.

Johanna:
Bleiben wir beim Thema technische Anwendung: welchen gesellschaftlichen Nutzen kann deine Forschung haben?

Katharina:
Wir beschäftigen uns eben unter anderem mit magnetischen Funktionsmaterialien, etwa für Permanentmagnete. Wenn wir diese Materialien besser verstehen und dadurch ihre Eigenschaften verbessern können, steigert das beispielsweise die Effizienz von Elektromotoren oder Windkraftanlagen. Das kann einen direkten Beitrag zur Energiewende leisten. Auch magnetokalorische Materialien, die künftig effizientere Kühlsysteme ermöglichen können, gehören zu unseren Forschungsthemen. Dass wir innovative Kühlsysteme brauchen, wird in der gegenwärtigen Hitzewelle besonders deutlich.

Johanna:
Welche Rolle spielt für dich also das Anwendungspotenzial physikalischer Forschung?

Katharina:
Ich würde die Antwort tatsächlich zweiteilen. Grundlagenforschung bleibt für mich unverzichtbar. Wir sollten nicht den Fehler machen, Forschung danach zu bewerten, wie viel Effizienz sie am Ende möglicherweise bringt. Viele wichtige Entwicklungen entstehen gerade deshalb, weil wir zunächst verstehen wollen, wie etwas funktioniert. Oft eröffnen sich daraus ganz neue, manchmal sogar disruptive Möglichkeiten, die vorher niemand vorhergesehen hat.

Auf der anderen Seite finde ich es unglaublich motivierend, wenn aus wissenschaftlichen Erkenntnissen später konkrete Anwendungen entstehen. Wenn man erkennt, dass Forschung einen gesellschaftlichen Nutzen haben kann, lohnt es sich auch, diesen Weg weiterzuverfolgen. Deshalb finde ich Ausgründungen und Start-ups so spannend: Sie schlagen die Brücke zwischen wissenschaftlicher Erkenntnis und praktischem Nutzen – und zeigen, wie aus Grundlagenforschung Innovationen entstehen können.

Johanna:
Gibt es etwas, das dich aus deiner bisherigen Laufbahn besonders geprägt hat?

Katharina:
Ein Satz, den ich nie vergessen habe, lautet: „Mer muss och jünne künne (Man muss auch gönnen können - Kölsches Grundgesetz).“ Für mich steckt darin unheimlich viel Weisheit. Er erinnert mich daran, dass der Erfolg anderer den eigenen nicht schmälert. Im Gegenteil: Es macht einen viel entspannter, wenn man sich nicht ständig mit anderen vergleicht, und es macht einen auch fröhlicher, wenn man sich ehrlich über den Erfolg anderer freuen kann. Ich finde, genau so entsteht ein gutes Miteinander – und das ist etwas, das ich mir unbedingt beibehalten möchte.

Johanna:
Gibt es denn einen Aspekt der Fakultätskultur, den du aus Duisburg-Essen gerne auch nach Heidelberg übertragen würdest?

Katharina:
Den gibt es in der Tat: In Duisburg-Essen hatten wir den Women's Lunch ins Leben gerufen. Dabei haben sich alle Frauen der Fakultät zum Mittagessen getroffen – von Wissenschaftlerinnen, Mitarbeiterinnen aus Technik und Verwaltung bis zu Masterstudentinnen. Das waren keine großen Veranstaltungen, sondern einfach Gelegenheiten, miteinander ins Gespräch zu kommen. Ich habe diesen Austausch immer als unglaublich wertvoll erlebt. Gerade solche niedrigschwelligen Formate schaffen Raum für Fragen, Erfahrungen und gegenseitige Unterstützung. Deshalb würde ich mich sehr freuen, wenn wir etwas Ähnliches auch hier in Heidelberg etablieren könnten.

Johanna:
Du bist mit deiner Familie nach Heidelberg gezogen. Was hilft dir dabei, Wissenschaft und Familie miteinander zu vereinbaren?

Katharina:
Am wichtigsten sind für mich Verständnis und Vertrauen im Kollegium. Gerade mit kleinen Kindern lässt sich nicht immer alles exakt planen. Es hilft enorm, wenn Kolleginnen und Kollegen wissen, dass man auch dann zuverlässig arbeitet, wenn man nicht ständig physisch im Büro präsent ist.

Außerdem schätze ich die familienfreundlichen Angebote der Universität sehr. Angebote für Kinder, z.B. das neue ‘Kinderkolloquium’, genießen meine Kinder sehr. Dadurch fühlen sie sich jetzt schon mit der Uni verbunden, was uns das Ankommen als Familie enorm erleichtert.

Und natürlich wäre vieles ohne die Unterstützung meines Mannes und unserer Familien nicht möglich. Wenn spontan etwas ist, schwingen sich meine Eltern oder Schwiegereltern, wann immer sie können, einfach ins Auto und kommen vorbei. Das ist alles andere als selbstverständlich, und dafür bin ich sehr dankbar.

Johanna:
Und was machst du, wenn du einmal nicht im Labor oder im Büro bist?

Katharina:
Am liebsten verbringe ich Zeit mit meiner Familie – möglichst draußen in der Natur: Im Odenwald oder Schwarzwald!  Erst letztes Wochenende waren wir in der Spatschlucht gemeinsam auf Edelsteinsuche... Die Taschen waren hinterher voll, wenn auch nicht nur mit Edelsteinen...

Johanna:
Und welchen Rat würdest du neuen Kolleginnen und Kollegen geben, die künftig nach Heidelberg kommen?

Katharina:
Ich habe hier selbst erlebt, wie wichtig es ist, dass Menschen aktiv aufeinander zugehen. Genau diese Offenheit würde ich gerne weitergeben. Neue Kolleginnen und Kollegen sollten sich von Anfang an willkommen fühlen – diese Kultur sollten wir unbedingt bewahren.

Johanna:
Nochmal zurück zur Forschung. Was hat dich zuletzt in der Wissenschaft besonders begeistert?

Katharina:
Eine gute Frage. Vieles, denn ich begeistere mich gerne. Tatsächlich denke ich gerade aber nicht zuerst an ein neues Forschungsergebnis. Mich beeindruckt im Moment vor allem der Spin-off „Magnotherm“ unter der Leitung von Max Fries, der aus der Functional Materials Group an der TU Darmstadt hervorgegangen ist. Es ist faszinierend zu sehen, wie es gelingt, Forschung tatsächlich in Richtung Markt zu bringen und zu zeigen, dass die entwickelten Technologien effizienter sein können. Das macht für mich greifbar, dass unsere Arbeit nicht nur im Labor stattfindet, sondern auch im echten Leben ankommen kann. Genau das motiviert mich, weiter an diesen Materialien zu forschen und sie noch besser zu verstehen.

Johanna:
Vielen Dank für das schöne Gespräch! Ich wünsche dir weiterhin viel Erfolg beim Aufbau deiner Gruppe „Spektroskopie Komplexer Materialien“, viele spannende wissenschaftliche Momente – und dir und deiner Familie weiterhin eine richtig gute Zeit in Heidelberg!