Status quo der Gefährdungslagen

Die Gefährdungslage durch Versorgungsengpässe im Personalbereich ist für das Infrastruktursystem insgesamt als mittel einzustufen, allerdings ist der Bildungsbereich besonders stark betroffen. Laut einer repräsentativen Forsa-Umfrage für den Verband Bildung und Erziehung (VBE) konnte 2023 jede zweite Schule mindestens eine Stelle nicht besetzen, 17 % hatten drei oder mehr Stellen unbesetzt [1]. Laut Prognosen der Kultusministerkonferenz ist bis 2026 mit einer akuten Unterdeckung des Lehrkräftebedarfs zu rechnen, ab 2027 wird jedoch eine geringe Entspannung der Lage erwartet [2]. Die Ständige Wissenschaftliche Kommission der Kultusministerkonferenz (SWK) bezeichnet die aktuelle Situation dennoch als dramatisch: Der Mangel an qualifiziertem Personal gefährde die Sicherstellung der Unterrichtsversorgung und mindere die Unterrichtsqualität [3]. Angesichts alarmierender Ergebnisse zur Kompetenzentwicklung der Schüler/innen, etwa im IQB-Bildungstrend, verschärft sich die Problematik weiter [3]. Besonders fehlen Lehrkräfte in den MINT-Fächern [4]. Für Schulleitungen, Lehrkräfte und Schulpersonal verschlechtern sich aufgrund des Personalmangels die Arbeitsbedingungen und die gesundheitliche Belastung steigt [5]. Zu den Notmaßnahmen zählt die Beschäftigung von Quereinsteiger/innen, ohne die die Personalsituation vieler Bundesländer noch prekärer wäre. Laut einer aktuellen Umfrage unterrichten mittlerweile an zwei von drei Schulen Personen ohne reguläre Lehramtsausbildung [1]. Auch wissenschaftliche Einrichtungen haben Schwierigkeiten, qualifiziertes Personal – insbesondere im IT-Bereich – zu gewinnen. Laut der Allianz der Wissenschaftsorganisationen bleibt die Personalgewinnung aufgrund des zunehmenden Fachkräftemangels und der Konkurrenz mit der Privatwirtschaft langfristig herausfordernd (www.allianzschwerpunkt-digitalitaet.de).

Epidemien und Pandemien stellen ein systemisches Risiko mit aktuell mittlerer bis potenziell eher hoher Gefährdungslage für das Bildungs- und Forschungssystem dar. Das systemische Risiko kann im Ernstfall alle Bereiche des Infrastruktursystems gefährden. Bildungseinrichtungen sind besonders anfällig, da sie als Orte mit hoher Personendichte ein erhöhtes Infektionsrisiko für Lehrende und Lernende mit sich bringen [6]. Die Auswirkungen einer eingeschränkten Systemfunktionalität kann ihre Entwicklung erheblich beeinflussen. Schulschließungen und fehlende Kontakte zu Gleichaltrigen führten während der COVID-19-Pandemie zu starken psychosozialen Belastungen von Kindern und Jugendlichen. Ängste, depressive Symptome, Essstörungen und Übergewicht durch Bewegungsmangel nahmen zu und wirken bis heute nach [7]. Auch Lehrende an Schulen und Hochschulen waren stark betroffen, da sie die Lehr- und Lerneinheiten von Präsenz- auf Digital- bzw. Hybridunterricht umstellen mussten – mit sehr unterschiedlichen Ergebnissen. Besonders Schulen waren aufgrund zum Teil defizitärer technischer Ausstattung und fehlender digitaler Lehr- und Lernkonzepte unzureichend vorbereitet. Die Umstellung auf digitalen Unterricht verstärkte zudem die unzureichende Chancengleichheit im deutschen Bildungssystem: Sozial benachteiligte Kinder verfügen bspw. zu Hause seltener über einen Computer oder stabile Internetverbindungen und waren demzufolge häufiger vom Homeschooling ausgeschlossen [8].

Epidemien und Pandemien gefährden nicht nur die Stabilität und Funktionsfähigkeit des Bildungsbereichs, sondern auch die der Forschung. Während der COVID-19-Pandemie erschwerten pandemiebedingte Beschränkungen den Aufbau neuer Netzwerke und Kooperationen erheblich. Auch die praktische Forschung war betroffen: Labore blieben geschlossen, Feldstudien wurden erschwert und die Arbeit mit Proband/innen war nur unter strengen Auflagen möglich [9]. Gleichzeitig führte die COVID-19-Pandemie zu einem Digitalisierungsschub, der die Arbeitsprozesse grundlegend veränderte. Es ist daher anzunehmen, dass das Forschungssystem zukünftige Pandemien besser bewältigen kann [9].

Die Gefährdungslage durch gesellschaftliche Polarisierung ist derzeit als mittel einzustufen, zeigt jedoch eine zunehmende Entwicklung und kann alle Bereiche des Infrastruktursystems Bildung und Forschung betreffen. Dieses Risiko wird durch die steigenden Bildungsanforderungen des Arbeitsmarktes weiter verschärft (s. Trendteil). Der familiäre Hintergrund hat nach wie vor einen starken Einfluss auf die Bildungsergebnisse [10]. Studien zeigen, dass Bildungsungleichheiten in Deutschland vor allem in sozioökonomisch benachteiligten Gruppen nur geringfügig abgebaut werden und soziale Aufstiege weiterhin kaum möglich sind [11], [12]. Auch der Zugang zu Gymnasien und Universitäten hängt in Deutschland in großem Maße vom Bildungs- und Einkommenshintergrund der Eltern ab [13]. Die Anzahl der Jugendlichen ohne Schulabschluss nimmt in Deutschland seit 2013 wieder zu.

Die zunehmende gesellschaftliche Polarisierung macht sich auch im Alltag von Bildungs- und Forschungseinrichtungen bemerkbar. Dort treffen konträre Positionen zu zentralen gesellschaftlichen Themen wie Klimawandel, Zuwanderung und geopolitischen Konflikten direkt aufeinander. Dies beeinflusst Debatten sowie das gemeinsame Lernen und Forschen. So sind Universitäten häufig Schauplätze gesellschaftlicher Konflikte, die sich durch Demonstrationen, Protestaktionen oder vereinzelte Übergriffe manifestieren. Diese Aktionen werden häufig von ideologisch geprägten Gruppen an Universitäten getragen [14]. Dadurch wird die  gesellschaftliche Funktion von Universitäten als Orte des offenen Diskurses eingeschränkt, wodurch wiederum der Polarisierung Vorschub geleistet wird [15].

Die Gefährdungslage durch das systemische Risiko Technikversagen und eingeschränkte Technikbeherrschbarkeit wird derzeit für alle Bereiche des Infrastruktursystems als mittel eingestuft. Technische Ausfälle können Forschungsprozesse kurzzeitig unterbrechen. Im Bildungsbereich können technische Ausfälle die Bildungsprozesse erheblich stören – sei es durch Unterrichtsausfall für alle oder individuelle Probleme ausgelöst durch den Ausfall von WLAN-Verbindungen. Im Bildungsbereich sind besonders der Sekundarbereich, der Tertiärbereich sowie die Fort- und Weiterbildung betroffen, da hier digitale Technologien intensiver genutzt werden. An Schulen liegt die Ursache für Technikversagen vor allem in der noch unzureichenden technischen Infrastruktur [16]. Darüber hinaus besteht eine eingeschränkte Technikbeherrschbarkeit aufgrund von Defiziten in der Bildungspraxis, der Aus- und -weiterbildung von Lehrkräften sowie der Bildungspolitik. Besonders mit Blick auf Funktionsweise und Wirkung von Bildungstechnologien (z. B. Lern-Apps) fehlt es den Akteuren noch an grundlegendem Wissen.

Die Gefährdungslage, die von Machtkonzentrationen privatwirtschaftlicher Akteure in digitalen Geschäftsfeldern ausgeht – insbesondere bei Technologiekonzernen und Verlagen –, wird derzeit als eher gering für den Bildungsbereich, jedoch als mittel für den Forschungsbereich eingestuft. Die Digitalisierung des Infrastruktursystems führt zu zunehmenden Abhängigkeiten von Betriebssystemen und Softwareprodukten großer Technologiekonzerne. Insbesondere US-amerikanische Unternehmen bauen ihre Marktmacht in der Digitalwirtschaft und im Bereich künstlicher Intelligenz (KI) stetig aus. In der Folge sind die Bildungs- und in noch höherem Maße Forschungseinrichtungen abhängig von IT-Produkten, digitalen Dienstleistungen und Kommunikationsinfrastrukturen außereuropäischer Anbieter. Daraus ergeben sich sicherheitsrelevante Fragen in Bezug auf Datenschutz und Cybersicherheit sowie wettbewerbliche Fragen in Bezug auf Datensammlung und -hoheit [17]. Zudem spielt die Verlagsmacht eine entscheidende Rolle im Wissenschaftsbereich: Der Markt für wissenschaftliche Publikationen wird weitgehend von den drei großen Wissenschaftsverlagen Elsevier, Wiley und Springer dominiert.

Die Gefährdungslage durch Cyberkriminalität wird für alle Bereiche des Bildungssystems aktuell noch als eher gering eingeschätzt. Für den Hochschul- und Forschungsbereich gilt sie hingegen aufgrund des hohen Digitalisierungsgrads bereits als mittel. Bildungs- und Forschungseinrichtungen gelten weltweit zu den bevorzugten Zielen von Cyberangriffen [18], [19], da sie eine Vielzahl sensibler Daten speichern und der Zugang zu ihren IT-Systemen oft relativ ungeschützt ist [20]. In Deutschland betreffen Cyberangriffe derzeit meist einzelne Einrichtungen und bedrohen nicht das gesamte System. Ransomware ist eine der Hauptbedrohungen [21], weil gesamte IT-Systeme betroffen sein können und Nutzer/innen nicht mehr auf Daten und Software zugreifen können. 2022 wurden etwa die Universitäten Duisburg-Essen und Leipzig durch Ransomware angegriffen [22], [23], mit weitreichenden Folgen für den Betrieb. Auch der Schulbereich ist zunehmend betroffen, so wurde 2022 bspw. ein Schulamt mit Zuständigkeit für 75 Schulen angegriffen [21], [24].

Die Gefährdungslage, die von geopolitischen Konflikten ausgeht, wird für alle Bereiche des Bildungssystems derzeit als eher gering und für die Bereiche des Forschungssystems aufgrund seiner internationalen Vernetzung als mittel eingestuft. Das Bildungssystem ist vor allem durch die Zunahme geflüchteter Menschen in Schulen zunehmend herausgefordert. So wurden zwischen 2022 und 2024 insgesamt 220.000 Kinder und Jugendliche aus der Ukraine in deutsche Schulen und Berufsschulen aufgenommen. Auch die Risiken für internationale Forschungskooperationen nehmen vor dem Hintergrund der aktuellen geopolitischen Spannungen zu. Unerwünschter Know-how-Abfluss und Wissenschaftsspionage stellen ein erhebliches Risiko für die Forschungssicherheit dar. Besonders Chinas Ziel, bis 2049 global führend in Wirtschaft, Wissenschaft und Militär zu werden, erhöht die Gefahr von Spionage [25]. Negative Folgen für das deutsche Forschungssystem können der Verlust von Forschungsinitiativen und finanziellen Ressourcen, Patenten sowie der Abbruch wissenschaftlicher Kooperationen sein [25].

Die Gefährdungslage durch Desinformation für das Bildungs- und Forschungssystem wird derzeit als eher gering eingeschätzt. Seit dem Aufkommen generativer KI ist die automatisierte Erstellung von täuschend echten Texten, Bildern und Videos jedoch deutlich einfacher geworden. Desinformation wird gezielt für die politische Einflussnahme genutzt, um die eigene Position zu stärken oder Verunsicherung in der Bevölkerung zu schaffen. Dies erfolgt auch im Zusammenhang mit geopolitischen Konflikten durch ausländische Akteure (www.verfassungsschutz.de). Im Bildungsbereich nutzen Schüler/innen zunehmend soziale Netzwerke, in denen auch falsche Informationen zirkulieren, etwa zum Klimawandel. Laut einer Sonderauswertung der aktuellen PISA-Studie von 2022 fühlt sich lediglich etwa jeder zweite 15-Jährige dazu in der Lage, die Qualität der Informationen fundiert zu beurteilen [26]. Dies steht im Gegensatz zu den Kompetenzen, die benötigt werden, um mit dem breiten Informationsangebot umgehen und sich in einer digitalen Gesellschaft bewegen zu können. Auch das Forschungssystem ist von Desinformation betroffen: Während der COVID-19-Pandemie wurden beispielsweise manipulierte Studienergebnisse verbreitet, was das Vertrauen in wissenschaftliche Erkenntnisse untergrub [27]. Der Anstieg gesundheitsbezogener Falschinformationen hatte direkte Konsequenzen auf die Gesundheitsentscheidungen der Menschen. Der Einsatz von generativen KI-Systemen führt bereits heute zu einer höheren Publikationsrate – problematisch dabei ist die Intransparenz über die Trainingsdaten und die zweifelhafte Faktentreue der Antworten der KI-Modelle [28][29], was bei fehlender Prüfung das Problem der Desinformation erhöhen könnte.

Die Gefährdung durch die globale Erwärmung wird derzeit für das Infrastruktursystem Bildung und Forschung insgesamt als gering eingeschätzt. Auch die damit eng verbundenen Wetterextreme gelten im Forschungssystem als geringes Risiko. Für das Bildungssystem hingegen wird die Gefährdungslage als gering bis mittel eingeschätzt. In Deutschland waren Bildungseinrichtungen bereits in besonderer Weise von Wetterextremen betroffen, z. B. während der Elbe-Hochwasser 2002 und 2013 oder während der Flutkatastrophe in Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz im Jahr 2021. Das Elbe-Hochwasser 2013 verursachte bspw. Schäden in Höhe von 44 Mio. Euro an der kommunalen Schulinfrastruktur (inkl. Kita), was einen Anteil von 6 % an der Gesamtschadenhöhe ausmachte [30]. Durch die Flutkatastrophe in Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz wurden 79 Schulen komplett zerstört. In der Folge konnten Schüler/innen die Schule zeitweise nicht besuchen und die Schäden beliefen sich auf einen dreistelligen Millionenbetrag [6].

Lange Hitzeperioden erhöhen die Temperaturen in Gebäuden und Außenanlagen, was insbesondere für vulnerable Gruppen wie Kinder, ältere Menschen und Menschen mit chronischen Erkrankungen gesundheitliche Risiken birgt [31]. Fehlende bauliche Anpassungen wie Klimaanlagen oder Verschattung verstärken dieses Risiko. Laut KfW-Kommunalpanel beläuft sich der Investitionsrückstand bei Schulgebäuden auf 45,6 Mrd. Euro [32]. Dies ist besonders kritisch, da die Ausstattung von Lernräumen den Lernerfolg erheblich beeinflusst und hohe Raumtemperaturen nachweislich die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit der Lernenden mindern [33].

Die Gefährdungslage durch das systemische Risiko eines Blackouts wird für das Infrastruktursystem Bildung und Forschung derzeit als gering eingeschätzt. Zwar nehmen Stromausfälle beispielsweise infolge regionaler Wetterextreme zu, doch die Eintrittswahrscheinlichkeit eines flächendeckenden und langandauernden Blackouts in Deutschland wird weiterhin als gering bewertet [34][35]. Im Falle eines solchen Ereignisses wären die Auswirkungen jedoch gravierend. Die Abhängigkeit von einer stabilen Stromversorgung des Bildungs- und Forschungssystems von der Stromversorgung ist in den letzten Jahrzehnten im Zuge der Digitalisierung stark gestiegen. Ein langandauernder Blackout würde sämtliche Bereiche des Infrastruktursystems massiv beeinträchtigen. Im Bildungsbereich käme es zu Schulschließungen, und digitale Lehr- und Lernangebote könnten nicht mehr genutzt werden [6]. Auch das Forschungssystem wäre stark betroffen, da nahezu alle Prozesse auf funktionierende IT-Systeme angewiesen sind.

Einschätzung der Robustheit: Ergebnisse der Panelbefragung

Die Robustheit des Infrastruktursystems Bildung und Forschung im Status quo gegenüber systemischen Risiken wurde im Rahmen einer Expert/innen-Befragung bewertet. Robustheit beschreibt die Widerstandsfähigkeit eines Systems gegenüber externen Störungen, während die Gefährdungslage den aktuellen Grad der Bedrohung durch ein konkretes Risiko bezeichnet. Im Kontext systemischer Risiken bedeutet dies, dass ein System trotz hoher Gefährdungslage robust sein kann – oder umgekehrt, dass eine geringe Gefährdungslage ein nicht-robustes System trotzdem anfällig machen kann.

Die Gesamtbewertung des Bildungs- und Forschungssystems über alle systemischen Risiken liegt bei einer mittleren bis eher hohen Robustheit. Bei der Bewertung einzelner systemischer Risiken zeigen sich jedoch deutliche Unterschiede. Über die Hälfte der Expert/innen stuft die Robustheit gegenüber den systemischen Risiken Blackout und Desinformation als eher gering ein. Gegenüber den umweltbezogenen systemischen Risiken Wetterextreme und globale Erwärmung wird die Robustheit hingegen als eher hoch eingeschätzt.