DFG fördert acht neue Sonderforschungsbereiche

23.11.2011 | Bonn
Themen von Nachhaltigkeit in der Fertigungstechnik bis zum Erhalt tropischer Regenwälder

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet acht Sonderforschungsbereiche (SFB) zum 1. Januar 2012 ein. Dies beschloss der zuständige Bewilligungsausschuss auf seiner Herbstsitzung in Bonn. Die neuen SFB werden mit insgesamt 82,7 Millionen Euro (inklusive einer 20-prozentigen Programmpauschale für indirekte Kosten der Projekte) zunächst für eine erste Förderperiode von vier Jahren gefördert.

Der thematische Bogen der neu eingerichteten Sonderforschungsbereiche reicht von strömungsphysikalischen Prozessen, die bei der Entstehung von Planeten eine Rolle spielen, über neue Therapien bei Lebererkrankungen bis hin zu einkristallinen Superlegierungen, die beim Bau moderner Gasturbinen eingesetzt werden. Andere Sonderforschungsbereiche erarbeiten nachhaltigere Verfahren für die Fertigungstechnik und untersuchen chemische und biologische Prozesse in Zellen. Eine Initiative ist ein SFB/Transregio und verteilt sich somit auf mehrere Standorte.

Zusätzlich bewilligte der zuständige Ausschuss die Verlängerung von 13 SFB für jeweils eine weitere vierjährige Förderperiode. Die DFG fördert damit ab Januar 2012 insgesamt 234 Sonderforschungsbereiche.

Die neuen SFB im Einzelnen (in alphabetischer Reihenfolge ihrer Sprecherhochschule):

Der SFB 1026 "Sustainable Manufacturing - Globale Wertschöpfung nachhaltig gestalten" geht der Frage nach, wie man im globalen Kontext nachhaltiger wirtschaften und produzieren kann. Der bewusste Umgang mit Energie, Rohstoffen und menschlicher Arbeitskraft ist für den Erhalt unseres Lebensraumes unerlässlich. In vielen Teilen der Welt spielt das Thema Nachhaltigkeit in der Fertigungstechnik jedoch bisher keine große Rolle. Ingenieurwissenschaftler der Produktions- und Umwelttechnologien wollen daher gemeinsam mit Ökonomen und Mathematikern innovative Fertigungsprozesse und virtuelle Systeme zur Produktentwicklung erarbeiten und damit die Überlegenheit nachhaltiger Methoden gegenüber traditionellen Verfahren belegen. Beispielsweise sollen Möglichkeiten erarbeitet werden, veraltete Fertigungsmaschinen durch genauigkeitssteigernde Maßnahmen an moderne technologische Anforderungen anzugleichen.

Einkristalline Superlegierungen sind Schlüsselwerkstoffe für Turbinenschaufeln in modernen Gasturbinen für die Luftfahrt und für die Energieversorgung. Damit sind sie für die Mobilität der modernen Gesellschaft ebenso unverzichtbar wie für deren nachhaltige Versorgung mit Elektrizität. Höhere Wirkungsgrade bei höherer Nachhaltigkeit in Gasturbinen können nur über eine neue Einkristalltechnologie erreicht werden, die im Transregio (TRR) 103 "Vom Atom zur Turbinenschaufel - Wissenschaftliche Grundlagen für eine neue Generation einkristalliner Superlegierungen" erarbeitet werden soll. Dafür bringt der SFB/TRR Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, Festkörperphysik und -chemie, skalenübergreifender Materialmodellierung und Fertigungstechnik zusammen.

Ziel des SFB 974 "Kommunikation und Systemrelevanz bei Leberschädigung und Regeneration" ist die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien bei Lebererkrankungen. Diese verlaufen meist chronisch und beeinflussen durch die Einschränkung der Leberfunktion ebenso die Tätigkeit anderer Organe. Zur Sicherung dieser lebenswichtigen Funktionen verfügt die Leber über die besondere Fähigkeit der Regeneration. Dieser komplexe Vorgang, der auf molekularer und zellbiologischer Ebene stattfindet, ist bisher nur unvollständig verstanden. Mithilfe grundlagenwissenschaftlicher Methoden wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daher Einblicke in die Mechanismen, Kommunikationsstrukturen und Entscheidungsprozesse im Rahmen von Leberschädigung und -regeneration gewinnen.

Kohlenstoff tritt in einer Vielzahl von Erscheinungsformen auf, die sich in ihren Eigenschaften stark unterscheiden. Bekannt sind beispielsweise der extrem harte, durchsichtige Diamant und der eher weiche, metallisch glänzende Graphit. Man spricht dabei von allotropen Formen des Kohlenstoffs, die ihre unterschiedlichen Eigenschaften der Beschaffenheit der chemischen Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen verdanken. Synthetische Kohlenstoffallotrope, wie Kohlenstoffnanoröhren und Graphen, gehören gegenwärtig zu den vielversprechendsten Materialklassen und weisen ein enormes Potenzial für Hochleistungsanwendungen auf. Gleichzeitig sind sie ideale Modellsysteme für die Untersuchung von einer Reihe fundamentaler chemischer und physikalischer Fragestellungen, wie zum Beispiel form- und ladungsabhängiges Binden und Freisetzen von Molekülen oder Ladungstransport in begrenzten Raumbereichen. Diese Fragestellungen will der SFB 953 "Synthetische Kohlenstoffallotrope" in interdisziplinärer Zusammenarbeit von Chemikern, Physikern, Ingenieuren und Theoretikern bearbeiten.

In vielen tropischen Gebieten werden Regenwälder gerodet, um Holz und andere Waldprodukte zu gewinnen und Nahrungs-, Futter- und Energiepflanzen anzubauen. Dabei können die natürlichen Funktionen und Leistungen des Waldes verloren gehen. Der SFB 990 "Ökologische und sozioökonomische Funktionen tropischer Tieflandregenwald-Transformationssysteme" verfolgt daher das Ziel, wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse darüber bereitzustellen, wie die ökologischen und sozioökonomischen Funktionen tropischer Regenwälder und landwirtschaftlicher Transformationssysteme erhalten und verbessert werden können. Dazu sollen eine Vielzahl relevanter Aspekte untersucht werden, zum Beispiel ober- und unterirdische Biodiversität und Treibhausgasemissionen.

Strömungsphysikalische Prozesse sind in der Astrophysik allgegenwärtig. Sie sind im Allgemeinen turbulent, also in hohem Maß ungeordnet in Ort und Zeit und stellen einen Schlüsselprozess für die Entstehung von Planeten, Sternen und Galaxien dar. Diese Vorgänge sollen im SFB 963 "Astrophysikalische Strömungsstabilität und Turbulenz" untersucht werden. Das Hauptaugenmerk richtet sich dabei unter anderem auf die turbulente Erzeugung von Magnetfeldern und das Zusammenspiel von Turbulenz und Strömungsinstabilität mit Gravitation und Strahlung.

Der SFB 969 "Chemische und biologische Prinzipien der zellulären Proteostase" befasst sich mit dem Konzept der "Proteostase". Dieser Begriff beschreibt grundlegende chemische und biologische Prozesse, die miteinander vernetzt sind und als Einheit die zellulären Aktivitäten von Proteinen in Raum und Zeit kontrollieren. Der zellulären Proteostase liegen Mechanismen zugrunde, die sicherstellen, dass jedes Protein am richtigen Ort und zur richtigen Zeit in der Zelle aktiv ist oder aber, zum Beispiel bei Funktionsverlust, schnell repariert oder abgebaut wird, um die Zelle vor Schäden zu schützen. Fehlfunktionen in diesen stark vernetzten Prozessen können gravierende Konsequenzen haben, die beim Menschen beispielsweise zur Ausbildung von Tumoren oder zu neurodegenerativen Erkrankungen wie Huntington oder Parkinson führen können. Der SFB hat sich zum Ziel gesetzt, die komplexen Prozesse der Proteostase in interdisziplinären Ansätzen zu analysieren.

Die Rolle von Hadronen, also von subatomaren Teilchen, die aus Quarks und Gluonen aufgebaut sind, wird im Kontext der Teilchen-, Atom- und nuklearen Astrophysik im SFB 1044 "Die Niederenergie-Grenze des Standardmodells: Von Quarks und Gluonen zu Hadronen und Kernen" untersucht. Dabei kommt der Hadronenphysik sowohl bei höchsten als auch bei niedrigsten Energieskalen eine verbindende Rolle zu. Einerseits hat die Überwindung der sogenannten Niederenergie-Grenze des Standardmodells direkte Auswirkungen auf zentrale Fragestellungen der Physik, andererseits werden Präzisionsmessungen, beispielsweise in der Atom- und Teilchenphysik, zu einem Erkenntnisgewinn bezüglich der Struktur von Hadronen führen. Ebenso soll erforscht werden, wie Quarks und Gluonen sich zu Hadronen verbinden. Zum Erreichen der genannten Ziele wird im SFB eine Kooperation zwischen dem Mainzer Mikrotron MAMI und dem Beijing Spectrometer BES-III geschlossen.

Quelle: Pressemeldung Deutsche Forschungsgemeinschaft e.V.

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