In unseren „Clusterprojekten“, bieten wir gemeinsam mit forschungsstarken Partnern Antworten auf große wissenschaftliche und gesellschaftliche Fragen unserer Zeit. Diese Projekte sind hervorgegangen aus langjährigen interdisziplinären Forschungsarbeiten in den Profilthemen der TU Darmstadt und der intensiven Zusammenarbeit mit unseren wissenschaftlichen Kooperationspartnern. Die Projekte dienen der Vorbereitung unserer Antragstellung in der Förderlinie Exzellenzcluster im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder. So werden vier unserer Projekte seit 2021 im Rahmen des vom Land Hessen aufgelegten Spitzenforschungs-Wettbewerbs und mit Eigenmitteln der TU Darmstadt und der Partner gefördert.

CLEAN CIRCLES

Eisen als Energieträger einer klimaneutralen Kreislaufwirtschaft

Projektpartner

Projektpartner

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Standort Cottbus

Max-Planck-Institut für Eisenforschung

Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg

Eisen hat enormes Potenzial für die Speicherung und den Transport großer Mengen an erneuerbarer Energie. Dies wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Darmstadt im Forschungsvorhaben „Clean Circles“ unter Beweis stellen. Sie wollen mit einem neuen Forschungsansatz eine nachhaltige Zukunftslösung erarbeiten und zeigen, wie der reichlich auf der Erde vorhandene Rohstoff Eisen und dessen Oxide in einem Kreislaufsystem als kohlenstofffreier chemischer Energieträger genutzt werden können, um den aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne erzeugten Strom zu speichern. Hierzu kooperieren Expertinnen und Experten aus ingenieur-, natur-, politik- und wirtschaftswissenschaftlichen Fachdisziplinen.

COM2LIFE

Projektpartner

Projektpartner

Com2Life ist ein Projekt im Rahmen der Rhein Main Universitäten

Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme

Die Vision der CoM2Life-Initiative besteht darin, den Bereich der weichen Biomaterialien durch die Integration von Prinzipien aus lebenden Systemen in synthetische Materialien zu revolutionieren. Dadurch wird eine bidirektionale Kommunikation und kontinuierliche Interaktion mit lebenden biologischen Systemen ermöglicht. Unser Ansatz vereint das chemiezentrierte Design von Biomaterialien mit dem Design regulatorischer Schaltkreise der synthetischen Biologie. Durch diese Kombination können wir Biomaterialien entwickeln, die lebensähnliche Eigenschaften wie Signalsensorik, Signalverarbeitung und darauf basierende Aktuation aufweisen. Dies eröffnet völlig neue Möglichkeiten für interaktive Kreuzregulation und adaptive Co-Entwicklung in zukünftigen Generationen von Biomaterialsystemen mit einer ‘Material-integrierten Intelligenz’.

CoM2Life konzentriert sich auf „Deep Technology Push“-Konzepte, um die Biomaterialforschung mit den Spitzentechnologien von morgen zu versorgen. Diese Fortschritte sollen in den kommenden Jahrzehnten bahnbrechende Entdeckungen in der medizinischen Forschung und personalisierten Behandlung vorantreiben. Beispiele hierfür sind rückkopplungsgesteuerte Wirkstofffreisetzungssysteme mit homöostatischer Regulierung, Gewebemodelle als Alternative zu Tierversuchen, Stoffwechselregulationssysteme für die Tumorimmuntherapie sowie die Entwicklung künstlicher Organe und Gewebereparatur.

Durch die Integration komplementärer Disziplinen und die Synergie von Fachexpertisen und Technologien der JGU Mainz und der TU Darmstadt schafft CoM2Life einen Rhein-Main Universitäten-Forschungsknotenpunkt, der die Konvergenz von lebenden und weichen Materiedisziplinen vorantreibt. Unser interdisziplinäres Programm stattet Forscher*innen mit einem multidisziplinären Informationsvorteil aus, um zukünftige Innovationen voranzutreiben. Expert*innen im Bereich der Kommunikationswissenschaften fördern das Vertrauen und das Verständnis in diesem hochgradig interdisziplinären Umfeld und entwickeln wirksame Kommunikationsstrategien, um den Herausforderungen der Fehlinformation in der heutigen Welt zu begegnen.

ELEMENTS

Exploring the Universe from Microscopic to Macroscopic Scales

Projektpartner

Projektpartner

Elements ist ein Projekt im Rahmen der Rhein Main Universitäten

GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung

Frankfurt Institute for Advanced Studies

Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn

Die Dynamik von Neutronensternen verstehen, das Entstehen von Gravitationswellen und schwerster chemischer Elemente untersuchen – das ist der Forschungsanspruch von Physikern und Physikerinnen der Goethe-Universität Frankfurt und der TU Darmstadt im gemeinsamen Projekt ELEMENTS. Sie verknüpfen ihre Expertise in Gravitationsphysik und Physik von Nuklearreaktionen und werden die herausragende Infrastruktur an Beschleunigeranlagen in Hessen nutzen – darunter die entstehende FAIR-Anlage am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt.

RAI

Reasonable Artificial Intelligence (ehemals Third Wave of AI (3AI))

Projektpartner

Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Goethe-Universität Frankfurt am Main

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Eine neue Ära in der Entwicklung von Künstlicher Intelligenz (KI) wollen Forscherinnen und Forscher unter Leitung der Technischen Universität Darmstadt einläuten: Diese KI-Systeme sollen menschenähnliche Kommunikations- und Denkfähigkeiten erwerben, neue Situationen erkennen, einordnen und sich selbstständig an sie anpassen. Die neuartigen KI-Systeme sollen nicht nur lernen können, sondern sie werden auch Fakten erfassen und sie mit Formen abstrakten Denkens verknüpfen. Sie werden logische Schlussfolgerungen ziehen und kontextbezogene Entscheidungen treffen und daraus wieder lernen. Diese neue Zukunftsperspektive wird in Anlehnung an die beiden vorangegangenen Entwicklungsschübe in der Künstlichen Intelligenz als „dritte Welle der KI“ bezeichnet.

TAM

The Adaptive Mind

Projektpartner

Projektpartner

Projektpartner

Goethe-Universität Frankfurt am Main

Frankfurt Institute for Advanced Studies

In diesem Forschungscluster unter Federführung der Universität Gießen steuern Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler u.a. des Centre for Cognitive Science der TU Darmstadt ihre Expertise auf den Gebieten der Kognitionswissenschaft und Künstlichen Intelligenz bei. „The Adaptive Mind“ untersucht menschliches Verhalten unter sich verändernden äußeren Bedingungen – in etlichen Situationen reagieren Menschen durch Stabilität, in anderen durch Anpassung. Eine zentrale Fragestellung im Cluster ist die nach der Balance zwischen diesen Strategien im Rahmen von adaptiven und lernenden Systemen.