Interview mit Physiker Thomas Schimmel

Thomas Schimmel: Ein Atom für die Computer der Zukunft

09.09.2026

Physiker Thomas Schimmel erklärt, wie Computer energieeffizienter werden können und warum ihn die Physik zu Fragen nach Gott führt. Von Marcus Mockler (epd)

Die Aufnahme zeigt eine Silhouette, die in einen bunten Himmel schaut.

unsplash/Greg Rakozy

Physikprofessor Thomas Schimmel ist ein renommierter Naturwissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und hat mit seinem Team den kleinsten Transistor der Welt entwickelt. Für seine bahnbrechenden Arbeiten im Bereich der Nanotechnologie wurde er unter anderem mit dem Landesforschungspreis Baden-Württemberg ausgezeichnet.

Kleinster Transistor der Welt: Die unsichtbare Nanowelt

Herr Professor Schimmel, Sie haben den kleinsten Transistor der Welt entwickelt, der mit einem einzigen Atom schaltet. Für Laien klingt das nach Science-Fiction. Was fasziniert Sie an dieser unsichtbaren Nanowelt?

Thomas Schimmel: In einem USB-Stick, kleiner als ein Fingernagel, stecken heute so viele Transistoren, wie es Menschen auf der Erde gibt: über acht Milliarden. Diese winzigen Bauteile sind die Arbeitstiere in unseren Computern und Handys, sie erledigen die Rechenoperationen. Die Nanotechnologie ist also längst tief in unserem Alltag verankert, auch wenn wir diese winzige Welt meist nicht bemerken.

epd-bild/ARTIS - Uli Deck

Thomas Schimmel ist Leiter des Instituts für Angewandte Physik und am Institut für Nanotechnologie in Karlsruhe.

Ein Atom gegen den hohen Energieverbrauch von Computern

Ihre Erfindung hat das Potenzial, den Energieverbrauch von Computern um den Faktor 10.000 senken. Angesichts des enormen Energieverbrauchs von Internet, Künstlicher Intelligenz und Rechenzentren ist das hochaktuell. Wie funktioniert diese Technik?

Thomas Schimmel: Stellen Sie sich einen Lichtschalter vor. Zwischen zwei Metallkontakten klafft eine Lücke. Schaltet man ihn ein, überbrückt ein Metallstück die Lücke, der Strom fließt. Unser atomarer Schalter funktioniert ganz ähnlich, nur unvorstellbar klein: Der Abstand zwischen den Kontakten entspricht nur noch dem Durchmesser eines einzigen Atoms. Mit einem winzigen elektrischen Impuls schieben wir ein einzelnes Metallatom in diese Lücke, um den Kontakt zu schließen und ziehen es wieder heraus, um ihn zu unterbrechen.

Und darin liegt das Potenzial zur Energieeinsparung?

Thomas Schimmel: Genau. Man braucht nur noch ganz kleine Spannungen, um dieses Atom zu bewegen – und damit weit weniger Energie als bei der herkömmlichen Siliziumtechnologie. Das bedeutet konkret: Mit der Energie, mit der man heute einen Computer betreibt, könnte man künftig 10.000 Computer betreiben. Das ist hochrelevant, denn Internet und Künstliche Intelligenz gehören bereits heute zu den klimaschädlichsten Technologien weltweit, was den CO2-Ausstoß angeht.

Physik und Universum: Wer hat die Naturgesetze geschaffen?

Als Naturwissenschaftler sagen Sie, Sie entdecken die Naturgesetze nur, Sie machen sie nicht. Wenn die Natur Gesetzen folgt, wer hat diese Naturgesetze geschrieben?

Thomas Schimmel: Genau das ist die faszinierende Frage. Wir wissen heute: Das Universum hatte einen Anfang. Auf geheimnisvolle Weise waren aber wohl von Anfang an die Naturgesetze im jungen Universum „implantiert”, nach denen sich der Kosmos dann entfaltet hat. Der berühmte Physiker Stephen Hawking hat die zentrale Frage gestellt:

Was ist es, das den Gleichungen das Feuer einhaucht und ein Universum für sie erschafft, das sie beschreiben können?

fragte Physiker Stephen Hawing einst

Thomas Schimmel schaut durch ein Mikroskop.

epd-bild/ARTIS - Uli Deck

Physiker Thomas Schimmel sieht den Urknall nicht als Argument gegen Gott.

Wo endet die Physik? Der Urknall und die Frage nach Gott

Der Anfang des Universums, der Urknall, ist also die Grenze für den Naturwissenschaftler, hinter die er nicht zurückkommt?

Thomas Schimmel: Ja, genau. Der Urknall erklärt nicht den Anfang, er ist der Anfang. Die Urknalltheorie versucht lediglich, die Zeit danach zu beschreiben. Die Schaffung des Universums selbst bleibt für uns Physiker ein großes Geheimnis. Man hört manchmal: „Früher glaubten die Menschen an Gott, heute wissen wir, es war der Urknall.” Das ist ein Denkfehler. Der Urknall ist die Grenze, die uns zum Fragen bringt: Wer oder was steht dahinter? Wer hat die Veranstaltung Universum gestartet und wer hat die Naturgesetze in Kraft gesetzt?

Das Bild in der Öffentlichkeit ist oft, dass Naturwissenschaft und Glaube im Widerspruch stehen. Erleben Sie in Ihrem wissenschaftlichen Umfeld Ablehnung, nach dem Motto: Professor Schimmel ist ein brillanter Physiker, aber ein religiöser Spinner?

Thomas Schimmel: Diesen Eindruck habe ich nicht. Ich erlebe unter Kollegen nie Kritik, sondern ein tiefes, gemeinsames Staunen. Die Frage „Woher kommt das alles?” drängt sich in der Physik geradezu auf. Ob man dieses Staunen als Ahnen stehen lässt oder den Schritt zum persönlichen Glauben geht, ist eine individuelle Entscheidung. Max Planck, einer der Väter der modernen Physik, sagte: Wissenschaft und Glaube sind keine Gegensätze, sondern ergänzen und bedingen einander.

Thomas Schimmel über das Glaubensexperiment

Sie laden Menschen ein, den Glauben auszuprobieren. Wie sieht so ein Glaubensexperiment im Alltag aus?

Thomas Schimmel: Die Bibel ist ein experimentelles Buch – genauso wie das Physikbuch: Sie enthält Aussagen, die nicht beweisbar, wohl aber überprüfbar sind. Jesus Christus sagt: „Wer bittet, der empfängt. Wer anklopft, dem wird aufgetan.” Das ist eine Einladung zum Ausprobieren, bei Gott anzuklopfen. Das beginnt mit dem ersten Gebet, dem bewussten Entschluss, dass ich mein Leben in Gottes Hand lege. Glaube heißt Vertrauen. Wir dürfen Gott vertrauen und unser Leben vertrauensvoll in seine große Hand legen.