Dr. rer. nat. Max Marwede
Raphael Panskus
Konstantina Kolovou-Kouri
Marlot Meyer
Pierre Wolter
Katja Arnhold
Was haben Fledermäuse und neuronale Mikroimplantate gemeinsam? In beiden Fällen spielt Ultraschall eine wichtige Rolle. Das interaktive sensorische Kunstwerk »Somatic Circuits« übersetzt Forschung des Fraunhofer IZM in Klang, Berührung und Bewegung. Bei der Berlin Science Week können Besucher*innen selbst Teil eines körperlich erfahrbaren Netzwerks werden.
In diesem Beitrag
- Ein neuronales Netzwerk aus Klang, Berührung und Bewegung
- Die Wissenschaft hinter dem Erlebnis
- Die Kunst, Unsichtbares sichtbar zu machen
- Wie Kunst und Wissenschaft zusammenarbeiten
- Neue Impulse für Forschung und Kunst
Fledermäuse orientieren sich mithilfe von Echoortung in der Dunkelheit und spüren Beute auf. Forschende der Arbeitsgruppe »Technologien der Bioelektronik« am Fraunhofer IZM untersuchen, wie Ultraschall für neuronale Schnittstellen und bioelektrische Systeme genutzt werden kann. Sie entwickeln neuronale Schnittstellen, die die elektrische Aktivität von Nervenzellen aufzeichnen und das angrenzende Gewebe stimulieren können.
Mikroimplantate wie beispielsweise Hörimplantate bestehen aus biokompatiblen, weichen und flexiblen Materialien wie Polyurethan und können sich dadurch dem umgebenden biologischen Gewebe anpassen. Wie solche neuronalen Schnittstellen im Körper funktionieren, bleibt normalerweise unsichtbar. Das interaktive sensorische Kunstwerk »Somatic Circuits« macht ausgewählte Prinzipien dieser Forschung nun hörbar, fühlbar und sichtbar.
Die niederländisch-südafrikanische Medienkünstlerin Marlot Meyer und der Kurator Pierre Wolter von der Galerie »Art Claims Impulse« entwickelten das Kunstwerk gemeinsam mit Bioelektroniker*innen und dem Circular Design Lab des Fraunhofer IZM. Das Projekt wird durch das Fraunhofer-Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design« (WKD) gefördert.
Ein neuronales Netzwerk aus Klang, Berührung und Bewegung
Was werden die Besucher*innen der »Berlin Science Week« bei dem interaktiven Kunstwerk »Somatic Circuits« erleben?
Raphael Panskus: Anfassen und Ausprobieren unseres Kunstwerks »Somatic Circuits«sind ausdrücklich erwünscht. Das Kunstwerk lädt Besucher*innen ein, selbst Teil eines lebendigen Netzwerks zu werden: Sie tragen jeweils einen tragbaren »Ballon« vor dem Bauch, der ein Neuron repräsentiert. Jedes dieser Neuronen sendet einen gerichteten Klangstrahl aus. Grundlage dafür ist fokussierter – gezielt gebündelter – Ultraschall. Diese Technologie spielt auch in unserer wissenschaftlichen Arbeit eine Rolle.
Wearables – Teil des interaktiven sensorischen Kunstwerks »Somatic Circuits« | © Somatic Circuits
Ultraschall ist für uns Menschen normalerweise nicht hörbar. In dem Kunstwerk wird er daher in einen wahrnehmbaren Klang übersetzt. Der Ton wird erst hörbar, wenn der gerichtete Schall auf eine Person oder ein Objekt trifft und reflektiert wird. Er scheint aus der Richtung zurückzukehren, in der sich die Reflexion befindet.
Wie reagieren die tragbaren Neuronen aufeinander?
Raphael Panskus: Die Teilnehmenden bewegen sich ähnlich wie Fledermäuse durch den Ausstellungsraum: Sie senden gerichtete Klänge aus, nehmen deren Echos wahr und erzeugen gemeinsam eine sich fortlaufend verändernde akustische Landschaft. Der eigene Atem beeinflusst das Klangerlebnis: Der Atemrhythmus steuert die Lautstärke des ausgesendeten Tons.
Berühren die Teilnehmenden die Kontaktflächen auf ihrem Ballon, werden die gesendeten und empfangenen Signale zusätzlich als elektrische Impulse an den Fingern spürbar. Begegnungen im Raum lassen sich so nicht nur hören, sondern auch körperlich wahrnehmen.
Wie wird den Teilnehmenden bewusst, dass sie Teil eines neuronalen Netzwerks geworden sind?
Raphael Panskus: Im Zentrum des Kunstwerks befindet sich ein wassergefülltes Becken – das »zentrale Neuron«. Dort werden die Signale aller Teilnehmenden als Wellenmuster sichtbar. Sie zeigen, wo sich Signale treffen, gegenseitig beeinflussen und wie stark ihre Wirkung ist. So verbindet »Somatic Circuits« Klang, Berührung, Atmung und Bewegung zu einer gemeinsamen körperlichen und visuellen Erfahrung.
Die Bioelektronik hinter »Somatic Circuits«
Welche Forschung des Fraunhofer IZM steht hinter diesem Erlebnis?
Raphael Panskus: Ich bin in der Gruppe»Technologien der Bioelektronik« am Fraunhofer IZM tätig. Wir erforschen und entwickeln miniaturisierte neuronale Schnittstellen. Mikroimplantate können elektrische Aktivität von Nervengewebe aufzeichnen und es über Elektroden stimulieren. Damit schaffen wir technische Verbindungen zwischen elektronischen Systemen und dem Nervensystem.
Ein Schwerpunkt unserer Arbeit ist die Kombination elektrischer Stimulation mit ultraschallbasierten Messverfahren. Außerdem untersuchen wir, wie sich Implantate drahtlos mit Energie versorgen lassen. Entscheidend ist dabei, die Systeme klein, flexibel, zuverlässig und mit biologischem Gewebe verträglich zu gestalten.
Welchen Nutzen können solche neuronalen Schnittstellen haben?
Raphael Panskus: Bioelektronische Systeme werden bereits in Hörimplantaten eingesetzt. Unsere Forschung untersucht technische Grundlagen, mit denen sich Nervensignale erfassen und Nervengewebe gezielt stimulieren lassen. Welche konkreten medizinischen Anwendungen daraus entstehen können, hängt von der jeweiligen Fragestellung und von weiteren Forschungs- und Entwicklungsschritten ab.
»Wir erforschen und entwickeln miniaturisierte neuronale Schnittstellen. Mit ›Somatic Circuits‹ werden ausgewählte Aspekte unserer Forschung hörbar, fühlbar und sichtbar.«
Raphael Panskus, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Fraunhofer IZM
Welcher Teil der Forschung wurde für »Somatic Circuits« künstlerisch übersetzt?
Raphael Panskus: Das Kunstwerk greift zentrale Prinzipien unserer Forschungsarbeit auf: das Senden und Empfangen von Signalen, ihre Reflexion, elektrische Stimulation sowie die Wechselwirkungen innerhalb eines Netzwerks. Gerichtete Klänge, elektrische Impulse an den Fingern und Wellen im Wasser machen diese Prinzipien hörbar, fühlbar und sichtbar.
»Somatic Circuits« bildet jedoch kein neuronales Implantat technisch nach. Das Kunstwerk überträgt ausgewählte Aspekte der Forschung in eine künstlerische Erfahrung aus Klang, Berührung und Bewegung. Auch Materialien und Herstellungsansätze, die bei neuronalen Schnittstellen eine Rolle spielen, flossen in die Entwicklung ein.
Was können Besucher*innen über die Forschungsarbeit am Fraunhofer IZM erfahren?
Konstantina Kolovou-Kouri: Wir wechseln für drei Tage unseren Arbeitsplatz vom Labor ins Haus der Kulturen der Welt, um uns den Fragen der Besucher*innen zu stellen. Interessierte können mit uns direkt ins Gespräch kommen und erfahren, woran wir als Bioelektroniker*innen forschen, welche Materialien dabei zum Einsatz kommen, wie solche Technologien im Körper funktionieren können und welche Herausforderungen bei der Entwicklung neuronaler Schnittstellen zu lösen sind.
Die Kunst, Unsichtbares sichtbar zu machen
Welche technischen Herausforderungen mussten bei der Übertragung der Forschung in ein Kunstobjekt gelöst werden?
Raphael Panskus: Die technische Herausforderung bestand darin, Strukturen, die normalerweise nur wenige Mikrometer groß sind, in ein begehbares und tragbares Kunstwerk zu übertragen. Ein neuronales Implantat ist kleiner als ein Fingernagel und sehr dünn sowie flexibel – ähnlich wie Frischhaltefolie. Für das Kunstwerk haben wir mikrometerkleine Elektrodenstrukturen aus einem Implantat auf etwa einen halben Meter vergrößert. Das entspricht in der Länge einer 500.000-fachen Vergrößerung.
Verfahren aus der Mikroelektronik sind für winzige Bauteile und Strukturen ausgelegt. Für das Kunstwerk mussten Materialien, Werkzeuge und Prozesse daher auf deutlich größere Dimensionen übertragen werden.
Was bedeutet eine 500.000-fache Vergrößerung?
Raphael Panskus: Stellen Sie sich vor, ein einzelner Schritt steht für die ursprüngliche Größe. 500.000 Schritte à rund 75 Zentimetern ergeben etwa 375 Kilometer – das entspricht ungefähr der Entfernung zwischen Berlin und Nürnberg.
Wie Kunst und Wissenschaft zusammenarbeiten
Max Marwede, Sie haben das Projekt initiiert und die Beteiligten aus Kunst und Forschung zusammengebracht. Was war Ihre Motivation?
Dr. Max Marwede: Unsere Forschung findet häufig im Austausch mit Fachkolleg*innen statt. Für viele Menschen bleibt sie eine Blackbox. Kunst kann einen Zugang zu dieser Blackbox schaffen. Mit »Somatic Circuits« machen wir Forschung im Bereich Bioelektronik für eine breite Öffentlichkeit erfahrbar.
Gleichzeitig treten wir über das Kunstwerk mit der Gesellschaft in den Dialog und erhalten wertvolle Rückmeldungen sowie neue Denkimpulse. Kunst und Design sind nicht nur Mittel, um Wissenschaft sichtbarer zu machen, sondern auch eine Möglichkeit, Wissenschaft zu verändern.
Neue Technologien sollten nicht nur technisch funktionieren. Wir müssen auch frühzeitig verstehen, welche Bedürfnisse und Erwartungen die Gesellschaft an sie hat. Kunst und Design können dabei helfen, diese Perspektiven sichtbar zu machen.
»Kunst und Design sind nicht nur Mittel, um Wissenschaft sichtbarer zu machen, sondern auch eine Möglichkeit, Wissenschaft zu verändern.«
Dr. Max Marwede, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Fraunhofer IZM
Der besondere Ansatz des Projekts liegt in der Zusammenarbeit von Kunst und Wissenschaft. Wie sah diese Ko-Kreation aus?
Marlot Meyer: »Somatic Circuits« entstand im Fraunhofer-Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design«. Gemeinsam suchten wir nach Wegen, Signalübertragung, Berührung und die Stimulation des menschlichen Körpers künstlerisch erfahrbar zu machen. Daraus entstand ein interaktives sensorisches Kunstwerk aus tragbaren Ballons, die Aspekte neuronaler Schnittstellen in eine körperliche und räumliche Erfahrung übersetzt.
Welche konzeptionellen Herausforderungen mussten Sie dabei lösen?
Marlot Meyer: Kunst und Wissenschaft gehen unterschiedlich mit Zwischenergebnissen um. Eine unfertige Testversion beim »Festival der Zukunft« in München öffentlich zu zeigen, war für mich zunächst ungewohnt. Für mich besteht ein wichtiger Teil eines Kunstwerks darin, dass es ein Konzept oder ein Gefühl unmittelbar vermitteln kann. Ein noch in der Entstehung befindliches Werk erfordert viele Erklärungen in Wort und Bild und wirft Nachfragen beim Publikum auf. Das Feedback des Publikums half uns jedoch, das Kunstwerk weiterzuentwickeln.
Konstantina Kolovou-Kouri: Auch wir Forschenden mussten unsere gewohnten Abläufe hinterfragen. Diese produktive Reibung eröffnete neue Wege, wissenschaftliche Prinzipien erfahrbar zu machen. So entstand keine bloße Illustration von Forschung, sondern ein gemeinsamer Entwicklungsprozess, in den beide Perspektiven eingeflossen sind.
Brainstorming der Fraunhofer-Forschenden aus den Bereichen Bioelektronik, Ultraschall-Wearables und nachhaltigem Design mit Kurator Pierre Wolter und Künstlerin Marlot Meyer in ihrem Atelier in Den Haag. © Somatic Circuits
Warum ist die »Berlin Science Week« der passende Ort für »Somatic Circuits«?
Marlot Meyer: Wissenschaftsfestivals vermitteln viele Informationen. »Somatic Circuits« ergänzt diese Wissensvermittlung – erlebnisorientiert – um eine körperliche Erfahrung. Die Teilnehmenden begegnen wissenschaftlichen Konzepten durch Klang, Bewegung und Berührung. Gleichzeitig nehmen sie den eigenen Körper und seine Reaktionen bewusster wahr.
»Wissenschaftsfestivals vermitteln viele Informationen. ›Somatic Circuits‹ ergänzt dieses Wissen um eine körperliche Erfahrung.«
Marlot Meyer, Medienkünstlerin
Neue Impulse für Forschung und Kunst
Was hat die Zusammenarbeit für Euch als Forschende eröffnet?
Raphael Panskus: Im künstlerischen Prototyping konnten wir Materialien unter anderen Bedingungen als im Labor testen. Dabei zeigte sich etwa, dass eine Titanschicht zur Haftung von Gold möglicherweise nicht erforderlich ist. Ob das auch für unsere Forschung gilt, muss noch untersucht werden. Das Beispiel zeigt aber, dass künstlerische Experimente Forschung sinnvoll ergänzen können. Gemeinsame Fördermöglichkeiten wären wichtig, um solche Kooperationen weiterzuführen.
Wie geht es mit dem Kunstwerk weiter?
Pierre Wolter: Als Kurator sehe ich großes Potenzial für weitere Ausstellungen; für das kommende Jahr gibt es bereits konkrete Gespräche mit der »Ars Electronica«. Damit »Somatic Circuits« langfristig bestehen und sich weiterentwickeln kann, klären wir Finanzierung, Zuständigkeiten sowie Urheber- und Eigentumsrechte.
Medienkunst ist ein Archiv der Technik ihrer Zeit. Technik veraltet. Bei technologiebasierter Kunst muss daher auch festgelegt werden, welche Komponenten bei technischem Wandel ersetzt oder neu interpretiert werden dürfen. Man könnte von einer Art »künstlerischem Testament« sprechen. Wichtig ist außerdem, dass die beteiligten Forschenden auch bei einem Institutionswechsel mitentscheiden können.
Vielen Dank für das Gespräch!
Berlin Science Week
📍 6. bis 8. November 2026 im Festivalzentrum – Haus der Kulturen der Welt (HKW)
John-Foster-Dulles-Allee 10, 10557 Berlin, Deutschland
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