Christian Kühn erhält Auszeichnung der Stiftung Mathematik und Umwelt
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Christian Kühn, Professor für Mehrskaligkeit und Stochastische Dynamik an der TUM School of Computation, Information and Technology der Technischen Universität München, erhielt den Preis am 12. Juni 2026 im Rahmen des Workshops „Mathematik und Umwelt“ an der Leibniz Universität Hannover. Die Stiftung zeichnet damit wissenschaftliche Arbeiten aus, die mathematische Methoden erfolgreich zur Lösung drängender Umweltfragen einsetzen.
Mathematik als Schlüssel zur Bewältigung globaler Umweltkrisen
Gletscherschmelze, Extremwetterereignisse und steigende Meeresspiegel: Die Auswirkungen des Klimawandels sind immens. Um die Rolle der Mathematik bei der Analyse und Lösung dieser ökologischen Herausforderungen zu stärken, haben Professor Ernst P. Stephan und seine Frau Karin Sabine Stephan die Stiftung „Mathematik und Umwelt“ gegründet.
Ziel der Stiftung ist es, die Möglichkeiten mathematischer Forschung zur Lösung von Umweltproblemen sichtbar zu machen und die interdisziplinäre Zusammenarbeit zu fördern. Der Ernst P. Stephan Award, benannt nach dem Stiftungsgründer und emeritierten Mathematik-Professor der Leibniz Universität Hannover, ist mit bis zu 5.000 Euro dotiert und wurde in diesem Jahr zum ersten Mal verliehen.
Fundamentale Beiträge zu „tipping points“ und Frühwarnsignalen
Die Auszeichnung für Christian Kühn basiert auf seinen herausragenden Beiträgen zur mathematischen Theorie kritischer Übergänge (tipping points) und zu den dazugehörigen Frühwarnsignalen (early-warning signals). Kritische Übergänge beschreiben abrupte Veränderungen in komplexen Systemen – etwa das Kippen von Klimasystemen oder das Zusammenbrechen von Ökosystemen.
In seiner wegweisenden Forschungsarbeit „A mathematical framework for critical transitions“ (erschienen in zwei Teilen, 2011 in Physica D und 2013 im Journal of Nonlinear Science) hat er erstmals einen klaren theoretischen Rahmen für kritische Übergänge entwickelt, indem er eine systematische Klassifikation von Übergängen in stochastischen Multiskalen-Systemen aufstellte. Dabei konnte er zeigen, wie sich statistische Frühwarnsignale mathematisch fundiert identifizieren lassen.
In den folgenden Jahren erweiterte er diese Theorie entscheidend auf realitätsnahe Anwendungen, etwa auf vernetzte, räumliche und stochastische Systeme. Dadurch wurde es möglich, Frühwarnsignale auch in komplexen Umgebungen wie Klima-, Ökosystem- oder epidemiologischen Modellen zu identifizieren.
Direkter Anwendungsbezug und interdisziplinäre Wirkung
Besonders hervorzuheben ist, dass Kühn nicht nur theoretische Grundlagen geschaffen, sondern seine Ergebnisse auch konsequent auf Modelle mit unmittelbarer Umweltrelevanz angewendet hat. Seine Arbeiten haben maßgeblich dazu beigetragen, mathematische Frühwarnindikatoren auf praktische Fragen der Umweltforschung zu übertragen, und haben weltweit große Resonanz gefunden. Die hohe Zitationsrate und die großen EU-weiten Folgeprojekte, die auf seinen Ergebnissen aufbauen – wie etwa CriticalEarth und ClimTip –, unterstreichen die breite Wirkung seiner Forschung.