Forschung

An den UA Ruhr Universitäten wird Spitzenforschung über die Grenzen der Fachdisziplinen hinweg und auf international herausragendem Niveau erbracht. Die exzellenten Leistungen finden ihren Ausdruck in gemeinsamen Profilschwerpunkten, zahlreichen Sonderforschungsbereichen und Graduiertenkollegs. Ein gemeinsamer, hochrangig besetzter Forschungsrat identifiziert zukunftsweisende Forschungsfelder der UA Ruhr.

Die Forschung in der UA Ruhr entwickelt sich sehr dynamisch. Durch die Bündelung der komplementären Stärken unserer Partneruniversitäten können wir innovative Forschungsfelder neu und umfassend erschließen. Gemeinsam bilden wir sowohl in personeller als auch in infrastruktureller Hinsicht kritische Massen, die für die Bearbeitung großer Forschungsthemen erforderlich sind.

Herausragende Beispiele für diese zukunftsweisende Kooperation sind unsere im Jahr 2015 eingerichteten Profilschwerpunkte „Materials Chain“ und „Ruhr Explores Solvation“ (RESOLV), in denen zahlreiche Forscherinnen und Forscher der UA Ruhr Universitäten unter Einschluss weiterer außeruniversitärer und internationaler Partner zusammenarbeiten. RESOLV wird dabei als Exzellenzcluster durch den Bund gefördert.

Darüber hinaus existieren nahezu 100 weitere gemeinsame Forschungseinrichtungen und –projekte in allen Fachgebieten von der Amerikanistik bis zur Zellbiologie. Besonders stark sind wir zudem in der Förderung des akademischen Nachwuchses.

Dieser wird bei uns in verschiedenen fächerübergreifenden Programmen bis hin zum Einzelcoaching ebenso gefördert, wie auch in zahlreichen fachspezifischen Graduiertenschulen. Das Mercator Research Center Ruhr unterstützt unsere einzigartige Zusammenarbeit, indem es insgesamt 46 Mio. € für kooperative Forschungsvorhaben bereitstellt.

Ein zentrales Instrument zur Förderung der hochschulübergreifenden Zusammenarbeit sind die von MERCUR mit bis zu einer Million Euro geförderten UA Ruhr-Professuren. Diese dienen der übergreifenden Profilbildung und wurden bislang an Frau Prof. Havenith-Newen zum weiteren Ausbau des UA Ruhr-Profilschwerpunktes RESOLV und Herrn Prof. Rahmann zur Bündelung der Kompetenzen im UA Ruhr Center for Computational Biology vergeben. Eine dritte Professur im Profilschwerpunkt Materials Chain wurde an Frau Prof. Wiederkehr vergeben.

Als wichtiger Impulsgeber für die Weiterentwicklung der UA Ruhr fungiert der hochkarätig besetzte Forschungsrat, dessen Mitglieder an der Identifizierung weiterer gemeinsamer Profilschwerpunkte und Forschungsfelder arbeiten, in denen die Universitätsallianz bereits jetzt oder aber in wenigen Jahren zur nationalen und internationalen Spitzengruppe gehört bzw. gehören kann.

Der Profilschwerpunkt Materials Chain bündelt und stärkt die Material- und Werkstoffwissenschaften an den drei Universitäten in Bochum, Dortmund und Duisburg-Essen. Ziel ist eine vollständige und durchgängige Betrachtung der gesamten Materialkette – vom fertigen Bauteil bis zum Atom und umgekehrt.

Dieser international renommierte Profilschwerpunkt bringt als verbindendes Element in komplementärer Weise die Stärken der über 200 Forschungsgruppen an den drei Standorten der UA Ruhr zusammen.

Materials Chain deckt dabei vom Materialdesign über die Werkstoffherstellung und -veredelung bis hin zur Charakterisierung und Verarbeitung im Produktionsprozess alle Phasen moderner Materialwissenschaften ab und kann systematisch auf verschiedene Anwendungsfelder übertragen werden.

Aktuell: Die Mundo erstmalig im UA Ruhr-Design! Heft: Materials Chain

Materials Chain in Unikate: Berichte aus Forschung und Lehre

Details zum Profilschwerpunkt Materials Chain

Innovative Werkstoffe haben im Ruhrgebiet eine lange und erfolgreiche Tradition. Wegweisende Produkte aus der Region wie nahtlose Eisenbahnreifen, nicht rostender Stahl oder Hartmetalle waren der Wachstumsmotor für ganz Deutschland. Auch die bis heute anhaltende Erfolgsgeschichte des Automobilbaus in Deutschland ist auf Entwicklungen in der Werkstoff- und metallverarbeitenden Industrie und damit auf das Ruhrgebiet zurückzuführen. Diese historisch bedingte und durch Naturvorkommen gestützte Konzentration auf Werkstoffe prägt bis heute die Hochschullandschaft im drittgrößten Ballungsgebiet der Europäischen Union. So haben alle drei Universitäten nach wie vor weltweit sichtbare und anerkannte Forschungseinrichtungen mit materialwissenschaftlicher Schwerpunktsetzung. Zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler tragen mit ihrer Forschungsleistung zur Stärkung dieses Bereichs bei. In einigen thematischen Bereichen haben sich an den Standorten bereits effiziente Cluster und Einheiten mit unterschiedlichen, sich ergänzenden Schwerpunkten gebildet:

An der TU Dortmund befasst sich eine große Zahl an Instituten und Lehrstühlen mit der Verarbeitung und Beschichtung von Werkstoffen. Dabei geht es zum Beispiel um Leichtbaustrukturen, das Engineering von Oberflächen und um ressourcenschonende Produkte, die in langfristig angelegten, großen Projektverbünden wie (TR-)SFBs erforscht werden. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse fließen zurück an die Werkstoffentwickler, um gezielt Produkteigenschaften zu optimieren.

Die Ruhr-Universität Bochum hat ihre materialwissenschaftlichen Aktivitäten in einem Disziplinen übergreifenden Ansatz als Materials Research Department zusammengefasst. Forscher aus allen ingenieurwissenschaftlichen und nahezu allen naturwissenschaftlichen Fakultäten sind am Materials Research Department beteiligt. Ergänzt wird die fakultätenübergreifende Kompetenz durch das Interdisciplinary Centre for Advanced Material Simulation (ICAMS), in dem skalenübergreifende Simulationen durchgeführt werden, sowie durch das Zentrum für grenzflächendominierte Höchstleistungswerkstoffe (ZGH), das 2018 mit einer einzigartigen Geräteausstattung eröffnet wird.

An der Universität Duisburg-Essen konzentrieren sich die materialwissenschaftlichen Forschungsaktivitäten auf die Herstellung, Funktionalisierung, Charakterisierung und Integration nanopartikulärer Materialien, die im Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE) über Fakultätsgrenzen hinweg koordiniert werden. In CENIDE existiert eine einzigartige Infrastruktur, wie beispielsweise das DFG-Gerätezentrum Interdisciplinary Center for Analytics on the Nanoscale (ICAN), in dem Effekte auf kleinsten Größenskalen untersucht werden können. Räumlich und fachlich eingebunden sind diese Forschungstätigkeiten in dem neu errichteten Forschungsbau NETZ (NanoEnergieTechnikZentrum). Motivation ist die Erkenntnis, dass insbesondere bei Betrachtung von nanometergroßen Strukturen ein stark verändertes Verhalten von Werkstoffen beobachtet werden kann, was auf einer makroskopischen Skala nicht auftritt. Der Bereich der Materialsimulation wird über die Akteure des Center for Computational Sciences and Simulations(CCSS) hervorragend abgedeckt.

Darüber hinaus existieren an allen Standorten der Allianz eine Vielzahl von koordinierten Projekten, wie Sonderforschungsbereiche, internationale Graduiertenschulen und weitere großen Projekte, die teilweise bereits standortübergreifend ausgerichtet sind.

Weitere Informationen zu Materials Chain:

Im gemeinsamen Profilschwerpunkt RESOLV werden chemische Reaktionen, industrielle Prozesse oder biologische Vorgänge in flüssiger Phase (in Lösung) erforscht. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der UA Ruhr betrachten Solvensmoleküle als funktionelle Einheiten, die in solvensvermittelten und -kontrollierten Reaktionen eine aktive Rolle spielen.

Der durch die Exzellenzinitiative des Bundes geförderte Forschungscluster und UA Ruhr Profilschwerpunkt RESOLV (Ruhr Explores Solvation) führt internationale und regionale Partner zusammen, um Forschung auf internationalem Spitzenniveau zu betreiben.

Eine gute Beschreibung von RESOLV finden Sie in einem Video des bekannten Wissenschaftsjournalisten und früheren Editors des Magazins Nature: Philip Ball über Solvation Science und Ruhr Explores Solvation.

Details zum Profilschwerpunkt RESOLV

Die meisten chemischen Reaktionen, wichtige industrielle Prozesse und nahezu alle biologischen Vorgänge finden in flüssiger Phase statt. Ein tiefgreifendes Verständnis der Solvatation wird zahlreiche Schlüsseltechnologien zum Beispiel im Bereich der grünen Chemie und der Elektrochemie grundlegend verändern. Es ist wesentlich, um industrielle Prozesse zu optimieren, Umweltbelastungen zu verringern, Energieeffizienzen zu verbessern, biologische Vorgänge zu verstehen oder Korrosionsprozesse zu vermeiden.

Zurzeit müssen immer noch aufwändige Versuchsreihen durchgeführt werden, um das richtige Lösungsmittel für einen Prozess zu finden. Das Ziel der Solvation Science ist es, ein einheitliches Modell mit Vorhersagekraft für Solvatationsprozesse zu entwickeln.

Über 50 wissenschaftliche Arbeitsgruppen – insgesamt etwa 200 Personen – haben ihre Kräfte im Exzellenzcluster RESOLV und im Profilschwerpunkt der UA Ruhr gebündelt, um ein Bottom-up-Verständnis von Solvatation zu entwickeln. Verteilt über sieben Institutionen in der Metropole Ruhr erweitern sie die Grenzen der Wissenschaft.

2015 wurde die Schwester-Organisation CALSOLV (California Explores Solvation) an der University of California Berkeley gegründet. Teams von beiden Seiten des Atlantik arbeiten seither eng zusammen. Über 80 Doktoranden sind der integrierten Graduiertenschule RESOLV Graduate School Solvation Science (GSS) beigetreten. Sie arbeiten in internationalen Teams und verbringen einen dreimonatigen Forschungsaufenthalt im Ausland bei einem der mehr als 20 internationalen Partnerinstitutionen in der RESOLV International Faculty. Im Projekt TranSOLV werden Forschungsergebnisse aktiv in die Industrie übertragen.

Die wissenschaftliche Strategie von RESOLV unterscheidet sich von der traditionellen, empirischen und makroskopisch beschreibenden Herangehensweise. RESOLV arbeitet an einem vereinheitlichenden Bottom-up-Rahmen, der so universell und umfassend wie möglich sein soll. Das Ziel ist die Entwicklung einer vorhersagenden Solvation Science, basierend auf einem molekularen Verständnis der Vorgänge. Hierbei werden die Moleküle des Lösungsmittels bei Solvatationsprozessen nicht als passive Beobachter einer Reaktion betrachtet, sondern als funktionelle Komponenten und aktive oder reaktive Spezies.

RESOLV verbindet die modernsten experimentellen, spektroskopischen und synthetischen Techniken mit den neuesten Fortschritten in der Computersimulationen, um die wissenschaftlichen Herausforderungen anzugehen. Ein tiefes Verständnis der Lösungsmittelphänomene auf molekularem Level wird konkreten Einfluss auf viele Anwendungen haben, zum Beispiel auf die Korrosionsvermeidung bei Stahl, die Entwicklung von Biosensoren, die Verarbeitung von Biomasse in Ausgangsstoffe für chemische Prozesse, die Entwicklung von Mikrokapseln für die Wirkstofffreigabe bei Medikamenten, Reinigungsverfahren für Flüssigkeiten, High-Tech-Batterien oder auf die grüne asymmetrische Organokatalyse.

RESOLV ist innerhalb der Metropole Ruhr stark vernetzt: Drei Max-Planck-Institute – das Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, das Max-Planck-Institut für Eisenforschung und das Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion–, das Fraunhofer Institut UMSICHT sowie die drei Universitäten der UA Ruhr konstituieren diesen Profilschwerpunkt. Über 200 Wissenschaftler arbeiten in RESOLV eng zusammen. Auf regelmäßigen Tagungen und in zahlreichen Veröffentlichungen diskutieren sie ihre wissenschaftlichen Ergebnisse.

Alle Partner des Profilschwerpunktes sind mit den neuesten Experimentier- und Simulationstechniken ausgerüstet. RESOLV zieht herausragende Wissenschaftler aus aller Welt an. Die Forschungstätigkeit wird kontinuiertlich intensiviert. Im Frühjahr 2016 wurde das neue Forschungsgebäude ZEMOS (Zentrum für molekulare Spektroskopie und Simulation solvensgesteuerter Prozesse) bezogen.

Weitere Informationen zum Profilschwerpunkt RESOLV:

Der hochverdichtete Lebensraum von mehr als 5 Millionen Menschen im Ruhrgebiet gehört neben der Île-de-France, Greater London, Moskau und Istanbul zu den großen Agglomerationsräumen Europas. Das Ruhrgebiet weist eine polyzentrale Struktur mit einer Vielzahl untereinander konkurrierender, aber auch arbeitsteilig vernetzter und kooperierender Zentren auf. Weiterhin stellt das Ruhrgebiet einen Modellfall der Transformation einer Industrieregion in eine dienstleistungs- und wissensbasierte Metropolregion dar. Für eine transformative Metropolenforschung ist das Ruhrgebiet daher ein ideales Reallabor für die Analyse und Gestaltung des Strukturwandels von der Maßstabsebene des Quartiers bis zur Region.

Metropolenforschung in RUBIN: Berichte aus dem Kompetenzfeld

In diesem dynamischen und heterogenen Verdichtungsraum forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum (RUB), der TU Dortmund und der Universität Duisburg-Essen (UDE) seit vielen Jahren intensiv auf dem Gebiet der Metropolenforschung. An allen drei Universitäten existieren disziplinäre wie interdisziplinäre Schwerpunkte, die sich aufgrund ihrer Komplementaritäten und Synergiepotentiale strategisch günstig ergänzen. Das Ziel des UA Ruhr Kompetenzfeldes „Metropolenforschung“ ist die Etablierung eines international sichtbaren Zentrums für inter- und transdisziplinäre Metropolenforschung, das die komplementären Kompetenzen der drei Partneruniversitäten über Fächerkulturen hinweg bündelt und über die Vernetzung mit außeruniversitären Forschungseinrichtungen und Praxispartnern die Stärken der Region nutzt.
Die „Metromap“ stellt die sieben inter- und transdisziplinären Forschungsfelder des Kompetenzfeldes Metropolenforschung der UA Ruhr im Überblick dar und verdeutlicht Schnittstellen zwischen ihnen.

Weitere Informationen zum Kompetenzfeld Metropolenforschung:

Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der Spitzenforschung in der UA Ruhr sind die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereiche (SFB) und Transregios (TR).

Die eingerichteten SFB sind langfristig angelegte Forschungseinrichtungen, in denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen eines fächerübergreifenden Forschungsprogramms zusammenarbeiten.

Transregios sind Sonderforschungsbereiche, die an mehreren Standorten angesiedelt sind. Um gefördert zu werden, müssen höchst anspruchsvolle Auswahlverfahren durchlaufen werden.

Das Ziel des Mercator Research Center Ruhr ist es, die strategische Kooperation der in der Universitätsallianz Ruhr verbundenen Universitäten zu fördern und so den Wissenschaftsstandort Ruhrgebiet nachhaltig zu stärken. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten der UA Ruhr können über ihre jeweiligen Rektorate in fünf verschiedenen Förderlinien Mittel beantragen: Projektförderung, Strukturförderung, Personenförderung, Anschubförderung und Strategiefonds. Das Center wurde Anfang März 2010 von der Stiftung Mercator gemeinsam mit der UA Ruhr gegründet.

Mit seinen Programmlinien unterstützt MERCUR Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, Institute und Fakultäten der drei Hochschulen dabei, sich universitätsübergreifend insbesondere in der Forschung, aber auch in der Lehre zu vernetzen. Dahinter steht die Überzeugung, dass die Wissenschaftsregion Ruhr durch eine Bündelung ihrer Kräfte im nationalen und internationalen Wettbewerb um die besten Ideen und Köpfe wesentlich an Schlagkraft gewinnen kann.

Weitere Informationen zu MERCUR:

Der Forschungsrat

Der gemeinsame, hochrangig besetzte UA Ruhr Forschungsrat stärkt mit seinen kreativen Ideen und Empfehlungen die Forschung im Ruhrgebiet. Der Rat wirkt als Impulsgeber für die weitere Ausgestaltung der UA Ruhr, in dem er bereits bestehende Forschungskooperationen analysiert und potentielle gemeinsame Forschungsvorhaben initiiert. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Ausgestaltung gemeinsamer Profilschwerpunkte gelegt, in denen die Universitätsallianz bereits jetzt oder aber in wenigen Jahren zur nationalen und internationalen Spitzengruppe gehört bzw. gehören kann. Der Forschungsrat besteht aus 15 renommierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, zu denen qua Amt auch die drei Prorektoren Forschung gehören.