Eine interdisziplinäre Forschungsfeldklassifikation für die Wissenschaft

1 Interdisziplinäre Forschung in Deutschland

Zur Dokumentation und Zuordnung von Forschung, deren Aktivitäten und Kennzahlen wird in Deutschland ein Standard zur Forschungsberichterstattung genutzt, der Kerndatensatz Forschung (KDSF). Hierbei handelt es sich um „eine Spezifikation zur Standardisierung von so genannten Forschungsinformationen. Er stellt ein freiwilliges Regelwerk zur Harmonisierung und Standardisierung der Forschungsberichterstattung an Forschungseinrichtungen dar und wurde im Januar 2016 durch den Wissenschaftsrat zur Einführung im deutschen Wissenschaftssystem empfohlen.“^[1] Eine Möglichkeit zur Aggre­gation von Daten erfolgt nach Fächersystematiken, welche Forschungsfächer und -bereiche wie Biologie, Chemie oder Politikwissenschaft enthalten und die von verschiedenen Institutionen bereitgestellt und gepflegt werden. So gibt es beispielsweise die Fachsystematik der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)^[2], in welcher Fächer strukturiert sind. Dort fallen Biologie und Chemie unter den Oberbegriff „Lebenswissenschaften“ und Politikwissenschaft unter die Sozialwissenschaften. In der Fächersystematik des Statistischen Bundesamtes hingegen, die im KDSF zur Nutzung empfohlen wird, fallen die Studienfächer Biologie und Chemie unter die Fächergruppe „Mathematik, Naturwissenschaften“ und Politikwissenschaft unter die Fächergruppe „Rechts‑, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften“^[3]. Die disziplinorientierten Fächersystematiken spielen eine wichtige Rolle, um Daten über Forschungsaktivitäten und Forschungsprodukte thematisch disziplinspezifisch zu ordnen und zu aggregieren. Die Beispiele der beiden Fächersystematiken verdeutlichen jedoch schon die Unterschiede in den beiden disziplinären Klassifikationen.

Forschung ist schnelllebig, unterliegt einem ständigen Wandel und ist oft interdisziplinär, was dazu führt, dass sie in den gängigen disziplinären Forschungssystematiken schwer oder zum Teil gar nicht abgebildet werden kann. Der Bedarf von verschiedenen Interessengruppen, interdisziplinäre Forschung darzustellen, ist jedoch groß und wird immer drängender: beispielsweise von der Politik, die wissen möchte, was die großen Forschungsthemen in Deutschland sind, oder von den Forschungseinrichtungen, deren Leitungsebenen sich für interne Zwecke eine thematische Erschließung wünschen oder wissen möchten, welche Institute mit anderen in interdisziplinären Forschungsprojekten an bestimmten Zukunftsthemen forschen.

Aus diesem Grund hat der Wissenschaftsrat im Jahr 2016 eine Empfehlung (Wissenschaftsrat, 2016) zur Entwicklung einer interdisziplinären Forschungsfeldklassifikation (FFK) ausgesprochen, die in den KDSF eingebunden werden soll. Interdisziplinäre Forschungsfelder werden hier definiert als „Menge von Forschungsaktivitäten, die sich problemorientiert mit einem thematisch abgrenzbaren Gegenstandsbereich, der quer zu Disziplinen liegt, befassen“ (Wissenschaftsrat, 2016, S. 32). Um Anforderungen an solch eine FFK zu formulieren, kamen im Jahr 2019 Expertinnen und Experten aus Politik und Wissenschaft in einem Workshop^[4] zusammen. Hier wurde erneut unterstrichen, dass eine FFK fehlt und diese auch klare Nutzungsszenarien braucht, die die Entwicklung leiten sollen.

Der Umsetzung dieser Anforderungen in einer zu entwickelnden Forschungsfeldsystematik widmete sich das vom Bundesministerium für Forschung und Entwicklung geförderte Projekt „Entwicklung einer Klassifikation für interdisziplinäre Forschungsfelder im Rahmen des Kerndatensatz Forschung“^[5], welches vom Institut für Bibliotheks- und Informationswissenschaft an der Humboldt-Universität zu Berlin und dem Deutschen Zentrum für Hochschulforschung im Jahr 2020 durchgeführt wurde. Der vorliegende Artikel zeichnet die Entwicklung der FFK nach, gibt Einblick in ihre Systematik und zeigt, wie Interessengruppen an der Entwicklung beteiligt wurden. Abschließend werden die Einbindung in den KDSF erläutert und weitere Anwendungsszenarien über den KDSF hinaus dargelegt.

2 Der Weg zu einer intellektuell erarbeiteten Forschungsfeldklassifikation

Um zu einer FFK für interdisziplinäre Forschung zu gelangen, musste zunächst einmal die interdisziplinäre Forschung und deren Erfassung in Deutschland analysiert werden: Woran wird derzeit in Deutschland geforscht? Wie wird Forschung systematisiert bzw. erschlossen, z. B. in den großen außeruniversitären Forschungseinrichtungen? Welche Klassifikationen zur inhaltlichen Beschreibung (sowohl in deutscher als auch in englischer Sprache) liegen bereits vor?

Grundlage der Erstellung der FFK waren vorhandene Listen und kontrollierte Vokabulare (Forschungsklassifikationen)^[6] sowie weitere Informationen über interdisziplinäre Forschungsaktivitäten in Deutschland und im internationalen Raum. Unter Berücksichtigung der Empfehlungen der Projektgruppe „Fächerklassifikation und Thesauri“^[7] sollten diese Listen und Informationen anhand festgelegter Kriterien zusammengeführt werden. So sollte die zu erstellende FFK beispielsweise inhaltliche Beschreibungen der Forschung enthalten, terminologisch kontrolliert sein, mit wenig Überschneidungen zwischen den Forschungsfeldern auskommen, aus zwei Gliederungsebenen bestehen und Mehrfachzuordnungen ermöglichen (Projektgruppe „Fächerklassifikation und Thesauri“, 2015, S. 15 f.) Ein weiterer wichtiger Eckpfeiler des Projekts war die Einbindung von interessierten Kreisen im Wissenschaftssystem, die die Entwicklung der FFK maßgeblich beeinflusst haben.

Bei der intellektuellen Erarbeitung der FFK und der Einbeziehung relevanter Stakeholder ist das Projektteam folgendermaßen vorgegangen (Stiller et al., 2021, S. 6.):

1. Vorhandene Forschungsfeldklassifikationen und kontrollierte Vokabulare aus dem Bereich Forschung sowie weitere Quellen, die Forschung strukturieren und organisieren (z. B. Listen außeruniversitärer Forschungseinrichtungen, Webseiten der Forschungsförderung von Horizon 2020), wurden gesichtet und verglichen. Ziel war es, aus den als relevant erachteten Quellen Terme für die FFK zu ziehen;

2. Sichtung der von der DFG im Jahr 2020 geförderten Sonderforschungsbereiche, Exzellenzcluster und Graduiertenschulen. Abstracts, Schlagwörter und Klassifikationen wurden analysiert und zusätzlich verschlagwortet mit dem Ziel, weitere Terme und Kategorien für die Klassifikation zu gewinnen;

3. Auswahl zu berücksichtigender Terme aus den Punkten 1 und 2, die für die Erstellung der initialen FFK herangezogen wurden;

4. Erstellung einer initialen FFK unter Verwendung aller zu berücksichtigenden Terme mittels Card-Sorting und Term-Clustering;

5. Konsultation durch Interviews und Online-Umfrage mit wichtigen Interessenvertreterinnen und -vertretern über Nutzen, Qualität und Güte der initialen FFK;

6. Überarbeitung der initialen FFK unter Berücksichtigung der Rückmeldungen und Kommentare aus der Konsultation, finale Validierung;

7. Dokumentation und Veröffentlichung der FFK in verschiedenen Formaten.

3 Materialsammlung zu interdisziplinärer Forschung

Die folgenden Tabellen (1 bis 3) liefern einen Überblick der berücksichtigten Listen und Informationen zu forschungsthematischen Gesichtspunkten, die herangezogen wurden, um Terme zu sammeln.^[8] Sie führen darüber hinaus, wenn vorhanden, die Quelle auf, die Sprache sowie die Anzahl der Terme, die extrahiert wurden.^[9] Für alle Listen und Informationen wurde von der Projektgruppe entschieden, ob diese für die FFK heranzuziehen sind und ggf. welche Abschnitte (z. B. bis zu welcher Tiefe der Klassifikation).^[10]

Tabelle 1 führt die Informationen auf, die aus Webseiten^[11] extrahiert wurden.

Tabelle 2 zeigt eine Auflistung von zum Teil internationalen Forschungsklassifikationen, kontrollierten Vokabularen oder Systematiken, die für die FFK herangezogen wurden. Wenn diese Listen nicht öffentlich sind, verlinken wir auf die von uns erstellten Listen mit den extrahierten Termen. Wenn die Quellliste öffentlich ist, verlinken wir darauf.

Neben den genannten Listen und Systematiken wurden für die Erstellung der interdisziplinären FFK die im Jahr 2020 geförderten interdisziplinären Forschungsprojekte der DFG, i. e. 275 Sonderforschungsbereiche (SFB), 57 Exzellenzcluster (EXC) und 51 Graduiertenschulen (GS) inhaltlich erschlossen (s. Tabelle 3).^[12] Dabei wurden die Abstracts, Schlagwörter und Klassifikationen analysiert und zusätzlich verschlagwortet mit dem Ziel, weitere Terme und Kategorien für die Klassifikation zu gewinnen.

4 Entwicklung der Klassifikation – methodisches Vorgehen

Aus den einzelnen Listen und der Verschlagwortung der DFG-Sonderforschungsbereiche, Exzellenzcluster und Graduiertenschulen wurden alle Stich- und Schlagwörter^[13] zusammengeführt. Duplikate innerhalb von Listen sowie Hierarchien zwischen den Termen wurden entfernt. Nach der Zusammenführung der Terme zu einer großen Liste wurden erneut Duplikate entfernt, bis eine Liste aus 5.929 Termen und Termgruppen entstand. Jeder Term wurde zur eindeutigen Identifikation mit einer ID versehen und enthält darüber hinaus auch die Information zur Anzahl seines Vorkommens in den jeweiligen Listen. So ist erkennbar, dass der Term „globale Gesundheit“ in nur einer Liste, der Term „Energie“ jedoch in vier verschiedenen Listen vorkommt. Englischsprachige Terme wurden nicht übersetzt und auch nicht mit ihren deutschen Übersetzungen zusammengeführt.

Um die Terme anschließend inhaltlich zu gruppieren, wurde mittels Card-Sorting geclustert. Da mehrere Tausend Karten in einem analogen Format nicht sortiert und bearbeitet werden können, haben wir uns für eine Bearbeitung mit Trello^[14] entschieden. Trello ist ein Online-Dienst zur Aufgabenadministration, mit welchem sich Aufgaben in Karten verwalten und in Listen organisieren lassen. Mittels der Kanban-Methode können bestimmte Entwicklungsschritte in einem Arbeitsprozess abgebildet werden. Trello eignet sich ideal für die Umsetzung des Card-Sortings, weil sich die Karten innerhalb einer oder mehrerer Listen einfach verschieben lassen und damit die Bildung von Termclustern ermöglichen. Die Terme wurden in Trello geladen und jeder Term wurde in einer Karte abgebildet, der wiederum in einem nächsten Schritt einer Liste zugeordnet wurde. Die Listennamen bildeten die Kategorien für die Termcluster und waren zunächst recht grob und weit gefasst (vgl. Abbildung 1). Zwei Personen haben das Card-Sorting umgesetzt, wobei jede zunächst in einem eigenen Board die Karten bearbeitet hat.

Abbildung 1

Termcluster mit Oberkategorien in Trello.

Nachdem die Terme in beide Boards geladen und Listen zugeordnet waren, wurden sie in einem neuen Board zusammengeführt. Dabei wurden mögliche Unter- und Oberkategorien grob festgelegt, mit einer Beschreibung, Beispieltermen sowie der Information versehen, aus welchem ursprünglichen Board die Liste stammte (Abbildung 2).^[15]

Abbildung 2

Oberkategorien mit Beschreibungen und Beispieltermen der initialen FFK in Trello.

Auf diese Weise sind 77 Vorschlagskategorien entstanden, die von drei Personen unabhängig in Unter- und Oberkategorien überführt wurden. Die drei Versionen wurden anschließend gemeinsam konsolidiert und bildeten die initiale FFK. In dieser Version gab es 13 Ober- und 67 Unterkategorien.

Die nun vorliegende Entwurfsfassung wurde in vier Interviews mit Stakeholdern und einer Online-Konsultation einem größeren Publikum zur Diskussion gestellt.

5 Stakeholder-Befragungen

Um Stakeholder in die Entwicklung der FFK und deren Evaluierung einzubinden, wurden eine Online-Konsultation aufgesetzt sowie vier Interviews durchgeführt. Im Rahmen der Online-Konsultation^[16] wurden fast 400 Interessenvertreterinnen und -vertreter gebeten, ihr Feedback zu einzelnen Kategorien sowie zu den Ober- und Unterkategorien zu geben und die Gesamtklassifikation in Bezug auf Spezifität und Ausgewogenheit zu bewerten. Eine weitere wichtige Frage war, inwiefern sich die Klassifikation eignet, interdisziplinäre Forschung abzubilden. Bei den Befragten handelte es sich zum Großteil um Sprecherinnen und Sprecher von Sonderforschungsbereichen, Exzellenzclustern und Graduiertenschulen. Zusätzlich wurden Vertreterinnen und Vertreter der außeruniversitären Forschungseinrichtungen und von weiteren interessierten Einrichtungen wie dem Statistischen Bundesamt und CRSI.NRW befragt. Im Vorfeld der Umfrage wurden alle verschlagworteten DFG-Projekte erneut mit der nun vorliegenden Klassifikation inhaltlich erschlossen und die Vorschläge den Befragten präsentiert.^[17] Insgesamt haben wir 63 Antworten erhalten, die teilweise sehr ausführlich waren. Die über 300 Kommentare zu den einzelnen Ober- und Unterkategorien wurden inhaltlich analysiert und daraus die in Tabelle 4 dargestellten Aktionen abgeleitet. Tabelle 4 zeigt die inhaltliche Kategorisierung des Feedbacks.

In Tabelle 5 sind die aus dem inhaltlichen Feedback resultierenden Aktionen dargestellt. Am häufigsten wurden die Scope Notes bearbeitet, um Kategorien eindeutiger zu machen. Das erhaltene Feedback führte jedoch auch zu Änderungen, Löschungen und Erweiterungen von Kategorien.

Das gesamte Feedback aus der Online-Konsultation und den Interviews wurde aufgenommen und verarbeitet und resultierte in einer neuen Version der Klassifikation.^[18]

6 Die Klassifikation

Die finale Klassifikation der interdisziplinären Forschungsfelder umfasst 14 Oberkategorien und 72 Unterkategorien. Sie enthält Scope Notes und Beispiel-Vermerke. Die 14 Oberkategorien sind:

1. Arbeit und Wirtschaft

2. Erde und Kosmos

3. Globalisierung und Nachhaltigkeit

4. Industrie

5. Informationstechnologie

6. Infrastruktur

7. Kognition und Wissen

8. Kultur

9. Leben und Wohlergehen

10. Materialien

11. Mensch und Gesellschaft

12. Natur und Umwelt

13. Technologie

14. Wissenschaft

Tabelle 6 zeigt beispielhaft die Oberkategorie „Leben und Wohlergehen“ mit ihren fünf Unterkategorien. Die finale Klassifikation kann als PDF- und Excel-Datei heruntergeladen werden.^[19] Um eine maschinenlesbare Form bereitzustellen, wurde sie darüber hinaus zusätzlich in SKOS überführt.^[20]

Neben der finalen FFK liegen der Projektdokumentation auch alle Dateien bei, die die intellektuelle Erstellung der FFK nachvollziehbar machen und die unterschiedlichen Schritte im Projektverlauf spiegeln. So gibt es alle zusammengestellten Wortlisten sowie die genutzten Quellen als Wortlisten, die wiederum auch als Trainingsdaten für automatisches Clustering oder weitere automatische Lösungen genutzt werden können. Die Projektdokumentation ist somit auch ein Versuch, qualitative Forschungsprozesse im Sinne des Open-Science- und Open-Research-Gedankens transparent und nachvollziehbar zu gestalten.

7 Nutzung und Ausblick

Perspektivisch soll die FFK im Rahmen einer zukünftigen Aktualisierung zur Aggregation von Forschungsinformationen in den KDSF integriert werden. Die vorliegende FFK ist noch nicht offiziell Bestandteil der im Frühjahr 2021 veröffentlichten Version 1.2 der KDSF-Spezifikation.

Über den KDSF hinaus bietet die FFK allerdings vielfältige Nutzungsmöglichkeiten. Sie kann überall dort zum Einsatz kommen, wo Forschungsinformationen strukturiert und organisiert werden müssen, sei es in Repositorien für Publikationen und Forschungsdaten oder zur Einordnung bzw. Verschlagwortung von Einträgen in Artikeldatenbanken. Auch die Nutzung in Verbindung mit Altmetrics-Analysen ist denkbar.

Die entstandene FFK spiegelt zudem die aktuelle Forschungslandschaft in Deutschland, denn sie basiert auf Forschungsprogrammen, aktuell geförderten DFG-Projekten und Forschungslisten der außeruniversitären Forschungseinrichtungen und zeigt damit auch auf, welche Fragestellungen in der interdisziplinären Forschung in Deutschland derzeit eine Rolle spielen. Insbesondere die Verschlagwortung der geförderten Sonderforschungsbereiche, Exzellenzcluster und Graduiertenschulen kann dazu dienen, Schwerpunkte der Forschungsförderung zu analysieren.

Die FFK basiert auf aktuell existierenden Forschungsprogrammen, Forschungsprojekten und kontrollierten Vokabularen zur Forschungseinordnung. Um eine dauerhaft nutzbare Systematik zur Verfügung stellen zu können, sollten Prozesse etabliert werden, die eine Weiterentwicklung der Klassifikation ermöglichen. Ähnlich dem Aktualisierungsprozess disziplinärer Klassifikationen sollten Änderungen in den Quelllisten und Ergänzungen zu den existierenden Forschungsfeldern in regelmäßigen Abständen vollzogen werden. So spiegelt sich in der vorliegenden Klassifikation die Forschung zu COVID-19 noch nicht wider, wenngleich die Forschung in diesem Bereich selbstverständlich unter den Unterkategorien von Leben und Wohlergehen verortet werden kann.

Momentan wird an einer Übersetzung der FFK ins Englische gearbeitet, um sie international verbreiten und nutzbar machen zu können.