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Pressemitteilung Nr. 19 | 10. Mai 2024

DFG fördert 17 neue Graduiertenkollegs

Themen reichen von erklärbarer KI in der Medizin über Wasserstoff als Energieträger bis zur Erforschung von Mensch-Umwelt-Systemen / Rund 123 Millionen Euro für erste Förderperiode

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet zur weiteren Stärkung der frühen wissenschaftlichen Karrierestufen 17 neue Graduiertenkollegs (GRK) ein. Das hat der zuständige Bewilligungsausschuss in Bonn beschlossen. Die neuen GRK werden ab Herbst 2024 zunächst fünf Jahre mit insgesamt rund 123 Millionen Euro gefördert. Darin enthalten ist eine Programmpauschale in Höhe von 22 Prozent für indirekte Projektausgaben. Unter den neuen Verbünden sind drei Internationale Graduiertenkollegs (IGK) mit Partnern in Indien, Japan und der Schweiz.

Zusätzlich zu den 17 Einrichtungen stimmte der Bewilligungsausschuss für die Verlängerung von neun Graduiertenkollegs für jeweils eine weitere Förderperiode. Graduiertenkollegs bieten Doktorand*innen die Möglichkeit, in einem strukturierten Forschungs- und Qualifizierungsprogramm auf hohem fachlichen Niveau zu promovieren. Aktuell fördert die DFG insgesamt 214 GRK, darunter 26 IGK.

Die 17 neuen Graduiertenkollegs im Einzelnen

(in alphabetischer Reihenfolge ihrer Sprecherhochschulen, unter Nennung der Sprecher*innen sowie der weiteren antragstellenden Hochschulen und der Kooperationspartner):

Der weltweite Energiebedarf wächst kontinuierlich. Ihn zu decken, hat schwerwiegende Auswirkungen auf Klima, biologische Vielfalt und Ökologie. Auf dem Weg zu einer erneuerbaren und kohlenstoffneutralen Energiewirtschaft ist Wasserstoff ein vielversprechender Energieträger; der Einsatz ist allerdings mit Herausforderungen verbunden. Hier setzt das deutsch-japanische IGK „Hy-Potential: Wasserstoff – Grundlagen für Herstellung, Speicherung und Transport, Anwendungen und Wirtschaft“ an. Die Forschungspläne reichen von der Wasserstofferzeugung und -speicherung, über den Transport von Wasserstoff, seine thermo- und elektrochemischen Anwendungen bis hin zu Ökobilanzen und Energiesystemanalysen. (RWTH Aachen, Sprecher: Professor Dr.-Ing. Heinz Pitsch; Kooperationspartner: Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan)

Wie wurde zwischen dem 13. und 17. Jahrhundert Wahrheit „produziert“? Und wie haben sich Wahrheiten in dieser Zeit des sozialen, politischen und religiösen Wandels durchgesetzt? Mit diesen Fragen beschäftigt sich das GRK „Wissen – Glauben – Behaupten: Wahrheitsproduktion und Wahrheitsdurchsetzung in der Vormoderne“. Die Wissenschaftler*innen wollen einerseits erforschen, welche Praktiken und Prozesse bei der Konstruktion von Wahrheiten entscheidend sind und wie diese das Sprechen, Denken, Handeln und Entscheiden prägen. Andererseits wollen sie analysieren, wie in Bildern, Theaterstücken und Texten der damaligen Zeit Prozesse der „Wahrheitsproduktion“ beobachtet und reflektiert werden. Der Fokus liegt dabei auf Europa, aber auch auf China und Korea. (Universität Bochum, Sprecherin: Professorin Dr. Christina Lechtermann)

Wie hängen Stoffwechsel- und Infektionskrankheiten zusammen? Das will das deutsch-schweizerische IGK „Metabolische und endokrinologische Treiber der Infektionsanfälligkeit“ erforschen. Nicht zuletzt die Coronavirus-Pandemie hat die potenziell schädlichen Wechselwirkungen zwischen den Erkrankungen aufgezeigt – Patient*innen mit Vorerkrankungen wie Diabetes hatten beispielsweise ein deutlich erhöhtes Risiko für schwere Verläufe der Infektion. Ebenso ist bekannt, dass bakterielle und virale Infektionen Auslöser für hormonelle Veränderungen sein können, die wiederum zu Stoffwechselkrankheiten führen. Ziel des IGK ist es, die genauen Mechanismen der Wechselwirkungen aufzudecken und letztlich therapeutisch nutzbar zu machen. (TU Dresden, Sprecher: Professor Dr. Stefan R. Bornstein; Kooperationspartner: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Universität Zürich, beide Schweiz)

Die Errichtung eines neuen Gebäudes bringt vielseitige Prozesse in Gang: Der Bau muss planerisch und rechtlich organisiert werden, zugleich führen die Bauwerke und die damit verbundene Stadtplanung selbst zu gesellschaftlichen Entwicklungen. Auf diese Beziehungen blickt das GRK „Architekturen Organisieren“. Es versteht Bauwerke als Produkte kollektiver Vorgänge und verschiebt damit den Fokus von der Idee des künstlerischen Einzelwerks durch den*die Architekt*in hin zu einer Betrachtung des Entstehungsprozesses. So soll eine neue Art der Architekturgeschichtsschreibung angestoßen werden, in der Bauwerke unmittelbar mit Organisationsformen wie Institutionen, Netzwerken oder auch Interessengemeinschaften verbunden sind. (Universität Frankfurt am Main, Sprecher: Professor Dr. Carsten Ruhl; ebenfalls antragstellend: TU Darmstadt)

Die Frage, warum sexuelle Fortpflanzung sich trotz der „Kosten“ erhalten hat, ist eine zentrale und seit langer Zeit offene Frage in der Evolutionsbiologie. Das GRK „Evolutionary Genomics: Consequences of Biodiverse Reproductive Systems (EvoReSt)“ geht dieser und ähnlichen Fragen nach und erforscht die Ursachen und Konsequenzen verschiedener Reproduktionssysteme für Genome. Dabei verfolgt es einen neuartigen Ansatz, indem es unterschiedliche Reproduktionsformen über das volle Spektrum möglicher Modellsysteme hinweg vergleichend untersucht: von Pflanzen über Tiere und Pilze bis zu Prokaryoten wie Bakterien, Organellen und Viren. Ziel ist es, neue Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwischen Genen zu gewinnen, die mit den unterschiedlichen Reproduktionssystemen einhergehen – und deren evolutionsbiologische Folgen zu erforschen. (Universität Göttingen, Sprecherin: Professorin Dr. Elvira Hörandl)

Um das Jahr 1700 entstand eine bürgerliche Bewegung, die sich für die Ideale der Vernunft und Freiheit einsetzte – die Aufklärung. Seitdem sind unter anderem Politik und Aufklärung miteinander verwoben. Diese wechselseitige Beziehung will das GRK „Politik der Aufklärung“ erforschen und blickt dabei auf die Zeit vom 18. Jahrhundert, der Epoche der Aufklärung, bis in die Gegenwart. Auch heute wird der Begriff in der internationalen Politik regelmäßig verwendet und dabei je nach Thema und Person rhetorisch unterschiedlich eingesetzt. Die gesellschaftliche Relevanz zeigt sich beispielsweise in aktuellen Angriffen auf Wissenschaftlichkeit oder in der Europapolitik. Hier kann wiederum ein neues Bild der Aufklärung entstehen. Die Wissenschaftler*innen blicken auch über Europa hinaus auf verschiedene Kulturen, Religionen und geographische Räume. (Universität Halle-Wittenberg, Sprecherin: Professorin Dr. Elisabeth Décultot)

Fast jedes technische System ist heute digital gesteuert. Solche Systeme, insbesondere sicherheitskritische, werden jedoch zunehmend komplexer und uneinheitlicher – was es Entwickler*innen, Nutzer*innen und auch anderen Systemen an Schnittstellen unmöglich macht, all ihre Aspekte zu verstehen. Die Lösung hierfür könnten technische Systeme sein, die ihr Verhalten und ihren Zustand selbst erklären. Solche Systeme zu bauen ist eine Herausforderung, der sich das GRK „CAUSE – Konzepte und Algorithmen für - und Nutzung von - selbsterklärenden digital kontrollierten Systemen“ stellt. Das Kolleg vereint Hardware-, Software- und Systemperspektive, sodass in einem ganzheitlichen Ansatz theoretische Grundlagen, Entwicklungsmethoden und praktische Anwendungen erforscht werden können. (TU Hamburg, Sprecher: Professor Dr.-Ing. Görschwin Fey; ebenfalls antragstellend: Universität Oldenburg, Universität Bremen)

Ein bedeutendes Phänomen in der Mathematik ist das Zusammenspiel von Geometrie und Zahlen. Zugrunde liegt unter anderem die Tatsache, dass man geometrischen Objekten algebraische Invarianten zuordnen kann. Das sind Größen, die bei kleineren Veränderungen des Objekts konstant bleiben. Strukturelle Veränderungen des Objekts drücken sich dagegen in einem anderen Wert für die Invariante aus. Das GRK „Von Geometrie zu Zahlen: Moduli, Hodge Theorie, rationale Punkte“ widmet sich diesem Phänomen, indem es das Wechselspiel zwischen verschiedenen Theorien zu beiden Aspekten untersucht. Ziel ist es, einzelne numerische Invarianten zu berechnen und ihre Eigenschaften zu untersuchen, um allgemeine Zusammenhänge zu erkennen. So sollen Fragen beantworten werden, die teils schon seit Langem offen sind. (Universität Hannover, Professor Dr. Stefan Schreieder; ebenfalls antragstellend: HU Berlin)

Leben basiert zu einem großen Teil auf der Photosynthese, das heißt auf einer Reaktion, die durch Licht ausgelöst wird. Auch in der modernen Technologie spielen lichtgetriebene Prozesse eine wichtige Rolle – zum Beispiel für die Materialherstellung, die Datenverarbeitung oder die Nutzung von Licht als Informationsträger. Licht ist zudem ein unverzichtbares Werkzeug für die Mikroskopie. Das GRK „PhInt – Photopolarisierbare Grenzflächen und Membranen“ erforscht solche lichtgetriebenen Prozesse und blickt dabei insbesondere auf die Beziehung von Oberflächen und Grenzflächen zwischen zwei Phasen – in Festkörpern, aber auch an biologischen Membranen. Die Wissenschaftler*innen untersuchen, wie die einzelnen Strukturen auf Licht reagieren und sich dadurch ihre Eigenschaften verändern. (Universität Jena, Sprecher: Professor Dr. Benjamin Dietzek-Ivansic)

Bei der mathematischen Lösung von Optimierungsproblemen müssen meist mehrere, sich unter Umständen widersprechende Zielfunktionen gleichzeitig optimiert werden. Anwendungsbeispiele für solche komplexen Problemstellungen gibt es viele, unter anderem in der Krebstherapie oder bei der Planung von ÖPNV-Netzen. Da gilt es beispielsweise, die Reisezeit gegenüber Kosten, Nutzen und Emissionen abzuwägen. Obwohl solche Optimierungsprobleme allgegenwärtig sind, lassen sich wichtige Problemklassen mit den existierenden Verfahren nicht sinnvoll berechnen. Das GRK „Mathematik der interdisziplinären multikriteriellen Optimierung“ will die mathematische Theorie der sogenannten multikriteriellen Optimierung als mögliche Anwendungsmethode erforschen. Wissenschaftler*innen aus der Mathematik, Informatik und den Ingenieurwissenschaften arbeiten dafür eng zusammen. (RPTU Kaiserslautern-Landau, Sprecher: Professor Dr. Stefan Ruzika)

Die Diskussion um ein stärkeres Europa bestimmt derzeit die gesellschaftspolitischen Debatten, nicht zuletzt im Zuge des Ukrainekriegs. Das GRK „Europa nach dem Eurozentrismus. Narrative einer Weltprovinz im Umbruch“ hat das Ziel, verschiedene Vorstellungen von Europa als Institution zu erforschen. Die Wissenschaftler*innen blicken dabei auf eine große historische und geografische Spannweite – vom Mittelalter bis zur Gegenwart und vom Mittelmeer über die Balkanregion bis zum transatlantischen und eurasischen Raum. Der Begriff des „Narrativs“ soll dazu dienen, Dynamiken und Prozesse der europäischen Selbstwahrnehmung zu analysieren. Solche Narrative, also sinnstiftende Erzählungen, die das Weltbild einer Gruppe oder Kultur bestimmen, waren und sind wichtig, um machtpolitische Positionen und Institutionen zu bilden. (Universität Konstanz, Sprecher: Professor Dr. Albrecht Koschorke)

„Hearables“ gelten als eine neue Generation vernetzter technischer Assistenzsysteme für beeinträchtigte Personen. Das GRK „Hearable-zentrierte Assistenz: Vom Sensor zur Teilhabe“ widmet sich der Entwicklung von solchen nah am Ohr liegenden Systemen. Technisch geht es unter anderem darum, klassische Hörgeräte mit Sensoren und externen Geräten zu vernetzen. Damit sollen die Hearables zu einer personalisierten „Gesundheits-Zentrale am Ohr“ werden. Das Besondere: Akteur*innen aus dem Sorgenetzwerk, zum Beispiel Angehörige, Nachbar*innen oder Pflegekräfte, werden bei der Entwicklung der Assistenzsysteme miteinbezogen. Damit können die konkreten Bedürfnisse der Patient*innen und der betreuenden Personen in die technische Realisierung einfließen – was letztlich zu verbesserten Teilhabechancen führen soll. (Universität Oldenburg, Sprecher: Professor Dr.-Ing. Andreas Hein; ebenfalls antragstellend: Universität Bremen)

Mit aktuellen Debatten zum Anthropozän, dem Zeitalter des Menschen, befasst sich das GRK „Ökologische Regime Shifts und systemische Risiken in gekoppelten sozio-ökologischen Systemen (ECORISK)“. Im Fokus steht der Mensch als Einflussfaktor weltweiter ökologischer Prozesse in der jüngeren Geschichte. Was sind die Gründe und Auswirkungen tiefgreifender ökologischer Veränderungsprozesse? Wie können menschenverursachte sogenannte Regime Shifts, also plötzliche Übergänge zu neuen Zuständen von Ökosystemen, vermieden oder abgemildert werden? Das interdisziplinäre Team will dazu beitragen, Mensch-Umwelt-Systeme besser zu verstehen und deren Risiken abzuschätzen. Dabei fokussiert es sich auf die Intensivlandwirtschaft, da diese ein eindrückliches Beispiel für menschliches Handeln und damit verbundene Umweltbeeinträchtigungen ist. (Universität Osnabrück, Sprecher: Professor Dr. Martin Franz)

Sich Ziele setzen, Pläne umsetzen und Fortschritte bei der Zielverfolgung überwachen – Selbstregulation spielt im Leben eine zentrale Rolle. Das GRK „Flexibilität und Balance als Merkmale adaptiver Selbstregulation“ will zwei Merkmale untersuchen, von denen angenommen wird, dass sie in besonderer Weise die Selbstregulation beeinflussen. Zum einen ist das die Fähigkeit, Selbstregulationskompetenzen flexibel von Situation zu Situation einzusetzen und zum anderen, die verschiedenen Prozesse auszubalancieren, die der Zielverfolgung dienen. Die behandelten Forschungsfragen reichen von den genetischen Grundlagen der Flexibilität bis hin zur Rolle von Balance in Aufmerksamkeitsprozessen. Die Bedeutung beider Aspekte für Selbstregulation soll in verschiedenen Lebensbereichen wie Schule und Arbeit, aber auch bei der Bewältigung traumatischer Erfahrungen untersucht werden. (Universität des Saarlandes, Sprecher: Professor Dr. Malte Friese)

Seit Jahrzehnten helfen computergestützte Methoden Mediziner*innen bei Diagnosen. Umfangreichere Unterstützung bieten digitale Expertensysteme, die den gesamten Diagnoseprozess und sogar die Behandlungsplanung automatisieren. Solche Systeme werden dank moderner Deep-Learning-Verfahren zunehmend präziser, bringen jedoch ihre eigenen Herausforderungen mit sich. Diesen nimmt sich das GRK „KEMAI – Wissensinfusion und -Extraktion für Erklärbare KI in der Medizin“ an. Ziel ist es, die Vorteile wissens- und lernbasierter Systeme zu kombinieren, um die Genauigkeit medizinischer Diagnosen zu gewährleisten und diese den Ärzt*innen klar und nachvollziehbar bereitzustellen. Das GRK forscht an der Schnittstelle von Informatik, Medizin und Ethik; sowohl klinische Anwendungsbeispiele als auch die Allgegenwärtigkeit ethischer Fragen in medizinischen Entscheidungsprozessen sind eng mit den technisch herausfordernden Themen verwoben. (Universität Ulm, Sprecher: Professor Dr. Timo Ropinski)

Was verursacht die Struktur des Standardmodells der Elementarteilchenphysik? Können die fundamentalen Kräfte im Universum vereinheitlicht werden? Was ist die Natur der Dunklen Materie? Ziel des GRK „Elementarteilchenphysik an Beschleunigern in der LHC Präzisionsära“ ist es, solche grundlegenden Fragen der Elementarteilchenphysik eingehender zu untersuchen. Dabei nutzen die Wissenschaftler*innen Daten des im Jahr 2022 gestarteten dritten „Runs“ des Teilchenbeschleunigers Large Hadron Collider (LHC) am CERN in Genf. Die Präzisionsmessungen am LHC sollen das Standardmodell der Teilchenphysik – und insbesondere die Eigenschaften des Higgs-Teilchens – genauer überprüfen. Das ist von großer Bedeutung, da das Standardmodell auch bei höheren Energien gültig ist, als vor Inbetriebnahme des LHC erwartet worden war. Zur Beantwortung der Forschungsfragen sind im Kolleg theoretische und experimentelle Teilchenphysik eng miteinander verknüpft. (Universität Würzburg, Sprecher: Professor Dr. Werner R. Porod)

Die Fähigkeit organischer Moleküle, im angeregten Zustand Licht auszusenden, wird in zahlreichen Anwendungen genutzt – zum Beispiel in der medizinischen Bildgebung, der analytischen Chemie oder auch in der Physik. Das deutsch-indische IGK „Photolumineszenz in supramolekularen Matrices“ will eine neue Generation von Materialien entwickeln, die solche Lumineszenz-Eigenschaften haben. Ziel ist es, hierzu maßgeschneiderte supramolekulare Verbände herzustellen, das heißt Moleküle, die in übergeordneten Strukturen organisiert sind. Diese Molekülverbände bestehen aus lichtaussendenden Stoffen und einer Umgebung, die einen Einfluss auf die Lumineszenz-Eigenschaften hat. (Universität Würzburg, Sprecher: Professor Dr. Frank Würthner; Kooperationspartner: Indian Institute of Science, Education and Research, Thiruvananthapuram, Indien)

Die neun für eine weitere Förderperiode verlängerten GRK

(in alphabetischer Reihenfolge ihrer Sprecherhochschulen, unter Nennung der Sprecher*innen sowie der weiteren antragstellenden Hochschulen und der Kooperationspartner, mit Verweisen auf die Projektbeschreibungen in der DFG-Internetdatenbank GEPRIS zur laufenden Förderung):

Weiterführende Informationen

Ausführliche Informationen zum Förderprogramm und zu den geförderten Graduiertenkollegs finden sich unter:

Weitere Informationen erteilen auch die Sprecher*innen der Graduiertenkollegs.

Medienkontakt

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit der DFG
E-Mail: presse@dfg.de
Telefon: +49 228 885-2109

Fachlicher Ansprechpartner in der DFG-Geschäftsstelle

Dr. Armin Krawisch
E-Mail: Armin.Krawisch@dfg.de
Telefon: +49 (228) 885-2424

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