Erster Härtetest bestanden

17.06.2014

Erster Härtetest bestanden

Drei neue LOEWE-Projekte der TU Darmstadt können auf Förderung hoffen

Für die vom hessischen Wissenschaftsministerium aufgelegte Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (LOEWE) beginnt die heiße Phase der 8. Förderstaffel: Wie das Ministerium mitteilte, wurden fünf von 17 Forschungsprojekten zur Vollantragsstellung zugelassen, darunter drei aus Darmstadt.

Detailaufnahme: Farbige Glasröhrchen in einem Labor. Bild: Katrin Binner
Beim geplanten Schwerpunkt „CompuGene“ geht es um das Design komplexer genetischer Schaltkreise für eine Anwendung in der Synthetischen Biologie. Bild: Katrin Binner

LOEWE ist das Forschungsförderungsprogramm, mit dem die Landesregierung seit 2008 wissenschaftspolitische Impulse setzt und die hessische Forschungslandschaft stärkt.

Mit den Projekten „Computergestützte Verfahren zur Generierung komplexer genetischer Schaltkreise“ sowie „Ionenleitende Nanoporen“ haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Darmstadt gute Chancen auf mehrjährige Förderung im Rahmen der 8. LOEWE-Staffel. Außerdem ist die TU Darmstadt beteiligt an dem vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit koordinierten und avisierten Forschungsvorhaben zu additiv gefertigten Bauteilen.

Natur lernt von Ingenieuren

Der geplante Schwerpunkt „CompuGene“, koordiniert von Prof. Dr. Beatrix Süß (Biologie) und Prof. Dr. Heinz Köppl (Elektrotechnik und Informationstechnik), hat das Ziel, in einem interdisziplinären Ansatz eine konstruktive Methode zum Design komplexer genetischer Schaltkreise zu entwickeln, um diese für die robuste und breite Anwendung in der Synthetischen Biologie, etwa der Biosensorik, des Biocomputing oder des Metabolic Engineering nutzbar zu machen.

Die Einbettung neuer molekularbiologischer Funktionen in Zellen und deren gezielte biotechnologische Nutzung verspricht ein enormes wissenschaftliches und wirtschaftliches Potenzial. So können zum Beispiel biotechnologisch wichtige Stoffklassen kostengünstig produziert oder Werkzeuge zur Tumordiagnostik entwickelt werden. Das Projekt kombiniert biologische, messtechnische und mathematische Methoden für ein Computer-unterstütztes Verfahren, um Gene und deren Regulationseinheiten optimal zu kombinieren.

Sensoren im Nano-Maßstab

Das in Vorbereitung befindliche Forschungsprojekt „iNAPO – Ionenleitende Nanoporen, koordiniert von Prof. Dr. Wolfgang Ensinger (Materialwissenschaften) und Prof. Dr. Bodo Laube und Prof. Dr. Gerhard Thiel (Biologie) geht der Frage nach, ob sich biologische Vorbilder eignen, um robuste und gleichzeitig zuverlässige und sensitive Sensoren im Nano-Maßstab zu bauen.

iNAPO versucht die Bau- und Funktionsprinzipien der effizienten biologischen Sensoren zu verstehen und in der Konstruktion von stromleitenden Nanoporen in Festkörpermaterialien nachzuahmen. Die Endprodukte, Hybridsysteme aus biologischen und Kunststoff-Nanoporen, könnten mit Mikroelektronik verknüpft und in der Analytik und der Biomedizin eingesetzt werden.

Lasttragende Verblendungen

Darüber hinaus ist die TU Darmstadt an der zur Vollantragstellung aufgeforderten Initiative „Functional Additive Manufacturing and Engineering“ (FAME) beteiligt, das vom Fraunhofer Institut für Betriebsfestigkeit (Prof. Dr. Tobias Melz) koordiniert wird und an dem auch das Fraunhofer Institut für Grafische Datenverarbeitung mitwirkt.

Additiv gefertigte Bauteile werden heutzutage typischerweise als nicht-lasttragende Verblendungen oder Abdeckungen verwendet. Noch fehlt das tiefe Verständnis über die Zusammenhänge zwischen der Prozessführung, den Prozessparametern und der Mikrostruktur und deren Einfluss auf die Betriebsfestigkeit additiv gefertigter Bauteile. Der geplante LOEWE-Schwerpunkt möchte diese Wechselwirkungen systematisch untersuchen, damit künftig aus dem additiven Fertigungsprozess auch lasttragende Endprodukte hervorgehen können.

Im Sommer 2015 fällt die endgültige Entscheidung, ob die Forschungsprojekte künftig zur LOEWE-geförderten Forschung zählen.

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