Spitzenforschung an der Universität Hannover
 

Sechs Projekte bei der Exzellenzinitiative des Bundes gemeldet

Die Universität Hannover ist mit sechs Anträgen bei der Exzellenzinitiative des Bundes dabei: drei Exzellencluster und drei Graduiertenschulen zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses, sechs Beispiele für Spitzenforschung an der Universität Hannover, die hier näher vorgestellt werden, sind dem Bund aus der Universität Hannover gemeldet worden. Die deutschen Universitäten haben sich mit insgesamt 292 Projektanträgen an der Exzellenzinitiative beteiligt.

Mit der Exzellenzinitiative für Hochschulen wollen Bund und Länder Forschung und Innovation in Deutschland unterstützen. Bis 2011 werden Projekte in der Exzellenzinitiative mit insgesamt 1,9 Milliarden Euro gefördert, 75 Prozent davon trägt der Bund, 25 Prozent die Länder. Insgesamt 40 Graduiertenschulen sollen mit jährlich jeweils einer Millionen Euro die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses fördern. Für Netzwerke wissenschaftlicher Spitzenforschung, so genannte Exzellenzcluster, stehen 195 Millionen Euro pro Jahr zur Verfügung. Universitäten, die mindestens ein wissenschaftliches Exzellenzcluster von internationalem Ruf, eine Graduiertenschule sowie eine schlüssige Gesamtstrategie zu einem weltweit anerkannten „Leuchtturm der Wissenschaft“ vorweisen können, können sich auch mit „Zukunftskonzepten zur universitären Spitzenforschung“ bewerben. Für diese Förderlinie stehen 210 Millionen Euro pro Jahr zur Verfügung.

Exzellenzcluster zur Förderung der Spitzenforschung:

Functionalised Implants (Funktionalisierte Implantate)

Zukünftige medizinische Implantate sollen nicht nur die Aufgabe haben, eine Funktion in einem Organismus zu ersetzen, sondern sollen zusätzlich auch in zellbiologischer Hinsicht optimal mit dem umliegenden Gewebe interagieren.
Dies beinhaltet die körpereigene Abwehrreaktion zu minimieren, Entzündungen zu vermeiden und ungewolltes Zellwachstum zu unterdrücken. Die jüngeren Forschungsanstrengungen und
–erkenntnisse zeigen, dass die Lösung biomedizintechnischer Aufgaben nicht länger nur von einer Disziplin alleine bewältigt werden kann. Deshalb hat sich der Exzellenz-Cluster „Funktionalisierte Implantate“ das Ziel gesetzt, durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften und der (Tier-)Medizin, innovative Lösungen auf diesem Gebiet zu generieren. Der Exzellenz-Cluster umfasst die gesamte Kette von der Forschung und Entwicklung bis hin zur klinischen Anwendung eines zertifizierbaren Endproduktes. Einige Teilbereiche dieses Forschungsprojektes sind:

- Funktionalisierte Oberflächen
- Biokompatible Materialien
- Sensorik & Aktorik
- „Tissue Engineering“
- Laser-Mikro- und Nanotomie
- Zellchirurgie
- 3-D Implantatstrukturen
- 3-D Gewebestützstrukturen
- Nanoprozesstechnik

Mit diesem Exzellenz-Cluster wird das Know-How der Universität Hannover, der Medizinischen Hochschule Hannover, der Tierärztlichen Hochschule Hannover sowie des Laser Zentrum Hannover e.V. gebündelt. Die Zusammenarbeit dieser Institutionen ist seit der Gründung des „Zentrum für Biomedizintechnik“ im Jahr 1999 stetig gewachsen und im bereits laufenden Sonderforschungsbereichs 599 „Biomedizintechnik“ (SFB 599) bereits erprobt.

Kontakt:
Prof. Dieter Mewes
E-Mail zbm@zbm.uni-hannover.de
Tel.+49 511.762-3638


Mobility and Produktion (Mobilität und Produktion)

Im Zentrum des Exzellenzclusters Mobilität und Produktion stehen hybride Mobilitätssysteme und ihre Produktion im Hinblick auf die zukünftigen Ansprüchen an Nachhaltigkeit, Geschwindigkeit, Effizienz und Sicherheit. Hierzu bedarf es einen ganzheitliche Forschungsansatzes.
Auf der Mobilitätsseite liegt der Fokus der Untersuchungen neben dem Straßen-, Schienen und Luftverkehr auch neue Methoden der Verkehrssteuerung. So sollen ein für den Individualverkehr vorgesehenes, funktionshybrides Luft-Landfahrzeug und ein Güterverkehrssystem, welches die Vorteile der Schiene und Straße verbindet, entwickelt werden.
Die Integration komplementärer Prozesse in Produktionssysteme und eine prototypische Fabrik, in der die entwickelten Technologien und Ansätze demonstriert werden, sind die Ziele der Produktionsseite.
Diese ganzheitliche Entwicklung wird durch die enge Verzahnung der unterschiedlichen Disziplinen deutschen Unternehmen einen entscheidenden Wettbewerbsvorsprung im Feld der Mobilität und Produktion sichern, und somit den Standort Deutschland für exzellente Entwicklungen in diesem Bereich festigen.
Die Universität Hannover will im Exzellenzcluster Mobilität und Produktion in Kooperation mit der Technischen Universität Braunschweig, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Braunschweig und dem Laserzentrum Hannover langfristig die vorhandenen Exzellenzen sichern und ausbauen.

Kontakt:
Prof. Peter Nyhuis
E-Mail nyhuis@ifa.uni-hannover.de
Tel.+49 511.762-2440


Zentrum für Raum-Zeit-Forschung

Im letzten Jahrhundert hat die Physik bahnbrechende Theorien zur Beschreibung der kleinsten, atomaren und der größten, kosmischen Phänomene hervorgebracht. Diese grundlegenden Theorien sind die Quantenmechanik, die das Verhalten der kleinsten Bestandteile der Materie beschreibt, sowie die allgemeine Relativitätstheorie, die die Berechnung der Dynamik des Universums gestattet. Leider ist es bis heute jedoch nicht gelungen, die gequantelte Welt der Quantenphysik mit der kontinuierlichen Relativitätstheorie von Raum, Zeit und Gravitation in einem physikalischen Modell zu vereinen. Viele Physiker vermuten aber, dass eine einheitliche Beschreibung viele Fragen klären und neue Phänomene aufdecken könnte.

Das Zentrum für Raum-Zeit-Forschung widmet sich dieser grundsätzlichen Fragestellung. In seinem Rahmen sollen die Grenzen der bekannten Physik erforscht werden, um so Hinweise zur Struktur einer einheitlichen Theorie zu finden. Im Zentrum für Raum-Zeit-Forschung haben sich dazu die führenden Institute auf den Gebieten der Forschung mit einzelnen Atomen, Atominterferometern, atomaren Quantensensoren und Atomuhren einerseits und der Astronomie mit Gravitationswellen andererseits zusammengetan. Gemeinsames Werkzeug dieser Untersuchungen sind hochpräzise optische Messungen mit atomaren Quantenproben. Gerade die intensive Zusammenarbeit so unterschiedlicher Fachgebiete wird entscheidende Beiträge zur Lösung der Probleme leisten. Neben der Bearbeitung der fundamentalen Fragenstellung werden auch neue Technologien und Anwendungsbereiche erschlossen.

Hannover ist in der einzigartigen Lage, die notwendigen Bereiche für eine solche Zusammenarbeit in seiner Umgebung zu beherbergen. Die Mitglieder des Zentrums sind:

- Albert-Einstein-Institut (AEI),
- Gravitationswellendetektor GEO600,
- Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig (PTB)
- Laser Zentrum Hannover (LZH)
- Institut für Quantenoptik (Universität Hannover)
- Institut für Gravitationsphysik (Universität Hannover)
- Institut für Theoretische Physik (Universität Hannover)
- Institut für Festkörperphysik (Universität Hannover)
- Institut für Geodäsie (Universität Hannover)

Kontakt:
Prof. Wolfgang Ertmer
E-Mail ertmer@iqo.uni-hannover.de
Tel.+49 511.762-2231


Graduiertenschulen :

Hannover Graduate School on Gravitational science and Applications (Gravitationswellenforschung)

Das Programm dieser Schule geht weit über die übliche Graduiertenausbildung hinaus. Aufbauend auf den Stärken der Region Hannover werden die vielen vorhandenen Institutionen der Graduiertenausbildung (Graduiertenkollegs, International Max Planck Research Schools, Collaborative Research Centres) in einer virtuellen Realität verschmolzen, die durch wirkliche Teamarbeit ergänzt wird. Die verschiedenen Institutionen bilden die Klassen der Schule im Cyberspace, die von den Studenten jederzeit und von überall aufgesucht werden können. Die Gravitationsforschung ist ein relativ junges, aber rasch expandierendes Feld, das eine ungewöhnliche Breite von Kenntnissen voraussetzt. Sie wird unser Verständnis des Universums verändern und neue Einsichten in die Natur und Dynamik von Raum, Zeit und Materie liefern. Jahrzehntelang eine ziemlich abstrakte Domäne der theoretischen Physik, hat sie heute eine Fülle von experimentellen Möglichkeiten zur Verfügung, die sie zu einem Modell interdisziplinärer Forschung machen. Bisher gibt es nirgendwo auf der Welt ein darauf zugeschnittenes Graduiertenprogramm; das studentische Interesse daran kann man aber aus der großen und überwältigenden Nachfrage aus Deutschland und dem gesamten Ausland nach Promotionsstellen ablesen.

Etwa 100 Stipendiaten sollen an dieser Schule teilnehmen. Fünfzehn davon werden aus Mitteln der Schule finanziert werden, die andern aus den verschiedenen beteiligten Institutionen, insbesondere der SFB 407 „Quantenlimitierte Messungen“, der SFB/TR7 „Gravitationswellenastronomie“, das Europäische Graduiertenkolleg GRK665 „Quanteninterferenz und Anwendungen“, das GRK282 „Quantenfeldtheoretische Methoden“, das vorgeschlagene Graduiertenkolleg „Analysis, Geometrie und String-Theorie“ und die Internationale Max-Planck-Forschungsschule „Gravitationswellenastronomie“. Nirgendwo sonst auf der Welt findet man eine bessere Umgebung für das Studium eines solch breiten und innovativen interdisziplinären Feldes.

Kontakt:
Prof. Karsten Danzmann
E-Mail danzmann@aei.mpg.de
Tel.+49 511.762-2356


Graduate School for Advanced Plant Production Systems
(Pflanzenproduktion)

Pflanzenproduktionssysteme der Zukunft

Das biologische System Pflanze reagiert empfindlich auf Veränderungen seiner Umwelt. Ziel nachhaltiger Pflanzenproduktion ist daher, Pflanze und Umwelt so aufeinander abzustimmen, dass die natürlichen Ressourcen wie etwa Licht, Wärme oder Wasser optimal genutzt werden. Moderne Methoden der Biotechnologie werden eingesetzt, um die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegen Stressfaktoren zu verbessern und die Bildung gesundheitsfördernder Inhaltstoffe zu erhöhen. Mit Hilfe neuer Sensoren sollen Stressereignisse in der Pflanze frühzeitig erfasst werden, so dass über intelligente Regelstrategien Klima, Wasser- und Nährstoffzufuhr optimiert werden können.
Von den einzelnen Projekten erhoffen die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Gartenbauwissenschaften, der Biologie, des Maschinenbaus, der Elektrotechnik, der Informatik, des Bauingenieurwesens und der Lebensmittelwissenschaften neue Erkenntnisse zu den Grenzen der Produktivität von technisch und biotechnologisch optimierten Nutzpflanzensystemen unter den Bedingungen nachhaltigen Ressourceneinsatzes. Die einzigartige Kombination von technischen und biotechnischen Wissenschaften in einem innovativen Forschungskonzept, welches durch ein Lehrprogramm mit international führenden Experten ergänzt wird, soll hochqualifizierte Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler aus aller Welt zur Promotion nach Hannover bringen.

Kontakt:
Prof. Hartmut Stuetzel
E-Mail stuetzel@gem.uni-hannover.de
Tel.+49 511.762-2635


Graduate School for Multi-Scale Methods for Interface Coupling “MUSIC” (Multi-Skalen Modellierungen für Inter-face Kopplungen)

Je tiefer bei der Berechnung von Ingenieurkonstruktionen in das Detail geschaut wird, desto häufiger ist es notwendig neben einer Betrachtung im Meter- oder Zentimeterbereich auch noch Beobachtungen im Millimeter- oder Mikrometerbereich zu Simulieren. Ein Beispiel aus der Anwendung sind Reifengeräusche. Sie entstehen durch einen komplexen Mechanismus, bei dem die Struktur der Straßenoberfläche und der Reifenstollen, also das Interface zwischen Straße und Reifen, eine Rolle spielen. Das Geschehen an diese Schnittstelle muss durch ein numerisches Model genau erfasst werden. Dieses liegt im Mikrometerbereich. Der gesamte Reifen und die Straße sind aber im Zentimeterbereich erfassbar. Daher ist hier eine mehrskalige Betrachtung notwendig, die entweder ein zu großes Rechenmodell benötigt oder eine intelligente Strategie, bei der mehrere kleine Probleme auf den unterschiedlichen Skalen in einer systematischen Weise gelöst werden.

Neben diesem Beispiel gibt es noch eine große Vielzahl von technischen Anwendungen aus dem Ingenieurwesen, wie etwa die Entwicklung von neuen Materialien für Flugzeuge, von Prothesen oder von Schraubenverbindungen.
In der Graduiertenschule Multi-Skalen Modellierung für Inter-face Kopplungen werden auf internationalem Niveau für derartige komplexe Problemstellungen neue numerische Simulationsmethoden entwickelt werden. Dabei werden Wissenschaftler aus den Disziplinen des Ingenieurwesens, der Informatik und der Mathematik der Universität Hannover mit Kollegen von zwei Universitäten in Paris und der UC Berkeley in Kalifornien mit dem Deutschem Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Braunschweig und namhaften Firmen aus der Reifen- und Automobilindustrie zusammenarbeiten.

Kontakt:
Prof. Peter Wriggers
E-Mail wriggers@ibnm.uni-hannover.de
Tel.+49 511.762-2220

Hinweis an die Redaktionen

Für nähere Informationen steht Ihnen der Vizepräsident für Forschung der Universität Hannover Prof. Klaus Hulek unter Tel. +49 511.762-3205 oder per E-Mail hulek@math.uni-hannover.de gern zur Verfügung.

Presseinformation vom 13.12.2005