DFG richtet 16 neue Schwerpunktprogramme ein

Strenge Auswahl unter den 49 vorgeschlagenen Projekten

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) wird ab Anfang 2003 sechzehn neue Schwerpunktprogramme fördern. Das hat jetzt der Senat der DFG beschlossen. Die neuen Schwerpunkte wurden aus 49 Vorschlägen ausgewählt und werden in der ersten zweijährigen Förderperiode mit einem Gesamtvolumen von 41 Millionen Euro finanziert. Die Zahl der insgesamt geförderten Schwerpunktprogramme wird damit im kommenden Jahr 120 betragen. Ziel der Schwerpunktprogramme ist es, die Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus verschiedenen Forschungseinrichtungen und Forschungsfeldern unter einer gemeinsamen Thematik zu unterstützen. Ein Schwerpunktprogramm wird in der Regel für sechs Jahre gefördert. Die neuen Programme im einzelnen:

Geistes- und Sozialwissenschaften

Der wirtschaftswissenschaftliche Forschungsschwerpunkt Institutionelle Gestaltung föderaler Systeme: Theorie und Empirie will den Föderalismus unter ökonomischen Gesichtspunkten untersuchen. Die zentrale Fragestellung ist, wie in Deutschland und Europa zwischen verschiedenen Gebietskörperschaften (EU, Bund, Länder, Gemeinden) Aufgaben, Einnahmen und Ausgaben wirtschaftlich sinnvoll und effizient verteilt werden können. Das Forschungsprojekt will zur Optimierung des deutschen Föderalismus und zur föderalen Gestaltung der Europäischen Union beitragen. (Federführung: Prof. Dr. Jürgen von Hagen, Universität Bonn; Prof. Dr. Helmut Seitz, Europa-Universität Viadrina, Frankfurt/Oder)

Mit der Geschichte der Wissenschaften befasst sich das Schwerpunktprogramm Wissenschaft, Politik und Gesellschaft. Deutschland im internationalen Zusammenhang im späten 19. und 20. Jahrhundert: Personen, Institutionen, Diskurse. In diesem Zeitraum, der sich durch massive Innovationsschübe auszeichnet, sollen die Wechselwirkungen zwischen Wissenschaft und politischen und sozialen Systemen in Deutschland untersucht werden. Dabei soll auch betrachtet werden, welche strukturellen Besonderheiten das deutsche Wissenschaftssystem in internationaler Perspektive aufweist und inwieweit die politische Situation in Deutschland zur zeitweisen Isolierung der deutschen Wissenschaft beigetragen hat. (Federführung: Prof. Dr. Rüdiger vom Bruch, Humboldt-Universität zu Berlin)

Lebenswissenschaften

Bakterielle Infektionen sind weltweit die Todesursache Nummer eins. Was im Detail passiert, wenn Bakterien in Körperzellen eindringen, soll im Schwerpunktprogramm Signalwege zum Zytoskelett und bakterielle Pathogenität untersucht werden. Veränderungen am Zytoskelett, das heißt an der Struktur der Zelle, spielen eine entscheidende Rolle bei der Interaktion von Bakterien und Zellen: Bakterien manipulieren dabei die Signalwege (Kommunikationswege) der Wirtszelle gezielt, um Abwehrmechanismen zu unterlaufen und die Zellfunktion zu ihrem Vorteil auszunutzen. Genaue Kenntnisse dieser Vorgänge sind die Voraussetzung für die Entwicklung neuer Therapien. (Antragsteller: Prof. Dr. Dr. Klaus Aktories, Universität Freiburg)

Traumatische Verletzungen, wie sie oftmals nach Unfällen auftreten, stellen eine besondere Herausforderung für die Medizin dar. Schweres Trauma kann zu massiven Veränderungen im Immun- und Stoffwechselsystem und sogar zu Multiorganversagen führen. Die Ursachen dieser entzündlichen Reaktion sind bis heute weitgehend unbekannt und sollen in dem Schwerpunktprogramm Immun- und Stoffwechselmodulation durch schweres Gewebstrauma erforscht werden. (Federführung: Prof. Dr. Fritz Ulrich Schade, Universitätsklinikum Essen)

Der allen Organismen gemeinsame Primärstoffwechsel ist für Wachstum und Entwicklung essentiell. Zudem verfügen Organismen über einen Sekundärstoffwechsel, der die für das Individuum lebenswichtige Kommunikation und Interaktion mit der Umwelt ermöglicht. Zur
Wahrnehmung dieser Aufgaben wird über den Sekundärstoffwechsel eine beeindruckende Vielzahl chemischer Substanzen bereitgestellt, beispielsweise Antibiotika, Herbizide und Insektizide. Im Schwerpunktprogramm Evolution metabolischer Diversität soll der Frage nachgegangen werden, wie die chemische Vielfalt im Sekundärstoffwechsel von Mikroorganismen und Pflanzen entstanden ist. (Federführung: Frau Prof. Dr. Toni Kutchan, Institut für Pflanzenbiochemie, Universität Halle)

Um pflanzliche Genomforschung und Pflanzenzüchtung geht es in dem Schwerpunktprogramm Heterosis bei Pflanzen – Genomforschung zur Kausalanalyse eines biologischen Schlüsselphänomens und Grundlagen für dessen optimale Nutzung in der Pflanzenzüchtung. Heterosis bezeichnet das seit langem bekannte Phänomen, dass Kreuzungsnachkommen genetisch unterschiedlicher Pflanzen einer Art, sogenannte Hybriden, weitaus wüchsiger, robuster und ertragreicher sind als ihre Eltern. Die genetischen und molekularen Ursachen der Heterosis sind jedoch bislang noch ungeklärt. Ziel des Schwerpunktprogramms ist es, durch Anwendung neuester Methoden und Ergebnisse der Genomforschung das Phänomen zu entschlüsseln und neue Strategien für die Pflanzenzüchtung zu entwickeln. (Federführung: Prof. Dr. Albrecht E. Melchinger, Universität Hohenheim)

Naturwissenschaften

Tief in den Ozeanen entsteht an den Nahtstellen von Platten durch Vulkanismus neuer Ozeanboden, der sich gebirgsartig auftürmt. Diese Nahtstellen bezeichnet man als Spreizungsachsen. An diesen Spreizungsachsen, die eine wichtige Schnittstelle von Lithosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre darstellen, laufen zahlreiche Prozesse ab: neben der Bildung von Magma zirkuliert und erwärmt sich dort Wasser und es gedeihen verschiedene höchst ungewöhnliche Organismen. Die Untersuchung dieser Prozesse und ihrer Zusammenhänge ist Ziel des geowissenschaftlichen Schwerpunktprogramms Vom Mantel zum Ozean: Energie-, Stoff- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen. (Leitung: Prof. Dr. Colin W. Devey, Universität Bremen)

Das Schwerpunktprogramm Moderne und universelle first-principles-Methoden für Mehrelektronensysteme in Chemie und Physik will leistungsfähigere Methoden für die Berechung der elektronischen Struktur von Atomen, Molekülen, Clustern und Festkörpern erarbeiten. Die Fähigkeit, diese Struktur ohne Zuhilfenahme empirischer Daten (first-principles-Verfahren) zu berechnen, eröffnet vielfältige Möglichkeiten, experimentelle Daten zu ergänzen oder zu erklären und chemische und physikalische Prozesse gezielt zu steuern. (Federführung: Prof. Dr. Michael Dolg, Universität Bonn)

Cluster entstehen durch das Zusammenfügen von wenigen Atomen. Sie unterscheiden sich in ihren Eigenschaften deutlich von den Stoffen, die aus einer Vielzahl dieser Atome bestehen. Das Schwerpunktprogramm Cluster in Kontakt mit Oberflächen: Elektronenstruktur und Magnetismus will das Verhalten dieser Cluster auf Festkörperoberflächen untersuchen. Besonders betrachtet wird die elektronische Struktur eines Clusters sowie die Abhängigkeit magnetischer Effekte von der Anzahl und Anordnung der Atome in diesen Kleinstteilchen. (Verantwortlich: Prof. Dr. Karl-Heinz Meiwes-Broer, Universität Rostock; Prof. Dr. Richard Berndt, Universität Kiel)

Ein Schwerpunktprogramm aus dem Bereich der Mathematik befasst sich mit dem Thema Globale Differentialgeometrie. Die Differentialgeometrie bedient sich vielfältiger Methoden aus der Analysis, Algebra und Topologie. Dieses Forschungsgebiet trägt häufig zur Weiterentwicklung anderer Gebiete bei. Es schafft Grundlagen unter anderem für die Theoretische Physik (beispielsweise für die String-Theorie). (Koordination: Prof. Dr. Joachim Lohkamp, Universität Augsburg)

Ingenieurwissenschaften

Die Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Werkzeugmaschinen ist das Ziel des Schwerpunktprogramms Adaptronik für Werkzeugmaschinen. Der Einsatz von adaptronischen Lösungen, die eine deutliche Steigerung der Leistungsfähigkeit ermöglichen, bedeutet, dass sich intelligent an den Fertigungsprozess anpassende integrierte Sensoren und Aktoren (meist elektrisch gesteuerte Stellglieder) sowie adaptive Regler in die Werkzeugmaschinen integriert werden. (Vorsitz: Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Jürgen Hesselbach, Technische Universität Braunschweig)

Ziel des gleichnamigen Schwerpunktprogramms ist die Modellierung inkrementeller Umformverfahren. Bei diesen Verfahren wird ein Bauteil schrittweise durch eine Folge von lokalen Einwirkungen geometrisch einfacher, z. B. kugelförmiger Werkzeuge auf das Werkstück hergestellt. Wenn diese komplexen Umformprozesse theoretisch besser verstanden und simuliert werden können, sind die Herstellungsprozesse und Produkteigenschaften genauer planbar und damit die technischen Einsatzmöglichkeiten deutlich erweitert. (Koordination: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hirt, Universität des Saarlandes)

Jedes fahrende Auto wird komplex umströmt. Das Schwerpunktprogramm Bildgebende Messverfahren für die Strömungsanalyse will leistungsfähige Messverfahren zur Analyse solch komplexer räumlicher Strömungsfelder entwickeln. Ziel ist es, sich ein „Bild“ von einem Strömungsfeld zu machen und Strömungen und damit auch Strömungswiderstände vorhersagbar zu machen. Diese Erkenntnisse finden nicht nur in der Automobilindustrie, sondern auch in vielen anderen Bereichen der Technik Anwendung. (Koordination: Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nitsche, TU Berlin)

Die Wissenschaftler im Schwerpunktprogramm Rekonfigurierbare Rechensysteme streben an, die Hardware eines Computers, ähnlich wie die Software, durch Programmierung flexibel zu machen. Durch eine solche Möglichkeit zur Rekonfigurierung könnten sich Rechensysteme an die sich schnell ändernden Anforderungen und Bedingungen anpassen. Damit wären die Rechner effizient in verschiedenen Gebieten einsetzbar. (Federführung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Teich, Universität Paderborn)

Elektrokeramische Materialien auf der Basis komplexer Oxide weisen ein einzigartiges Spektrum an elektronischen, optischen und magnetischen Funktionen auf. Aus diesem Grund wird versucht, diese Materialien mit Hilfe moderner Dünnschichttechnologien auf Halbleiterchips zu integrieren und sie somit für die Mikroelektronik nutzbar zu machen. Diese Bestrebungen zu koordinieren und voranzutreiben ist Ziel des Schwerpunktprogramms Integrierte elektrokeramische Funktionsstrukturen. (Initiator: Prof. Dr.-Ing. Rainer Waser, RWTH Aachen)

Im Schwerpunktprogramm Molekulare Modellierung und Simulation in der Verfahrenstechnik sollen Kenntnisse über molekulare Eigenschaften von Stoffen für die Verfahrenstechnik nutzbar gemacht werden. Die Berücksichtigung der auf molekularer Ebene ablaufenden Prozesse ermöglicht eine gezieltere Entwicklung neuer Herstellungsverfahren. Um diese Einbeziehung zu erreichen, wollen die Wissenschaftler im Schwerpunktprogramm quantitative Modelle der zwischenmolekularen Wechselwirkung und effiziente Simulationsverfahren entwickeln. (Koordination: Prof. Dr. Frerich Keil, TU Hamburg-Harburg)