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.