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DFG richtet 14 neue Sonderforschungsbereiche ein

15.06.1998 - (idw) Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Zwei neue Transferbereiche bewilligt

Zum 1. Juli 1998 wird die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) 14 neue Sonderforschungsbereiche und zwei neue Transferbereiche einrichten. Dies beschloß der zuständige Bewilligungsausschuß in seiner Sommersitzung. Insgesamt wird die DFG ab Juli 1998 266 Sonderforschungsbereiche an 58 Hochschulen fördern, für die rund 584 Millionen Mark zur Verfügung stehen. In den Geistes- und Sozialwissenschaften ist ein neuer Sonderforschungsbereich angesiedelt; drei neue
Sonderforschungsbereiche werden in der Biologie/Medizin eingerichtet und je fünf in den Natur- sowie in den Ingenieurwissenschaften. Die Zahl der Initiativen für das SFB-Progamm ist unverändert hoch. Hoch ist bei sehr strenger Begutachtung auch die Zahl der Ablehnungen. So hatten bei den jetzt getroffenen Entscheidungen sieben von insgesamt 21 Einrichtungsanträgen keinen Erfolg.

Sonderforschungsbereiche sind Centres of Excellence, die bei strikter zeitlicher Begrenzung - in der Regel zwölf Jahre - und regelmäßiger strenger Begutachtung die Durchführung aufwendiger und langfristig konzipierter Forschungsvorhaben an Hochschulen ermöglichen. Die Wissenschaftler können mit außeruniversitären Forschungseinrichtungen und auch mit der Wirtschaft kooperieren. Junge Wissenschaftler sollen verstärkt die Möglichkeit erhalten, eigene Teilprojekte zu leiten. In seiner Stellungnahme zur Entwicklung des Programms der Sonderforschungsbereiche bewertete der Wissenschaftsrat dieses seit 30 Jahren bestehende Förderinstrument als sehr erfolgreich und unverzichtbar für die Hochschulforschung und empfahl mit Nachdruck die Fortführung des Programms.

Geistes- und Sozialwissenschaften

Im neuen Sonderforschungsbereich "Ereignis Weimar-Jena. Kultur um 1800" an der Universität Jena soll die einzigartige Kultursynthese, in der sich Aufklärung und Klassizismus, Idealismus und Romantik überlagerten, aus historischer, ästhetischer und naturwissenschaftlicher Sicht erschlossen werden. Unter dem Dach einer neu verstandenen Kulturwissenschaft wollen Geistes- und Naturwissenschaftler zusammenarbeiten, um die ideellen und materiellen Grundlagen, die gesellschaftlichen Strukturen und das Zusammenspiel von Politik, Wirtschaft, Wissenschaften und Künsten in Weimar-Jena am Ausgang des 18. und zu Beginn des 19. Jahrhunderts zu untersuchen und in ihrer Bedeutung für die heutige Kulturdiskussion zu bestimmen.

Biologie und Medizin

Wie Wildpflanzen konkurrieren auch Nutzpflanzen um Licht, Nährstoffe und Wasser. Dabei erscheinen häufig gut wachsende, konkurrenzstarke Pflanzen anfälliger gegenüber Parasiten als schwachwüchsige Pflanzen. Die Pflanze befindet sich in einem "Dilemma": Entweder erfolgt die interne Verteilung der Ressourcen zugunsten von Wachstumsprozessen und effizientem Konkurrenzverhalten gegenüber Nachbarpflanzen oder aber zugunsten der Parasitenabwehr. Im Sonderforschungsbereich "Wachstum oder Parasitenabwehr? Wettbewerb um Ressourcen in Nutzpflanzen aus Land- und Forstwirtschaft" an der Ludwig-Maximilians -Universität München wollen Wissenschaftler unter Beteiligung von Arbeitsgruppen der Technischen Universität München sowie des Forschungszentrums für Umwelt und Gesundheit mit biochemischen und ökophysiologischen Methoden die Kosten/Nutzen-Verhältnisse bei der Ressourcenverteilung innerhalb und zwischen Nutzpflanzen klären und die biologische Gültigkeit anhand eines breiten Spektrums aus den Bereichen Forstwirtschaft, Obstanbau, Grünlandwirtschaft und Ackerbau überprüfen. Ihr Ziel ist es, Gesetzmäßigkeiten ökologischer Fitneß von Nutzpflanzen zu erarbeiten.

Die Reaktion von Zellen auf externe Reize wie Hormone, Wachstumsfaktoren oder andere Botenstoffe erfolgt über spezifische Rezeptoren. Diese Membranproteine setzen in der Zelle eine Kaskade von Prozessen in Gang, deren letztes Glied sogenannte Transkriptionsfaktoren sind, die das "Ablesen" von Genen regulieren. Damit steuern diese Signalübertragungswege zentrale Funktionen wie Wachstum und Differenzierung der Zellen sowie ihr Verhalten im Zellverband der Organe. Defekte Glieder in der Signalkette können zu Fehlverhalten von Zellen führen und damit Ursache von Krankheiten sein; ihre Erforschung ist für die medizinische Grundlagenforschung deshalb von ganz besonderem Interesse. Vor dem Hintergrund klinisch relevanter Krankheitsmodelle, wie Krebs, Atherosklerose, Psoriasis (Schuppenflechte) oder Multiple Sklerose, die Ausdruck fehlregulierter oder defekter Signalwege sind, will der neue Sonderforschungsbereich an der Universität zu Kiel "Spezifität und Pathophysiologie von Signaltransduktionswegen" aufklären.

Obwohl Pankreaserkrankungen zunehmen, gibt es bis heute keine Möglichkeit, den chronisch entzündlichen Prozeß therapeutisch zu beeinflussen und die Entwicklung einer Fibrose mit den Folgen schwerer chronischer Schmerzen, der Pankreasinsuffizienz und des sekundären Diabetes mellitus aufzuhalten. Zusätzlich stellt eine chronische Pankreatitis ein Risiko für die Entstehung eines Karzinoms dar. Wissenschaftler im Sonderforschungsbereich "Entzündung, Regeneration und Transformation im Pankreas" an der Universität Ulm wollen daher die Mechanismen der Entzündung untersuchen, Reparations- und Regenerationsvorgänge im veränderten Pankreasgewebe verfolgen und sich den komplexen molekularen Mechanismen des Pankreaskarzinoms widmen. Daraus können sich Ansätze zu einer möglichen Immuntherapie entwickeln.

Naturwissenschaften

Nichtlineare Prozesse sind in Natur und Technik weit verbreitet, beziehen sich aber hauptsächlich auf niedrigdimensionale Systeme. In bezug auf die realen - in der Regel hochdimensionalen - Systeme gibt es noch erheblichen Forschungsbedarf. Der Sonderforschungsbereich "Komplexe nichtlineare Prozesse. Analyse - Simulation - Steuerung - Optimierung " an der Humboldt-Universität zu Berlin will sich der Analyse raumzeitlicher Strukturen aus physikalisch-theoretischer, experimenteller und angewandt-mathematischer Sicht widmen, beispielsweise bei Prozessen in Vielteilchensytemen, in chemisch reagierenden Systemen, insbesondere bei Oberflächen oder bei dynamischen Strukturen in Halbleitern. Die Wissenschaftler wollen die gemeinsamen Züge identifizieren und untersuchen, wieweit diese Strukturen und Prozesse beeinflußt, gesteuert, optimiert und eventuell genutzt werden können.

Im Sonderforschungsbereich "Analyse und Steuerung ultraschneller photoinduzierter Reaktionen" wollen Physiker und Chemiker der Freien Universität Berlin durch optische Anregung ausgelöste Kernbewegungen charakterisieren. Durch experimentelle Untersuchungen in Kooperation mit theoretischen Simulationsrechnungen soll ein Verständnis der molekularen Dynamik optisch angeregter Systeme erlangt werden, so daß eine Steuerung durch das eingestrahlte Lichtfeld möglich wird. Dabei ist nicht nur die Untersuchung einfacher Modellsysteme beabsichtigt; langfristig wird die Kontrolle relevanter chemischer und biologischer Abläufe angestrebt.

Die Herstellung von komplexen Molekülsystemen, die im Bereich zwischen fünf und 500 Milliardstel Metern definierte Strukturen aufweisen, ist für Chemie, Physik und Materialforschung eine große Herausforderung. Im Sonderforschungsbereich "Komplexe Makromolekül- und Hybridsysteme in inneren und äußeren Feldern" an der Universität Bayreuth sollen solche Nanostrukturen sowohl durch zwischenmolekulare Wechselwirkungen als auch durch mechanische, elektrische und magnetische Felder auf unterschiedlichen Längenskalen organisiert und charakterisiert werden. Eines der Ziele besteht darin, dünne organische Schichten mit definierter Ordnung in hoher Reinheit herzustellen, durch die Beziehung zwischen Morphologie und physikalischen Eigenschaften ein besseres Verständnis der elektronischen und optischen Prozesse in diesen Materialien zu erhalten und ihre Eignung für Bauelemente wie Leuchtdioden, Photodetektoren oder Solarzellen zu untersuchen.

Der Bodensee als größter Binnensee Deutschlands hat eine überregionale Bedeutung als Trinkwassereservoir und Fischereigewässer. Da sich die bisherige Forschung überwiegend auf die Freiwasserzone von Seen beschränkte, wollen Wissenschaftler des Sonderforschungsbereichs "Bodenseelitoral" an der Universität Konstanz nun die biologischen, chemischen und physikalischen Prozesse in der Flachwasser- oder Uferzone (im Litoral) erforschen. Dazu gehören Transport-, Durchmischungs- und Ablagerungsprozesse, Wechselwirkungen zwischen Flach- und Freiwasserzone und die Rolle der Uferzone als Lebensraum, von dem steuernde Wirkungen für den ganzen See ausgehen können.

Kollektive molekulare Ordnungsprozesse bilden die Grundlage für die Funktion biologischer Systeme und sind für die Eigenschaften von Materialien und Werkstoffen verantwortlich. Dabei geht es um Wechselwirkungen zwischen den Molekülen, die einzeln in der Regel zwar schwach sind, durch das Zusammenwirken der Bausteine jedoch zu neuen Funktionen und Eigenschaften führen. Im Sonderforschungsbereich "Kollektive molekulare Ordnungsprozesse in der Chemie. Entstehung, Struktur, Dynamik und Eigenschaften von höher organisierten Systemen" an der Universität-Gesamthochschule Essen sollen unter Beteiligung von Wissenschaftlern der Universität Bochum diese Wechselwirkungen hinsichtlich ihrer Energetik, Dynamik und räumlichen Ausrichtung an einfachen Modellsystemen experimentell studiert und mit geeigneten Modellen beschrieben werden. Dies soll zum besseren Verständnis von höher organisierten Systemen führen, aber auch zum gezielten Aufbau von künstlichen Enzymen oder neuen Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften führen.

Ingenieurwissenschaften

Das Phänomen Reibung ist in der Technik, vom Großmaschinenbau bis zur Medizin- und Mikrotechnik, allgegenwärtig, kann aber bis heute nicht zufriedenstellend beschrieben werden. Ingenieure, Werkstoffwissenschaftler und Physiker wollen daher im Sonderforschungsbereich "Elementarreibereignisse" an der Technischen Universität Berlin das komplexe Geschehen analysieren, um letztlich zu einem durchgängigen Verständnis der Reibung von der atomaren Reibung bis hin zu Vorgängen in Bremsbelägen zu gelangen. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, Reibbeläge für Bremsen und Kupplungen mit möglicherweise verbesserten Eigenschaften zu konstruieren.

Mit der "Beeinflussung komplexer turbulenter Scherströmungen" befaßt sich ein neuer Sonderforschungsbereich an der Technischen Universität Berlin. Die Wissenschaftler wollen Möglichkeiten der gezielten Beeinflussung solcher Strömungen systematisch erforschen mit dem Ziel der Lärmreduktion und Wirkungsgradverbesserung von strömungstechnischen Konfigurationen. Diese reichen vom Flugzeugtragflügel bis hin zu Apparaten des Chemieingenieurwesens oder der Umwelttechnik.

Der Sonderforschungsbereich "Konstruktion und Fertigung aktiver Mikrosysteme" an der Technischen Universität Braunschweig soll methoden- und bauelementbezogene Grundlagen für die Fertigung aktiver Mikrosysteme liefern. Unter aktiven Mikrosystemen werden Aktorsysteme mit integrierter Sensorik, Leistungselektronik und Ansteuerung verstanden, die in eine mechanische Trägerstruktur eingebunden sind. Die Anwendbarkeit der erarbeiteten Methoden soll prototypisch zunächst an einem Demonstrator nachgewiesen werden. Das auch für die Industrie höchst aktuelle Ziel ist die Bereitstellung eines systematischen Konstruktionsprozesses für aktive Mikrosysteme unter Berücksichtigung von Baukastensystemen mit standardisierten Komponenten.

Große logistische Netze - Handelsketten, Speditionen, Paket- und Expressdienste oder Frachtverkehrssysteme - sind nicht zuletzt durch den Trend zur Globalisierung in den vergangenen Jahrzehnten stark gewachsen und haben sich zu einem wichtigen ökonomischen Faktor entwickelt. Gerade in den Produktionsbereichen, die heute Flexibilisierung, Kundenorientierung und Produktvariabilität erfordern, zeigen sich am stärksten die funktionellen Defizite der gegenwärtigen logistischen Systeme, wenn es darum geht, die richtigen Objekte zur richtigen Zeit an den richtigen Ort zu bringen. An der Universität Dortmund soll daher die "Modellierung großer Netze in der Logistik" unter Berücksichtigung technischer, ökonomischer und ökologischer Aspekte erfolgen. Dabei werden Methoden zur systematischen Entwicklung, Prüfung und Verbesserung großer verteilter technischer Systeme erarbeitet.

Die Optimierung der Energiegewinnung in Kraftwerken steht im Mittelpunkt des neuen Sonderforschungsbereichs "Thermisch hochbelastete, offenporige und gekühlte Mehrschichtsysteme für Kombi-Kraftwerke" an der RWTH Aachen. Solche Kraftwerke der "übernächsten Generation", die aus Gasturbinen, gekoppelt mit Dampfkreisläufen und Dampfturbinen bestehen, sollen etwa ab dem Jahr 2025 Gesamtwirkungsgrade von rund 65 Prozent bei der Verfeuerung von Erdgas und rund 55 Prozent bei der Verfeuerung von Kohle erreichen. Um die dazu erforderlichen Temperaturen realisieren zu können, ist es erforderlich, neue Werkstoffe auf der Grundlage offenporiger Strukturen - gebohrte Strukturen, gelochte Gitterbleche oder offenporige metallische Schäume - zu entwickeln. In Kombination mit einem neuartigen Kühlverfahren, der sogenannten Transpirationskühlung, sollen sie für Bauteile mit höchster Arbeitstemperatur eingesetzt werden. Zusätzlich wird die DFG im Rahmen bereits bestehender Sonderforschungsbereiche zwei Transferbereiche einrichten, um die partnerschaftliche Zusammenarbeit von Hochschulforschern mit Anwendern zu fördern. Ziel von Transferbereichen ist es, bei projektförmiger Konzeption prototypische Ergebnisse im vorwettbewerblichen Bereich zu erzielen; der kooperierende Anwender aus der Wirtschaft profitiert dabei vom Transfer wissenschaftlicher Neuerungen und kommt für die ihm entstehenden Kosten selbst auf.

Der Transferbereich "Stereoselektive Wirkstoffsynthese" ist aus dem Sonderforschungsbereich "Asymmetrische Synthesen mit chemischen und biologischen Methoden" an der RWTH Aachen hervorgegangen. Ziel der Wissenschaftler und des beteiligten Pharmaunternehmens sind die Optimierung vorhandener und die Entwicklung neuer wirtschaftlich praktikabler Verfahren für die Herstellung von Wirkstoffen und die Bestimmung ihrer biologischen Aktivität.

Beschichtungen, Werkzeuge und Bauteile aus neuen Materialien wollen Wissenschaftler an der Universität Dortmund und an der Ruhr-Universität Bochum gemeinsam mit Industrieunternehmen im Transferbereich "Bauteile aus metall-keramischen Verbundwerkstoffen " entwickeln. Dabei soll Grundlagenwissen aus einem Ende des Jahres auslaufenden Sonderforschungsbereich in die vorwettbewerbliche Erarbeitung neuer Produkte und Fertigungsverfahren in Luft- und Raumfahrt, Automobiltechnik, Maschinenbau und Werkzeugindustrie einfließen.

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