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06/07/1999 16:16

Senat der Helmholtz-Gemeinschaft bestimmt18 Forschungsvorhaben zur Förderung aus dem Strategiefonds

Cordula Tegen Pressereferat
Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

In der 2. Vergaberunde des Strategiefonds werden für die Laufzeit von Juli 1999 bis Juni 2002 18 innovative, interdisziplinäre und richtungsweisende Projekte mit insgesamt 150 Millionen DM gefördert. Themenbereiche: Genforschung, Klimaforschung, Nachhaltigkeitsstrategien, Reduktion von Radiotoxizität, Fusionsphysik, Neue Werkstoffe, Halbleiter- und Kommunikationmstechnik, Magnetoelektronik, Sensorik, physikalische Grundlagenforschung mit Synchrotronstrahlung.

SPITZENPROJEKTE FÜR 1999 BIS 2002 ERMITTELT

Senat der Helmholtz-Gemeinschaft beschloß
18 Forschungsvorhaben zur Förderung aus dem Strategiefonds

P o t s d a m / B o n n. Das Auswahlverfahren für herausragende Projekte, die in den drei Jahren von 1999 bis 2002 Mittel aus dem Strategiefonds der Helmholtz-Gemeinschaft erhalten, ist abgeschlossen. Zu den 18 ausgewählten Projekten gehört im Bereich der Gesundheitsforschung die Anwendung molekulargenetischer Analysemethoden zur Diagnose und Therapie häufiger Leiden wie Herz-Kreislauferkrankungen, Asthma und Krebs. Im Bereich der physikalischen Grundlagenforschung soll unter anderem eine Röntgenquelle mit bisher nicht dagewesener Kohärenz gefördert werden und neue Forschungsaktivitäten erschließen.

Die Auswahl der neuen Strategiefondsprojekte erfolgte nach externer Begutachtung der insgesamt 29 von den Helmholtz-Zentren eingereichten Forschungs- und Entwicklungsvorhaben mit einem Gesamtvolumen von rund 300 Millionen DM. Der HGF-Senat bestimmte am 4. Juni 1999 in Potsdam 18 Projekte, die in der 2. Vergaberunde des Fonds mit den zur Verfügung stehenden 152 Millionen DM gefördert werden.
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Die am 1. Juli diesen Jahres beginnenden Projekte haben eine Laufzeit von drei Jahren. Sie stammen aus folgenden Themenbereichen: Genforschung für die Gesundheit, Tumortherapie, Klimaforschung, Umwelttechnik, Entwicklung von Nachhaltigkeitsstrategien, Reduktion der Radiotoxizität, Fusionsphysik, Einsatz von neuen Werkstoffen und Simulationstechniken in der Luftfahrt, Halbleiter- und Kommunikationstechnik, Magnetoelektronik, Sensorik sowie physikalische Grundlagenforschung mittels Synchrotronstrahlung.

Einen Wettbewerb exzellenter Projekte um Mittel aus dem Strategiefonds zu führen, hatte die Helmholtz-Gemeinschaft vor zwei Jahren beschlossen. Seit 1998 laufen 11 innovative, interdisziplinäre und richtungsweisende Vorhaben mit einer Finanzierung aus dem Strategiefonds.

Kurze Beschreibungen der 18 Strategiefondsprojekte und die entsprechenden Ansprechpartner liegen der Pressemitteilung bei. Die Kurzbeschreibungen sowie weitere Informationen zur Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren sind auch im Internet unter der Adresse www.helmholtz.de abrufbar.

Pressereferat der Helmholtz-Gemeinschaft
Cordula Tegen
Bonn-Bad Godesberg, den 4. Juni 1999

Kurzfassungen der 1999er Strategiefondsprojekte
(Laufzeit 1.7.1999 bis 30.6.2002)

Genetik komplexer Erkrankungen

Einige sehr häufige Leiden, wie Herz-Kreislauferkrankungen, Asthma und bestimmte Tumorleiden, entstehen durch ein Zusammenwirken genetischer Faktoren und externer Umgebungsfaktoren. Ziel des Projekts ist die Identifikation und Charakterisierung von Genen, die an der Entstehung dieser Erkrankungen ursächlich beteiligt sind. Damit wird die notwendige Erkenntnisgrundlage für die Entwicklung neuer Ansätze für Vorbeugung, Diagnose und Therapie geschaffen. Drei Helmholtz-Zentren bringen ihre sich ergänzenden Kompetenzen ein, um in Untersuchungen an ausgewählten Patientengruppen Kandidatengene zu kartieren und zu klonieren und die Funktion veränderter Genprodukte in verschiedenen Tiermodellen zu analysieren. Zentrale Einrichtungen zur Genkartierung, Biostatistik und Epidemiologie werden gemeinsam betrieben, genutzt und methodisch weiter entwickelt. Das Projekt verspricht die Eröffnung eines Forschungsgebiets von hohem wissenschaftlichen sowie klinischem beziehungsweise gesellschaftlichem Interesse.

DKFZ, GSF, MDC Ansprechpartner: Prof. Dr. André Reis (MDC)

Genfunktionsanalyse zum Verständnis der rhythmischen Aktivität im Gehirn und im Herzen

Der Arbeitsgruppe Kaupp vom Forschungszentrum Jülich gelang erstmals die Identifikation des Gens, das für die rhythmische Aktivität von Geweben, beispielsweise in Herz und Hirn mitverantwortlich ist, indem es für einen Ionenkanal mit Schrittmacherfunktion kodiert. Damit bietet sich für die beteiligten Forschergruppen aus Jülich und München erst-mals die Chance, sowohl die normale Lokalisation und Funktion als auch die Rolle dieser Schrittmacherkanäle im Krankheitsgeschehen zu analy-sieren. Parallel soll ein leistungsfähiger Screeningtest entwickelt werden, in dem die Beeinflußbarkeit der Schrittmacherkanaltätigkeit durch Pharmaka an relevanten Zellkulturen gemessen werden kann.

FZJ, GSF Ansprechpartner: Prof. Dr. Ulrich Kaupp (FZJ)

Schwerionentherapie bösartiger Tumore

Einige bösartige Tumoren sind aufgrund ihrer Nachbarschaft zu empfind-lichen Organen weder der Chirurgie noch herkömmlicher Strahlentherapie zugänglich. Schwere Ionen besitzen einen anderen Tiefendosisverlauf als herkömmliche Strahlenquellen und erlauben eine präzisere Dosisdeposition in der Körpertiefe. Sie bieten sich daher an, um auch für die genannten Problemfälle eine lokale, auf Heilung zielende Therapietechnik zu ent-wickeln. Die technische Realisierung einer geeigneten Bestrahlungsanlage sowie die strahlenbiologische Charakterisierung der Schwerionenstrahlung sind die ersten entschei-denden Schritte zu diesem Ziel. Die Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI), Darmstadt, bietet zusammen mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ), Heidelberg, weltweit einzigartige Möglichkeiten zur Umsetzung eines solchen Therapiekonzepts.

DKFZ, GSF, GSI Ansprechpartner: Dr. Jürgen Debus (DKFZ)

Verbesserung von Diagnose und Therapie des Brustkrebses

Der Brustkrebs ist der häufigste bösartige Tumor der Frau und stellt, auch mit den heute verfügbaren diagnostischen und therapeutischen Methoden, ein großes medizinisches Problem dar. In einem inter-disziplinären Projekt sollen methodische Entwicklungen vorangetrieben und klinisch eingesetzt werden. Die beteiligten Helmholtz-Zentren bündeln zu diesem Zweck ihre Kompetenzen auf den Gebieten der Identifikation molekularer Prognosefaktoren, der statischen und funktionellen bildgebenden Verfahren, einschließlich der Mammographie und der Magnetresonanztomographie sowie im Bereich der lokalen Therapiemaßnahmen in Form von Hyperthermie und Strahlentherapie. Damit werden Beiträge zu Diagnostik und Therapie geleistet, die eine Verbesserung der Heilungsraten und der Lebensqualität erhoffen lassen.

DKFZ, GSF Ansprechpartner: Prof. Dr. Gerhard van Kaick (DKFZ)

Global zukunftsfähige Entwicklung - Perspektiven für Deutschland

Die Entwicklung von konkreten Konzepten einer nachhaltigen Entwicklung in Deutschland ist eine der dringlichsten Aufgaben der Vorsorgeforschung. Diese darf sich nicht auf ökologische Gesichtspunkte allein beschränken, sondern soll auch soziologische und sozioökonomische Aspekte miteinbeziehen. Ziel des Projekts ist einerseits eine wissenschaftlich fundierte Politikberatung und andererseits eine Bereitstellung von Leitindikatoren und Kriterien zur nachhaltigen Technologieentwicklung. Dazu bedarf es zunächst einer quantitativen Analyse des Ist-Zustandes auf nationaler Ebene. Darüber hinaus werden einzelne Aktivitätsfelder, wie "Mobilität" oder "Wohnen und Bauen", genauer auf möglicherweise vorhandene Fehlentwicklungen sowie auf ihre spezifischen Handlungsoptionen und Einflußmechanismen untersucht. Die besondere technologische Kompetenz der Helmholtz-Zentren ist die Basis für eine Abschätzung des Potentials von Schlüsseltechnologien, das dann im Dialog mit relevanten Interessensgruppen weiter entwickelt werden wird. Die Ergebnisse der einzelnen Untersuchungsfelder fließen schließlich wieder in Simulationsmodellen zur Analyse und Entwicklung von Nachhaltigkeitsstrategien zusammen. Mit diesem Projekt steigt die Helmholtz-Gemeinschaft in ein junges, interdisziplinäres Forschungsgebiet ein, dessen Ergebnisse unmittelbares normatives Potential für Gesellschaft und Wirtschaft besitzen.

DLR, FZJ, FZK, GMD Ansprechpartner: Dr. Reinhard Coenen (FZK)

Das neue Bild der Ozeane
Zur simultanen Messung physikalischer und biologischer Parameter von Ozeanen sowie Küsten- und Binnengewässern wird an Bord des Forschungssatelliten ENVISAT erstmals eine Reihe von neu oder weiterentwickelten Meßverfahren eingesetzt und in einem interdisziplinären Ansatz integrativ ausgewertet. Das zu erwartende Produkt dieser Auswertung wird qualitativ deutlich über die Ergebnisse einer von der ESA parallel vorgenommenen Standardauswertung einzelner Meßparameter hinausgehen. Es wird angestrebt, die Auswertungen so zu optimieren, daß die Ergebnisse fortlaufend für Vorhersagen operational eingesetzt werden können. Der Versuch, die wissenschaftliche Satellitenfernerkundung für die Beobachtung von Gewässern einzusetzen und für Wetterdienste und andere praktische Anwendungen nutzbar zu machen wird als zukunftsweisend angesehen.

AWI, DLR, GFZ, GKSS Ansprechpartner: Dr. Richard Bamler (DLR)

Verminderung der Stickoxid-Bildung bei der Müllverbrennung

Durch die Entwicklung neuer Lösungen für den Verbrennungsvorgang in Müllverbrennungsanlagen wird nach umweltgerechten, ökonomischen Wegen der thermischen Abfallbeseitigung gesucht. Bisherige Verfahren erfordern eine kostenaufwendige sekundäre Rauchgasreinigung insbesondere von Stickoxiden, um den geltenden Umweltanforderungen zu genügen. Basierend auf einer Analyse und Modellierung der Reaktionskinetik der Stickoxid-Bildung und unter Einsatz neuer On-line Meßverfahren sollen neue Prozeßführungsmodelle entwickelt und an Pilot- sowie Großanlagen getestet werden. Ziel ist eine weitgehende Reduktion der primären Stickstoffbildung im Feuerraum von Müllverbrennungsanlagen, die bislang übliche kostenintensive Sekundärmaßnahmen zur Rauchgasreinigung überflüssig werden läßt. Das Projekt verbindet eine hohe gesellschaftliche Relevanz der zu erwartenden Ergebnisse mit Fragestellungen von großem wissenschaftlichen Interesse.

FZK,GSF Ansprechpartner: Prof. Dr. Helmut Seifert (FZK)

Innovative Meßverfahren zur Klima- und Wetterbeobachtung

Zuverlässige Aussagen zu möglichen Klimaveränderungen und bessere Wettervorhersagen erfordern die Verfügbarkeit und Analyse globaler Datensätze atmosphärischer Zustandsgrößen wie Druck, Temperatur und Wasserdampfverteilung. Durch neue, innovative Verfahren bei der Analyse von GPS(Global Positioning System)-Signalen wird es möglich, diese Parameter mit hoher Genauigkeit und globaler Verteilung zu messen. In dem Projekt soll gezeigt werden, daß bodenbasierte GPS-Messungen im Zenit und satellitengestützte GPS-Messungen am Horizont solche Daten in ausreichend hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung liefern. Sie werden bei der Modellierung des Klimasystems der Erde, aber erstmals auch operationell bei der Wettervorhersage eingesetzt. Die Ausführung, Validierung und weitere Entwicklung der GPS-Messungen am Horizont sind in die ab dem Jahr 2000 geplante Satellitenmission CHAMP eingebunden und Teil des Nutzungsprogramms dieses Satelliten.

AWI, DLR, GFZ, GKSS Ansprechpartner: Prof. Dr. Christoph Reigber (GFZ)

Stationärer Tokamak-Betrieb

Zur Bereitstellung des auch zukünftig weiter steigenden Weltenergiebedarfs müssen alle zur Zeit denkbaren Optionen berücksichtigt werden. Hierzu zählt insbesondere die Kernfusion, bei der die Energiegewinnungsprozesses ähnlich wie auf der Sonne ablaufen. Eine der beiden verfolgten Reaktorlinien ist der Tokamak, der aber bisher nur gepulst betrieben werden kann. Bei der Tokamak-Weiterentwicklung gilt es, diesen Nachteil zu überwinden und zu einem stationären, also kontinuierlichen, Betrieb zu gelangen. Diesem Ziel dient die gemeinsame Anstrengung des Instituts für Plasmaphysik in Garching und des Forschungszentrums Jülich. Durch die Optimierung des magnetischen Einschlusses, durch die Entwicklung von Methoden zur Aufrechterhaltung des notwendigen kontinuierlichen Plasmastroms, sowie durch die Weiterentwicklung der Verfahren für die Hitzeabfuhr und die Teilchenkontrolle sollen die Plasmaeigenschaften verbes-sert werden.

FZJ, IPP Ansprechpartner: Dr. Otto Gruber (IPP)

Innovative Technik zur Reduktion der Radiotoxizität

Die Reduktion der Radiotoxizität stellt eine große Herausforderung für die Kerntechnik dar. Die Umwandlung von Aktiniden mit einer beschleunigergetriebenen Technik könnte hierzu einen entscheidenden Beitrag leisten. Das zentrale technologische Problem hierbei stellen thermisch hochbelastete Oberflächen dar, die von einer korrosiven schweren Metallflüssigkeit (Blei-Wismut-Eutektikum) umgeben sind. Ziel des Projektes ist es, neue Technologien und Methoden für die Auslegung und Herstellung derartiger Oberflächen zu entwickeln. Diese eng in europäische Aktivitäten eingebundene Projekt besitzt ein hohes Innovationspotential für alle Prozesse mit hohen Energiedichten und Metallkühlungen, da fundamentale Erkenntnisse zu Materialeigenschaften untersucht werden sollen.

FZK Ansprechpartner: Dr. Joachim U. Knebel (FZK)

Kohlenstofffaserverstärkter Flugzeugrumpf

Das ehrgeizige Ziel der Luftfahrtindustrie ist es, durch den Einsatz neuer Technologien eine 30-prozentige Gewichtsreduktion des Flugzeugrumpfes sowie eine 40-prozentige Kostenreduktion zu erreichen. Der innovative Ansatz besteht in der Verwendung von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK). Diese Technologie soll etwa bis zum Jahre 2010 in den Flugzeugbau übernommen werden. Ziel des Projektes ist die Erweiterung des ingenieurseitigen Basiswissens. Dabei soll ein Informationsmanagementsystem für den multidisziplinären und parallelen Entwurfsprozeß entwickelt werden. Alle am Prozeß Beteiligten arbeiten auf diese Weise mit aktuellen und verifizierten Daten. Hierdurch können Entwicklungsschritte eingespart und Kosten gesenkt werden.

DLR, FZK Ansprechpartner: Dr. Axel Herrmann (DLR)

Optimierte Flügel für neue Flugzeuge

Höhere Reisefluggeschwindigkeiten bei gleichzeitig verbesserter Wirtschaftlichkeit ist der Schlüssel für die erfolgreiche Neuentwicklungen von Verkehrsflugzeugen. Insbesondere bei neuen Flugzeugtypen mit Reisegeschwindigkeiten nahe der Schallgeschwindigkeit erhöht sich jedoch das Risiko, daß im Flugbereich aeroelastische Phänomene auftreten. Ein solches ist beispielsweise das gefürchtete Flügelflattern, daß innerhalb kürzester Zeit zur Zerstörung des Flugzeuges führen kann. Das Projekt soll insbesondere zur Entwicklung neuer effizienter Flügel beitragen, indem das Flatterverhalten einer Neukonstruktion bereits im frühen Entwicklungsstadium sicher vorhergesagt werden kann. Durch die zuverlässige Vorhersage können kostspielige Konstruktionsänderungen in der Flugerprobungsphase vermieden werden.

DLR Ansprechpartner: Dr. Heinz Hönlinger

Multimedia via Satellit

Multimedia-Anwendungen, bei denen die Kommunikation nicht über ein Festnetz, sondern direkt über Satelliten geschieht, gewinnen zunehmend an Bedeutung. Dabei müssen zukünftige Satellitennetze die ATM-Übertragungstechnik (asynchroner Transfer Modus) übernehmen, da sie nahtlos an die terrestrischen ATM-basierten Multimedianetze angebunden werden müssen. Das Projekt "ATM-Sat" will das Konzept eines ATM-Satellitensystems für die ortsfeste, portable und mobile Multimedia-Kommunikation entwickeln. Im Fokus des Projektes stehen niedrigfliegende Satelliten (LEO - Low Earth Orbit), die im Vergleich zu geostationären Satelliten geringere Signallaufzeiten sowie Einsparungen bei der Sendeleistung erlauben. Die Industrie zeigt sich sehr an der satellitenbasierten ATM-Technik interessiert und ist in das Projekt intensiv eingebunden.

DLR, GMD Ansprechpartner: Dr. Erich Lutz (DLR)

Magnetoelektronik in Sensorik und Datenspeicherung

Die Magnetoelektronik besitzt das Potential zu einer Mainstream-Technologie der Informationstechnik zu werden. Magnetische Vielfachschichten eröffnen ganz neue Möglichkeiten der Magnetfeldsensorik und der magnetischen Datenspeicherung. Doch bedarf es noch eines tieferen Verständnisses der magnetischen Prozesse sowie einer umfangreichen Materialanalyse. Durch eine anwendungsorientierte Grundlagenforschung sollen neue Materialsysteme erschlossen werden und zur Sicherung der Innovationsfähigkeit beitragen. Dieses dient gleichzeitig zu einer Stärkung des laufenden BMBF Leitprojektes. Der industriellen Nutzung der Magnetoelektronik ging die Entdeckungen des Giant Magneto Resistance (GMR)-Effekts durch Peter Grünberg vom Forschungszentrum Jülich voraus, die nach vergleichsweise kurzer Zeit in Produkte mündet.

FZJ Ansprechpartner: Prof. Dr. Wolfgang Eberhardt (FZJ)

Neuartige schnellere Silicium-Transistoren

Um die Schaltgeschwindigkeiten von Transistoren weiter zu erhöhen, müssen deren Kanallängen möglichst minimal sein. Der Trend in der Silicium-Technologie läßt schon in wenigen Jahren Kanallängen unterhalb von 100 Nanometern erwarten. Dieses kann auf zwei verschiedenen Wegen realisiert werden. Zum einen kann dies durch innovative Strukturierungstechniken auf der Basis der konventionellen Lithographie erreicht werden. Zum anderen könnten neuartige Transistoren, wie der vertikale double gate MOSFET (NOVAFET), noch wesentlich kürzer Kanallängen ermöglichen. Beiden Ansätzen mißt die Industrie ein erhebliches Innovationspotential zu.

FZJ Ansprechpartner: Prof. Dr. Hans Lüth (FZJ)

Elektronische Mikronasen

Nachhaltiges, umweltschonendes Wirtschaften und gestiegenes Sicherheitsbewußtsein erfordern eine zuverlässige Überwachung von Prozessen, um beispielsweise Umweltbeeinträchtigungen zu minimieren und Gefahrenzustände abzuwenden. Gassensorische Methoden sind hierfür besonders geeignet. Um Gaszusammensetzungen zu analysieren, bedarf es einer Vielzahl von Sensoren. Entsprechende Sensorarrays ermöglichen mittels einer Signalmusteranalyse nicht nur die qualitative Charakterisierung von Gasgemischen, sondern auch die quantitative Bestimmung einzelner Komponenten. Aufgrund der mit diesem Projekt verbundenen hohen Produktnähe besteht bereits jetzt ein großes Interesse der Industrie an den Forschungsergebnissen.

FZK Ansprechpartner: Dr. Goschnik (FZK)

Einzigartige Möglichkeit der Röntgenspektroskopie

Neben der Hochenergiephysik ist in den zurückliegenden Jahren die Forschung mit Synchrotronstrahlung zu einem zweiten Forschungsschwerpunkt des Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY in Hamburg ausgebaut worden. Zur weiteren Verbesserung dieser Forschungsmöglichkeiten wird zur Zeit ein Freie-Elektronen Laser (FEL) für den Spektralbereich des Ultravioletten (Wellenlängen von 6 bis 100 Nanometer) aufgebaut, der Strahlung extrem hoher Leuchtstärke liefern wird. Durch Integration einer "Seeding Option" wird die Kohärenz der Strahlung auf der Zeitachse entscheidend verbessert, so daß man von einer voll kohärenten Röntgenquelle sprechen kann. Zusätzlich wird die spektrale Leuchtstärke des Lasers um einen Faktor 100 gesteigert. Dieses Projekt wird die Position von DESY als eines der weltweit führenden Synchrotronstrahlungslabors stärken und ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Realisierung des TESLA Projektes bei DESY, das heißt dem Bau eines Linearcolliders für die Teilchenphysik zusammen mit Freie-Elektronen Lasern für Röntgenstrahlung im Wellenlängenbereich von 1 Angstrom.

DESY Ansprechpartner: Prof. Dr. Jochen Schneider (DESY)

Neue Chancen für die Strukturanalyse

Um die Möglichkeiten zur Strukturanalyse zu verbessern, haben das Hahn-Meitner-Institut (HMI) Berlin und die BESSY GmbH Berlin beschlossen, künftig enger zusammenzuarbeiten. Ziel der Kooperation ist es, durch die Kombination verschiedener Sonden - Neutronen, Ionen, Synchrotronstrahlung - das Verständnis der Mikrostruktur von Werkstoffen und mikrostruktureller Prozesse zu verbessern. Mit dem unter der Federführung des HMI geplanten Projekt soll die Voraussetzung geschaffen werden, das Potential sowohl zur magnetischen als auch zur kristallinen Strukturanalyse zu vergrößern. Im Rahmen des Projektes werden ein Wiggler- und ein Undulator-Magnet gebaut und in den BESSY II Ring integriert. Sie werden die Quelle für harte sowie zirkular polarisierte weiche Röntgenstrahlung sein. Am Undulator wird ein magnetisches Transmissions-Röntgen-Mikroskop (M-TXM) in Kooperation mit Hochschulgruppen aufgebaut werden, das von der Volkswagen-Stiftung finanziert werden wird.

HMI Ansprechpartner: Prof. Dr. Walter Reimers (HMI)

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More information:

http://www.helmholtz.de

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Criteria of this press release:
Biology, Information technology, Materials sciences, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research projects
German

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