Auf einen Blick: Exzellenzcluster-Initiativen in Sachsen-Anhalt

Life-Work-Recycle-Konzept für nachhaltige und bessere Kunststoffe
Kunststoffe lassen sich biologisch schlecht abbauen. Das zu ändern gehört zu den zentralen Herausforderungen der modernen Materialforschung. Doch wer das Zusammenspiel von Natur und synthetischen Polymeren erforscht, der stößt auf einige grundlegende Unvereinbarkeiten – vor allem beim Abbau künstlicher Materialien in natürlicher Umgebung. Die länderübergreifende Exzellenzcluster-Initiative „PoLIfaces“ hat es sich daher zum Ziel gesetzt, solche Materialien durch Design und Modellierung stark zu verbessern. Konkret geht es um mehr Nachhaltigkeit von Reifen, verstärkten Polyestern, neuen Zahn- und Ohrimplantaten sowie um eine bessere CAR-T-Zelltherapie bei soliden Tumoren.

Mit einer School for New Global Dynamics zu neuem Paradigma
Pandemien, Kriege, neue imperialistische Geopolitik, Klimakatastrophe und Verlust der biologischen Vielfalt − zahlreiche Krisen nähren die Vorstellung, dass die Welt in eine neue historische Epoche eingetreten ist, die auch neue Formen des Krisenmanagements erfordert. Doch wie wirken diese globalen Dynamiken zusammen? Und lassen sich Trends erkennen? Die länderübergreifende und interdisziplinäre Exzellenzcluster-Initiative „New Global Dynamics“ will diese Fragen beantworten und daraus eine Erklärung der gegenwärtigen Weltordnungen ableiten.

Zentrum für chirale Elektronik: Ultraschnelle, energiesparende und sehr stabile Datenspeicherung
Die digitale Welt besteht aus Daten, Daten, Daten. Und je mehr es werden, desto drängender wird die Frage: Wie können Datenspeicherung und Informationsverarbeitung enorm viel schneller, energieeffizienter und stabiler werden? Um diese Herausforderungen zu lösen, braucht es vor allem neue Materialien mit den gewünschten Eigenschaften. Die länderübergreifende Exzellenzcluster-Initiative „Center for Chiral Electronics“ will daher mit einem innovativen Ansatz die Grundlagen für neue molekulare, spintronische und supraleitende Bauelemente schaffen.

Kognitive Vitalität: mehr Lebensqualität, Selbstverwirklichung und Selbstständigkeit
Gedächtnisstörungen, Wahrnehmungsstörungen, Aufmerksamkeitsstörungen − allesamt sind das Diagnosen, die, unter anderem, einen großen Einfluss darauf haben, ob ein Mensch noch selbstständig und selbstbestimmt leben kann. Solche Einschränkungen im Alltag zu vermeiden, ist das Ziel der Exzellenzcluster-Initiative „Cognitive Vitality“. Mit neuen Technologien möchten die Forschenden aus Magdeburg und Halle Behandlungs- und Präventionsverfahren entwickeln und digitale Lösungen schaffen. Denn eine bessere Hirngesundheit bedeutet auch eine bessere Lebensqualität, Selbstverwirklichung und Selbstständigkeit.

Produktionsprozesse der Zukunft: dynamische Teams aus Mensch und Maschine
Automatisierung in der Produktion basiert überwiegend auf festen, vorgegebenen Abläufen. Komplexere Herausforderungen erfordern jedoch Flexibilität. Die bieten dynamische Teams aus Mensch und Maschine. Adaptive Fertigungsprozesse, bessere Arbeitsbedingungen, mehr Nachhaltigkeit und individuellere Produkte – das sind die Ziele der länderübergreifenden und interdisziplinären Exzellenzcluster-Initiative „Productive Teaming“. Die zukunftweisende Frage der Forschenden aus Magdeburg, Chemnitz und Ilmenau: Wie können Mensch und Maschine bei der Bearbeitung komplexer Aufgaben gleichberechtigt und menschenzentriert zusammenarbeiten? Ziel ist es, intelligente Systeme kognitiv so zu erweitern, dass sie in der Lage sind, die Fähigkeiten und Bedürfnisse der menschlichen Teampartner in solchen Prozessen dynamisch zu antizipieren.

Transformation der chemischen Produktion: Zirkuläre Wirtschaft durch Kreisläufe für Kohlenstoff
Im mitteldeutschen Chemiedreieck könnten wichtige Weichen gestellt werden für eine klimaneutrale Transformation der gesamten chemischen Industrie in Deutschland und weltweit. Die interdisziplinäre Exzellenzcluster-Initiative „SmartProSys“ hat das Ziel, die chemischen und biotechnologischen Produktionsprozesse nachhaltig umzugestalten − auf der Grundlage einer grünen Kreislaufwirtschaft für Kohlenstoff. Dabei dreht sich alles um die Frage, wie sich Plastikmüll und biogene Rest- und Abfallstoffe systematisch und effizient in wertvolle Moleküle für neue Produkte umwandeln lassen. Denn bis 2050 soll die chemische Industrie klimaneutral produzieren. Nicht mehr mit fossilen, sondern mit erneuerbaren Kohlenstoffquellen. Die dafür notwendigen Technologien gibt es aber erst zum Teil.