Computer-Simulationen für das Materialdesign
Das rechnergestützte Materialdesign gewinnt durch die enormen wissenschaftlichen Fortschritte in der Materialmodellierung einerseits und die steigende Nachfrage nach zuverlässigen Simulationsmethoden aus der Industrie andererseits zunehmend an Bedeutung. Im Rahmen der Nachwuchsforschergruppe CoSiMa – Computersimulationen für das Materialdesign arbeiten zehn Nachwuchswissenschaftler auf diesem Gebiet und werden auf diese Weise in der wissenschaftlichen Arbeit auf einem hochaktuellen Feld qualifiziert. Dadurch wird ein wichtiger Beitrag geleistet, der steigenden Nachfrage nach in interdisziplinären Querschnittsthemen gut ausgebildeten akademischen Fachkräften im Freistaat Sachsen zu entsprechen. Das wissenschaftliche Arbeitsziel der Nachwuchsforschergruppe besteht in der erfolgreichen und international sichtbaren Bearbeitung von zehn ambitionierten Themen zu Materialdesign und –entwicklung für die Anwendungsgebiete Elektronik, Biologie und Lebenswissenschaften, Energietechnik, Verfahrenstechnik und Automobilbau. Durch die Nachwuchsforschergruppe werden an der TU Dresden in Zusammenarbeit mit leistungsstarken universitären und außeruniversitären Forschungspartnern im Freistaat Sachsen Synergien im Bereich der rechnergestützten Materialforschung identifiziert und ausgebaut sowie das in Sachsen geschaffene Forschungsnetzwerk zu diesem Thema, das Dresden Center for Computational Materials Science (DCMS), nachhaltig gestärkt.

Optische Technologien in der Medizin
Die interdisziplinäre Nachwuchsforschergruppe „Optische Technologien in der Medizin (OpTiM)“ wird Fachkräfte für optische Methoden in der Medizintechnik ausbilden und ihnen eine berufliche Perspektive im Freistaat Sachsen ermöglichen. Die Nachwuchsforschergruppe, auf einem wichtigen Zukunftsfeld in der Medizin angesiedelt, bildet eine Schnittstelle zwischen Optik, Sensorik, Messtechnik, IT und Medizintechnik. Mit dem Projekt sollen sieben Ingenieure, Naturwissenschaftler, Informatiker und forschende Ärzte bzw. Zahnärzte zu spezialisierten Fachkräften (Promotion bzw. Habilitation) der Biophotonik qualifiziert werden.

Die Nachwuchsforscher sollen innovative Konzepte der optischen Bildgebung translational in der Medizin umsetzen und in die Anwendung überführen. Sechs Institute, Kliniken und Abteilungen der TU Dresden bringen ihre Kompetenzen in das interdisziplinär ausgerichtete Projekt synergetisch ein, um neue optisch diagnostische Methoden für die Neurochirurgie, Zahnmedizin und Hals-Nasen-Ohrenheilkunde zu entwickeln und in die klinischen Testphasen zu überführen. Die vorgeschlagenen bildgebenden optischen Methoden der dynamischen Thermografie, der optischen Kohärenztomografie und der Molekülspektroskopie besitzen einen hohen Informationsgehalt, kommen ohne schädliche Strahlung aus, sind berührungslos und erfordern kaum Folgekosten.

Die hochwertige Ausbildung und die Umsetzung durch die sächsische Wirtschaft stellen die Nachhaltigkeit der Projektziele sicher.

Im Zentrum der Nachwuchsforschergruppe steht die kritische Auseinandersetzung mit den Diskursen und Praktiken der Konzeptualisierung von Sorbischem und Sorbischsein im Spannungsfeld von Selbst- und Fremdzuschreibung, von Wissenschaft und Kultur sowie von Politik und Alltag. Die einzelnen Teilprojekte sollen dieses komplexe Themenfeld in exemplarischen Fallstudien erschließen.

Der Begriff „SorbenWissen“ schließt neben der wissenschaftlichen eine Vielzahl weiterer Formen sozialen Wissens über die Sorben ein. Zugleich verweist er auch auf den sozial konstruierten Charakter jeglichen Wissens. In forschungspraktischer Hinsicht soll dieser Tatsache durch methodische Pluralität begegnet werden. Das Vorhaben ordnet sich damit zugleich in die aktuelle Forschungsdiskussion über transnationale- bzw. transkulturelle Geschichts- und Kulturstudien ein, die das heuristische Potential komparatistischer sowie transfer- und verflechtungsorientierter Ansätze betonen.

Das Hauptziel des Gesamtvorhabens besteht in der Erarbeitung einer umfassenden Zusammenschau, die unser Verständnis von der Produktion und Verbreitung gesellschaftlichen Wissens über die Sorben wesentlich erweitern soll. Darüber hinaus verspricht der gewählte Ansatz nachhaltige Impulse für die Diskussion über den Gegenstand der Sorabistik sowie ihre wissenschaftliche und gesellschaftliche Verortung. Auf mittlere Sicht sollen die Ergebnisse ferner in die Projektion eines dauerhaften digitalen Wissensportals über die Sorben einfließen.

Graphenzentrum Dresden

Das Graphen-Zentrum Dresden (GRAPHD) ist eine ESF Nachwuchsforschergruppe mit Unterstützung mehrerer Professuren der TU Dresden unter Federführung des Strategischen cfaed-Lehrstuhls für Molekulare Funktionsmaterialien, geleitet von Prof. Xinliang Feng. Das GRPAHD widmet sich der Forschung am „Wundermaterial“ Graphen und anderen zweidimensionalen Werkstoffen. Diese nur aus einer einzelnen Atomlage bestehenden Materialien weisen außergewöhnliche physikalische Eigenschaften auf, die sie extrem interessant für unterschiedlichste Einsatzbereiche in der Elektronik, aber z.B. auch als neuartige Schmierstoffe machen. Mittlerweile ist der Punkt erreicht, an dem Graphen in den ersten industriellen Anwendungen zum Einsatz kommt – und hier liegt auch ein starker Fokus des Dresdner Graphen-Zentrums: Die enge Verbindung zu den industriellen Anwendern ist wesentlicher Bestandteil der Ausrichtung.

Die jüngst bewilligte Nachwuchsforschergruppe „GraphD“ aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) hat am 1. Juli 2016 ihre Arbeit aufgenommen und besteht derzeit aus drei PostDocs und sechs Doktoranden unter der Gruppenleitung von Dr. Reinhard Berger. Die Ziele der Gruppe sind unter anderem, die weltweit besten Wissenschaftler des Bereiches nach Dresden zu locken, optimal ausgebildete Experten für die sächsische Industrie hervorzubringen, das Innovationspotenzial lokaler Unternehmen zu steigern und die geballte Kompetenz, die im regionalen Cluster „Silicon Saxony“ vorhanden ist, effektiv zu ergänzen.

IRIS - Improvement of the Resilience of InfraStructures

Die Nachwuchsforschergruppe IRIS erforscht in Zusammenarbeit der TU und HTW Dresden das Verhalten unterschiedlicher Bauwerkstypen im Falle von Naturgefahren aus Witterung, Klima und Hochwasser. Grundlage ist die Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Ausfalls einzelner baulicher Elemente und deren Auswirkung auf andere Anlagen. Das besondere Merkmal liegt in der fachübergreifenden Betrachtung. Naturereignisse wirken sich auf die Art und Größe der Beanspruchung aus, beeinflussen aber auch die Materialwiderstände. Die Quantifizierung dieser Vorgänge und die Entwicklung von Prognoseverfahren sind fachliche Schwerpunkte des Projekts. Hierbei wird auch untersucht, wie sich instationäre Belastungszustände entwickeln und wie sich Strukturen bei Überschreitung der ursprünglich zugrunde gelegten Bemessungsannahmen verhalten. Der Prognose zukünftiger Zustände werden ausgewählte Szenarien zugrunde gelegt. Neben numerischen Simulationen werden Konzepte für Probebelastungen und Modellversuche erarbeitet und Verfahren zur Ertüchtigung konzeptionell entwickelt.

Die Ergebnisse sollen den Entscheidungsträgern und Bürgern vor Ort zugänglich gemacht werden. Dies umfasst Demonstrationen an Referenzbeispielen, Vorführungen sowie Diskussionsveranstaltungen. Es werden von den Nachwuchsforschern gemeinsam Regionalsymposien organisiert und durchgeführt. Inhalt ist die Vorstellung der Arbeitsweisen und des Stands der Arbeiten. Die Symposien dienen als Gesprächsplattform und tragen zur Stärkung der sozialen und kommunikativen Kompetenzen der Gruppe bei.