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Von Simulationstechnik über intelligente Produktionsmethoden bis zur Festkörperforschung
Bei der zweiten Runde der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder zum Ausbau der Spitzenforschung haben drei Anträge der Universität Stuttgart die erste Hürde gemeistert. Für diese drei Projekte, ein Exzellenzcluster zur Simulationstechnik (SimTech) und zwei Graduiertenschulen zur Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses zum Bereich intelligenter Produktions- und Fertigungstechniken (Advanced Manufacturing Engineering) und zur Festkörperforschung (Advanced Solid State Science) hat die Universität Stuttgart nun Vollanträge vorbereitet. Das Fördervolumen für ein Exzellenzcluster beläuft sich auf 6,5 Millionen Euro jährlich, für die Graduiertenschulen sind jeweils eine Million Euro zu erwarten. Über die Bewilligung wird im Oktober 2007 entschieden. Im Rahmen eines Pressegesprächs stellte Uni-Rektor Prof. Wolfram Ressel gemeinsam mit den jeweiligen Sprechern die Inhalte der Projekte sowie deren Einbindung in die Struktur der Universität und benachbarter Forschungseinrichtungen vor. "Sowohl der Exzellenzcluster als auch die beiden Graduiertenschulen konzentrieren sich auf Themenfelder, die für die Grundlagenforschung und für spätere Anwendungen zukunftsweisend sind", betonte Ressel. "Die Universität Stuttgart wird diese Forschungsschwerpunkte auch über die Förderung im Rahmen der Exzellenzinitiative hinaus nachhaltig unterstützen und vorantreiben."
Exzellenzcluster "Simulation Technology" (SimTech)
Sprecher: Prof. Wolfgang Ehlers, Institut für Mechanik (Bauwesen),
Tel. 0711/685-66346, e-mail: ehlers@mechbau.uni-stuttgart.de
Im Mittelpunkt des Exzellenzclusters "Simulationstechnik" (Simulation Technology, SimTech) steht ein Technologiefeld, das in vielen Bereichen der Natur- und Ingenieurwissenschaften längst unentbehrlich geworden ist. Das Einsatzgebiet der Simulationstechnik reicht von der Produktentwicklung über Klimaprognosen bis hin zu komplexen Problemen in der Medizin; der Einfluss auf Entwicklungen in Wirtschaft und Wissenschaft ist enorm. Vor diesem Hintergrund konzentriert sich der geplante Cluster auf sechs methodische Gebiete, die von der Molekulardynamik und der Modernen Mechanik über die Numerische Mathematik und die Systemanalyse bis hin zum Datenmanagement und zur Interaktiven Visualisierung sowie zum High-Performance-Computing reichen. Die Gebiete werden von einer integrativen Plattform der Reflektion und Evaluation umfasst.
Neue Entwicklungen in der Modellierungs- und Simulationstechnik haben die Erwartungen bei Wissenschaft und Industrie ebenso erhöht wie die Entwicklung neuer Hardwarekomponenten. Simulation, verstanden als Interaktion mit realen und virtuellen Welten, stellt die Entwickler von Simulationstechniken vor neue Herausforderungen. Gegenwärtige Strategien verbinden die Ergebnisse der verschiedenen Disziplinen nur unzureichend. Sie sollen jetzt weiterentwickelt und zu einer neuen Klasse einer integrativen Simulationsumgebung verschmolzen werden, die alle Aspekte vom spezialisierten Modell bis hin zum interaktiven System unterstützt. Unter dem Begriff des interaktiven Systems werden dabei die Reaktion auf Sensordaten, Regelungstechnik, Automatisierung, Optimierung und Entscheidungsfindung zusammengefasst. Dies geschieht unter Verwendung von interaktiven und visualisierenden Benutzeroberflächen bis hin zur dreidimensionalen "Virtual Reality". Gleichzeitig muss in allen Schritten die allgegenwärtige Unsicherheit in Systembeschreibungen und Datengrundlagen berücksichtigt werden.
"Diese Vision ist nur über akademische Fachgrenzen hinaus zu erreichen", betont der Sprecher des vorgesehenen Clusters, Prof. Wolfgang Ehlers vom Institut für Mechanik der Uni. "Um unser Ziel zu erreichen, wollen wir das wissenschaftliche Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse vertiefen und die Modellierungsstrategien in den verschiedenen Disziplinen der Ingenieur- und Naturwissenschaften deutlich verbessern." Ebenso sollen die Strategien zur Übertragung in numerische Rechenmodelle vorangebracht und die numerischen Algorithmen, das Datenmanagement und die Methoden der Visualisierung weiterentwickelt werden. Darüber hinaus wollen die Wissenschaftler Leistung und Verlässlichkeit zukünftiger Simulationssysteme erhöhen, um Vorhersage- und Lösungsmethoden für die Herausforderungen der Zukunft zu gewinnen.
Ein elementarer Bestandteil des Clusters ist der Transfer von wissenschaftlichen Ergebnissen in industrielle Anwendungen, anwendungsbezogene Forschung und Lehre. "Gebündelt in unserem SimTech-Transferkonzept wird sich dies in ökonomischen Mehrwert umsetzen", unterstreicht Ehlers. Hierzu sind ein internationales Konferenz- und Symposienprogramm, der internationale Austausch von Gastwissenschaftlern und Doktoranden sowie Arbeitsgruppen mit industriellen Partnern und den umliegenden Forschungseinrichtungen vorgesehen. Neben der wissenschaftlichen Wirkung neuer Strategien in der Simulationstechnik soll die Förderung junger Wissenschaftler forciert werden. Über die sechs internationalen Master-Programme der Universität Stuttgart hinaus sind ein Elitestudiengang, eine Graduiertenschule sowie die Etablierung von sieben Post-doc-Positionen und 13 Juniorprofessuren geplant. Vier Juniorprofessuren erhalten Tenure-Track, also die Aussicht auf Übernahme in eine W3-Professur. Insgesamt sollen 79 Projekte ausgelobt werden.
Mehr unter http://www.simtech.uni-stuttgart.de
Graduiertenschule "Advanced Manufacturing Engineering"
Sprecher: Prof. Engelbert Westkämper, Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Pressekontakt: Dr. Birgit Spaeth, Tel. 0711/970-1810; e-mail: birgit.spaeth@iff.uni-stuttgart.de
Eine interdisziplinäre Schlüsseltechnologie für die Einführung von Innovationen in Technik, Organisation und Gestaltung sowie für das Management zukunftsfähiger Fabriken steht im Mittelpunkt der Graduiertenschule Advanced Manufacturing Engineering (GSaME). Die Graduiertenschule soll Doktoranden auf dem Arbeitsgebiet der Gestaltung und des Managements von Fabriken und Produktionen zur eigenständigen wissenschaftlichen Arbeit zur Verfügung gestellt werden.
In der industriellen Produktion finden heute in Deutschland rund 30 Prozent der Beschäftigten Arbeit. Der Bereich verlangt Spitzentechnologien und eine hohe Effizienz der Fabriken, um im globalen Wettbewerb zu überleben. Deutsche Fabrikausrüster sind Exportweltmeister, deren Position unter anderem auf der herausragenden Kooperation mit Hochschulen in der Forschung sowie einer überragenden Ausbildung besteht. Hier setzt die Graduiertenschule mit einem innovativen Konzept an. Sie folgt dem Stuttgarter Modell wandlungsfähiger Unternehmen und konzentriert sich auf die Engineering-Prozesse der ganzheitlichen Gestaltung von Unternehmen und der Produktion. Erstmalig in der Welt wird eine Graduiertenschule auf das in Deutschland bewährte Duale System in der Ausbildung ausgerichtet. Den Doktoranden stehen nicht nur die Laboratorien der Institute, sondern auch die Unternehmen selbst zur Verfügung. Die Hälfte ihrer Zeit können sie in Unternehmen an Forschungs- und Entwicklungsprojekten mitwirken. Die Themen der Dissertationen werden mit der Wirtschaft abgestimmt.
Die Fabriken werden als komplexe und sich permanent verändernde Produkte (sozio-technische Systeme) verstanden. Zukünftige Generationen von Fabriken sollen durch das Manufacturing Engineering kontinuierlich an die turbulenten Umgebungen adaptiert und so verbessert werden, dass sie stets am optimalen Betriebspunkt arbeiten können. Da hierzu technische, betriebswirtschaftliche und informationstechnische Kompetenzen notwendig sind, macht eine Ergänzung durch zusätzliche Ausbildung und Zusatzqualifikation Sinn. Thematische Schwerpunkte der Graduiertenschule sind das digitale und virtuelle Engineering, Management- und Informationssysteme für die Produktion, Material- und Prozessentwicklung, Vernetzung von Unternehmen, Technisch Intelligente Produktionssysteme, wissensbasiertes Management sowie neue Geschäftsmodelle und Nachhaltigkeit. Für die wissenschaftlichen Arbeiten steht schon jetzt eine Lernfabrik, bestehend aus einer digitalen Modellfabrik und einem physischen Produktionssystem, zur Verfügung. Diese soll weiterentwickelt werden und zugleich Studierenden der Universität wie auch Technikern und Ingenieuren der Praxis für grundlegende Aus- und Weiterbildung zur Verfügung stehen.
Beteiligt sind 27 Professoren aus den Fachgebieten Maschinenbau, Betriebswirtschaft, Informatik, Elektrotechnik & Informationstechnik und Luft- und Raumfahrttechnik sowie die Fraunhofer-Institute für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) und für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) und industrielle Unternehmen. Zunächst werden etwa 60 Dissertationsprojekte bearbeitet, unter anderem finanziert durch Stipendien der DFG, der Fraunhofer Gesellschaft und der Industrie. Ziel der Graduiertenschule ist die nachhaltige Weiterentwicklung der wissenschaftlichen Grundlagen des Manufacturing Engineering durch eigenständige wissenschaftliche Arbeiten und ergänzende Qualifizierung der Doktoranden. Nach der Promotion erwartet die Absolventen ein breites Arbeitsfeld in allen Sektoren der verarbeitenden Industrie mit Schwerpunkten in Produktion und Management, aber auch an Hochschulen.
Graduiertenschule "Advanced Solid State Science"
Sprecher: Prof. Harald Gießen, 4. Physikalisches Institut,
vertreten durch Prof. Jörg Wrachtrup, 3. Physikalisches Institut,
Tel. 0711/685-65278, e-mail: giessen@pyhsik.uni-stuttgart.de
Von den Nanowissenschaften, der Nano-Optik, der Atomphysik und neuen Zuständen ultrakalter Materie über neue Materialien, Ultrakurzzeitphysik, Einzelelektronen-Effekte, molekulare Magnete, Spin-Systeme, stark korrelierte Materialien, Quantencomputer, Einzelphotonen-Effekte und Nanomechanik bis zu Kolloidchemie und Selbstorganisation reichen die Forschungsgebiete der Graduiertenschule Advanced Solid State Science (Festkörperforschung). Die Graduiertenschule wird auch Ausstrahlung in Richtung Werkstoffwissenschaften und Maschinenbau haben und die Verbindung zur organischen Chemie und zur Biologie suchen. "Unsere Vision für die Zukunft ist es, zu den international führenden Forschungs- und Ausbildungsstätten für Festkörperforschung zu gehören, in denen die Einheit von Forschung und Lehre gelebt wird", betont Sprecher Prof. Harald Gießen vom 4. Physikalischen Institut der Uni. Internationale Doktoranden, die Forschung an der vordersten Front betreiben und gleichzeitig in begleitenden Kursen das theoretische Handwerkszeug vermittelt bekommen, seien bestens gerüstet für den globalen Wettbewerb um die besten Köpfe. "Sie stellen sicher, dass Stuttgart Vorreiter bei den neuesten Hochtechnologien bleibt", so Gießen.
Die Einrichtung dieser Graduiertenschule im Rahmen der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder in Stuttgart würde das große Gewicht und die hervorragenden wissenschaftlichen Leistungen der Stuttgarter Festkörperforschung widerspiegeln. Die internationale Graduiertenschule wird gemeinsam von Professoren aus den Fachbereichen Physik und Chemie sowie von Direktoren der beiden Max-Planck-Institute für Festkörperforschung und Metallforschung getragen.
Die internationale Graduiertenschule soll zum einen der Ausbildung der Studierenden nach dem Bachelor (für Master und Doktorarbeit) in der Festkörperforschung zugute kommen. Zum anderen wird sie eng an die bereits bestehenden Forschungscluster angebunden sein. Dies gilt im Besonderen für die bereits bestehenden beiden Sonderforschungsbereiche SFB/TR21 (Quantenkontrolle in maßgeschneiderter Materie: Gemeinsame Perspektiven von mesoskopischen Systemen und Quantengasen) und SFB706 (Katalytische Selektivoxidationen) und das Graduiertenkolleg "Magnetic Resonance". Als Keimzelle soll die bereits bestehende und hervorragend evaluierte internationale Max-Planck-Research School "IMPRS" (Themenfeld: Advanced Materials: Low-dimensional materials and interfaces) dienen. Auch an eine Anbindung an die geplanten Stuttgarter Schwerpunkte Materialwissenschaften und Photonik ist gedacht.
Die Ausbildung soll das Humboldt'sche Bildungsideal der Einheit von Forschung und Lehre verwirklichen. Dies bedeutet, dass Studierende bereits nach dem sechsten Semester als Graduate Students in die Schule aufgenommen werden und unter Anleitung früh selbständig forschen sollen. Begleitend sollen intensive Kurse auf hohem Niveau bis zur Doktorprüfung angeboten werden. Obligatorischer Teil der Graduiertenausbildung ist ein Auslandssemester. Ein anspruchsvolles Auswahlverfahren soll nur die international besten Bewerber in die Graduiertenschule aufnehmen. Vorgesehen sind etwa 30 Bewerber jährlich.
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Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Construction / architecture, Information technology, Mathematics, Mechanical engineering, Physics / astronomy
transregional, national
Research projects, Research results
German
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