(Symbolgrafik AI) | Ein harmonisches Triptychon aus Laboraufnahmen zu FSC², präziser Quantenoptik für ML4Q und nachhaltiger Baustellenarchitektur für CARE vereint die RWTH-Forschungskompetenz in flüssigen Energieträgern, Quantencomputing und klimarobusten Bauweisen. Logo RWTH Aachen | © KABINETT
Die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz von Bund und Ländern hat die Forschungsansätze der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der bestehenden Cluster ML4Q und FSC² sowie der neuen Initiative CARE positiv beschieden. In einem nächsten Schritt kann sich die RWTH nun einem Folgeantrag als Exzellenzuniversität stellen.
Professor Ulrich Rüdiger (Foto: Peter Winandy)
Umweltfreundliche flüssige Energieträger, Quantencomputer und nachhaltiges Bauen – mit ihren Forschungsansätzen zu diesen globalen Herausforderungen sind drei Clusteranträge der RWTH Aachen in der Exzellenzstrategie von Bund und Ländern erfolgreich. Das gab der neue Vorsitzende der Gemeinsamen Wissenschaftskonferenz (GWK) von Bund und Ländern, der niedersächsische Wissenschaftsminister Falko Mohrs (SPD) gerade bekannt. „Das ist ein guter Erfolg für die RWTH und dokumentiert auch unsere Erneuerungsfähigkeit. Die geförderten Themen stehen gleichermaßen für unser Profil wie auch unsere Nachhaltigkeitsansprüche. Wir waren immer von unseren Forschenden und ihren Ansätzen überzeugt, nun freuen wir uns, dass unsere Teams die Arbeit aufnehmen können. In den vergangenen Jahren wurde unglaublich viel Arbeit in alle unsere Clusteranträge gesteckt„, erklärt Professor Ulrich Rüdiger, Rektor der RWTH Aachen.
Die Förderung der drei Cluster, deren Anträge von internationalen Gutachterinnen und Gutachtern in den vergangenen Monaten unter die Lupe genommen wurden, bedeutet auch, dass die RWTH Aachen nun eine weitere Förderung als Exzellenzuniversität beantragen kann und wird. „Wir haben unsere Arbeit als Exzellenzuniversität aufwendig evaluiert und freuen uns ebenso, dass wir diesen nun weiterentwickeln können. Unser Dreiklang aus Knowledge, Impact und Networks, also der Anspruch, neues Wissen zu generieren, welches wir dann mit starken Netzwerken in eine Anwendung und damit in die Gesellschaft führen wollen, ist wichtiger denn je.“
Die Clusterbegutachtung war dafür der erste Schritt. 98 Förderanträge waren begutachtet worden, 70 Anträge von 43 Universitäten wurden bewilligt, insgesamt hatten sich 57 bereits geförderte und 41 weitere neue Clusterinitiativen dem Wettbewerb gestellt. Gefördert werden an der RWTH nun die Clusteranträge Integrated Fuel & Chemical Science Center (FSC), Matter and Light for Quantum Computing (ML4Q) und ClimateNeutral and Resource-Efficient Construction (CARE). Letzterer ist ein Neuantrag mit der Universität Dresden, während FSC² und ML4Q (mit den Universitäten Bonn und Köln) bereits laufende Cluster sind. Insgesamt waren mit RWTH-Beteiligung fünf Anträge eingereicht worden, in drei Fällen Folgeanträge laufender Cluster.
Auf das erreichte Ergebnis schaut Ulrich Rüdiger aber auch mit gemischten Gefühlen, denn das seit 2006 bestehende Cluster Internet of Production (loP) wird nicht weitergefördert, auch die Clusterinitiative Transformative Medical Materials: Design, Production, Translation (TransMedMat) hat es nicht geschafft. „Wir sind sehr stolz und beeindruckt von der herausragenden Arbeit aller Teams, die sich diesem hochkompetitiven Wettbewerb gestellt haben„, betont Professorin Sandra Korte-Kerzel. „Schon die Auswahl für diesen finalen Wettbewerbsschritt war ein großer Erfolg für unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und dokumentiert so unsere Forschungsstärke und dass wir auf wichtige Themen setzen. Wir werden alle im Wettbewerb adressierten Forschungsfelder – auch die an dieser Stelle nicht ausgewählten – intensiv weiterverfolgen. Unsere Anträge wurden nicht für den Moment formuliert, hinter ihnen steht ein dynamischer Prozess, und wir beabsichtigen, das Potenzial, das in allen Anträgen enthalten ist, auch zukünftig zu nutzen„, so die Prorektorin für Forschung der RWTH.
Bund und Länder hatten im November 2022 ihre Vereinbarung zur Exzellenzstrategie erneuert, um die Stärkung der Universitäten durch die Förderung wissenschaftlicher Spitzenleistungen, Profilbildungen und Kooperationen im Wissenschaftssystem fortzusetzen. Der ExzellenzclusterWettbewerb in der zweiten Phase der Exzellenzstrategie ist gegenüber der ersten deutlich ausgeweitet und aufgestockt worden: Nach einem Beschluss der Gemeinsamen Wissenschaftskonferenz (GWK) vom November 2022 werden nun 70 Exzellenzcluster gefördert; in der ersten Runde waren es 57. Die für die Förderung vorgesehenen Mittel wurden von Bund und Ländern von 385 Millionen Euro auf 539 Millionen Euro pro Jahr angehoben. Die Einwerbung von mindestens zwei Exzellenzclustern (bzw. drei Exzellenzclustern bei Universitätsverbünden) ist zudem Voraussetzung für eine Förderung in der zweiten Förderlinie „Exzellenzuniversitäten„.Die Entscheidungen in der Förderlinie Exzellenzuniversitäten fallen 2026, Förderbeginn ist der 01. Januar 2027.
Die erfolgreichen Anträge im Einzelnen:
Für eine Welt ohne fossile Brennstoffe
Um eine Welt ohne fossile Rohstoffe zu gestalten, braucht es neue Technologien, die umweltfreundliche flüssige Energieträger und chemische Produkte herstellen und nutzen. Diese neuen Energieträger speichern erneuerbare Energie zusammen mit nachwachsenden Rohstoffen und helfen besonders im Transportsektor, der schwer auf elektrische Lösungen umzustellen ist. Sie sind gleichzeitig wichtig für die Produktion von Chemikalien, die wir für Ernährung, Gesundheit und Wohlstand benötigen. Das Exzellenzcluster Integrated Fuel & Chemical Science Center (FSC²) erforscht diese neuen Technologien. Es entwickelt Lösungen zur Nutzung erneuerbarer Ressourcen für flüssige Energieträger und Chemikalien, sogenannte Bio-hybrid Fuels & Chemicals. Dabei kombiniert es Strom aus erneuerbaren Quellen mit Rohstoffen aus der Luft, Biomasse und Industrie. Ein Beispiel dafür ist Ammoniak, das als Energiespeicher und chemischer Baustein untersucht wird.
„Unser systematischer Ansatz umfasst die gesamte Wertschöpfungskette – von der Erzeugung bis zur Anwendung – und berücksichtigt dabei sowohl naturwissenschaftliche als auch ingenieurtechnische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Aspekte„, erläutert Cluster-Sprecher Professor Stefan Pischinger. Gemeinsam mit den strategischen Partnern Forschungszentrum Jülich und dem Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC) wird dabei ein integriertes Forschungszentrum im RWTH Profilbereich „Energy, Chemical and Process Engineering“ etabliert. Co-Sprecher ist Professor Walter Leitner, Direktor am MPI CEC. FSC² entwickelt neue Methoden zur Herstellung von Kraftstoffen und Chemikalien in einem umfassenden Ansatz, der vom einzelnen Molekül bis zur gesamten Lieferkette reicht. Einzigartig macht das Exzellenzcluster FSC² seine hohe Relevanz im Kontext globaler Herausforderungen wie Klimawandel, Energieversorgung, chemische Produktion und Mobilität sowie seine interdisziplinäre Ausrichtung. FSC2 vereint Expertise aus verschiedenen Disziplinen wie Chemie, Ingenieurwesen und Sozialwissenschaften.
Quantenforschung für die Computer der Zukunft
Quantencomputer versprechen Rechenleistungen jenseits aller klassischen Computer, eine neuartige Form von Informationsverarbeitung mit perspektivischen Anwendungsbereichen in Materialforschung, Pharmazeutik oder künstliche Intelligenz. Der endgültige Durchbruch dieser Technologieform entscheidet sich in naher Zukunft an Fortschritten in essenziell benötigten Quanten-Basistechnologien: schnelle und effiziente Quanten-Bits, die Verbindung von Quantenprozessoren zu modularen Strukturen, sowie neuartige Formen von Quanten-Software. Der Exzellencluster ML4Q – Matter and Light for Quantum Computing bündelt die einzigartige Expertise seiner beteiligten Partner in drei Schlüsseldisziplinen der Physik – Festkörperforschung, Quantenoptik und Quanteninformation – für Fortschritte in vier Plattformen aktueller Quanteninformationstechnologie. „Die weitere Förderung ermöglicht es uns, die synergetischen Stärken dieses breit aufgestellten Forschungsverbunds weiter zu bündeln und Durchbrüche in Schlüsselbereichen der Quantentechnologie zu erzielen„, so Professor Alexander Altland, zukünftiger Sprecher des Clusters.
Das Exzellenzcluster ist ein Verbundprojekt mit der Universität zu Köln, der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, der RheinischWestfälischen Technischen Hochschule Aachen und dem Forschungszentrum Jülich. Hauptantragstellerin ist die Universität zu Köln. „Wir wollen besser verstehen, welche Technologien sich langfristig eignen – und dabei neue Wege in der Quanteninformationsverarbeitung eröffnen„, erklärt der RWTH- Physiker und Standortsprecher Professor Hendrik Bluhm. Cluster-Co-Sprecher der Aachener Universität ist Professor Christoph Stampfer. „Gerade die langfristigen Fragenstellungen, die grundlegend revolutionieren können, sind für die Industrie noch zu weit weg und zu risikoreich. Hier ist ML4Q ideal, und wir ergänzen unsere Arbeit mit anwendungsorientierten Projekten in unserem jeweiligen Umfeld mit außeruniversitären Forschungseinrichtungen wie auch der Industrie und bringen unsere Kompetenzen zusammen, um eine praktisch nutzbare Entwicklung zu forcieren„, erklärt Bluhm.
Die Zukunft des Bauens
Um die globale Erwärmung zu stoppen, gleichzeitig aber die Menschen mit Wohnraum und Infrastruktur zu versorgen, ist ein Umbruch im Bauwesen zwingend erforderlich. Diese Transformation voranzutreiben ist das Ziel des möglichen zukünftigen Exzellenzclusters CARE (Climate-Neutral and Resource-Efficient Construction) von RWTH Aachen und TU Dresden. „Wir zeigen mit innovativen Baustoffen, Konstruktionsprinzipien und Fertigungstechnologien Wege zu einem klimafreundlichen und nachhaltigen Bauen auf„, erläutert Professor Martin Claßen, Leiter des Instituts für Massivbau an der RWTH und neben Professor Viktor Mechtcherine von der TU Dresden einer der beiden Cluster-Sprecher, den Kerngedanken.
Anspruch ist es, ganzheitliche Lösungen zu entwickeln, die zeitnah in die Baupraxis überführt werden können. Um weg von den umweltschädlichen, verschwenderischen Baupraktiken von heute hin zu einem ökologisch, ökonomisch und sozial nachhaltigen Bauen in den kommenden Jahren zu kommen, gehört auch dazu, Häuser und Infrastrukturen widerstandsfähig gegen die Folgen des Klimawandels zu machen. Um diese Herausforderung zu meistern, zielt CARE mit den drei Säulen des Bauwesens – Baumaterialien, Konstruktionsprinzipien und Fertigungstechnologien – auf eine ganzheitliche Veränderung ab, während zwei Querschnittsthemen – digitale Methoden und Nachhaltigkeitsbewertunggrundlegende Fortschritte ermöglichen und Synergien fördern werden. Mit CARE streben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nach bahnbrechenden wissenschaftlichen Fortschritten in allen fünf For schungsbereichen.