International Joint Research Labs

In International Joint Research Labs (IJRLs) kooperieren unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit wissenschaftlich ausgezeichneten Kolleginnen und Kollegen an renommierten internationalen Universitäten. Die International Joint Research Labs bieten einen Rahmen für gemeinsame Forschungsaktivitäten mehrerer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller beteiligten Partner in einem mit den internationalen Partnern gemeinsam definierten Themenfeld.

Ein International Joint Research Lab bezeichnet die Kooperation der TU Darmstadt mit einer weiteren Universität oder öffentlichen außeruniversitären Forschungseinrichtung (bilateral) oder mit mehreren Universitäten oder öffentlichen außeruniversitären Forschungseinrichtungen (multilateral). Grundlage für die Gründung eines International Joint Research Labs sind häufig bestehende, individuelle Kooperationen, die innerhalb eines Joint Research Labs verbreitert oder intensiviert werden sollen. Eine Vereinbarung zur Gründung eines gemeinsame International Joint Research Labs ist Ausdruck des mindestens mittelfristigen gegenseitigen Engagements. IJRLs stellen eine Form der strategischen Forschungszusammenarbeit mit exzellenten internationalen Partnern dar und sollen dazu beitragen, diese stärker sichtbar zu machen.

Die International Joint Research Labs ergänzen unsere strategischen Partnerschaften mit ausgewählten internationalen Universitäten, die sich über mehrere Fachbereiche, mehrere Aufgabenfelder (Forschung, Lehre, xchange) und mehrere Statusgruppen erstrecken. Unsere umfassenden Kooperationen mit nicht wissenschaftlichen Institutionen sind Teil unseres xchange-Programms.

Liste der International Joint Research Labs

In einer ersten Ausschreibungsrunde sind Anfang 2023 fünf IJRLs eingerichtet worden (Architecture Criticism and Heritage, Digital Twins in Product Development, Ionen an Grenzflächen, Memristor Technology, Sustainable Road and Air Mobility). Damit wird sowohl bereits etablierten als auch neu eingerichteten Forschungskooperationen der Status eine IJRLs vergeben.

Das Internationale Joint Research Lab (IJRL) „Architecture Criticism and Heritage“ analysiert die Rolle der Architekturtheorie und -kritik im Umgang mit Baudenkmälern und deren politischen, professionellen und kulturellen Wertzuschreibungen mit einem besonderen Fokus auf Fragen sozialer, ökologischer und ökonomischer Nachhaltigkeit. Die komplexen globalen Herausforderungen des Klimawandels, der Ressourcenknappheit und der Urbanisierung können nicht allein durch neue Technologien bewältigt werden, sondern müssen politisch, sozial, kulturell und nicht zuletzt räumlich integriert werden. Baudenkmäler und historische Infrastrukturen bilden Bausteine auf dem Weg zu einer nachhaltigen gebauten Umwelt, die die Teilhabe und Lebensqualität der Menschen verbessert. „Architecture Criticism and Heritage“ erforscht gebaute Umwelten und befragt sie auf ihre Potenziale für eine nachhaltige Zukunft. Damit greift das IJRL akute Fragen auf, wie sie derzeit die EU-Initiative „New European Bauhaus“ mit ihrem Fokus auf bereichernde, nachhaltige und inklusive Räume versucht zu formulieren. Das Projekt baut auf bestehenden Forschungskooperationen zwischen dem Center for Critical Studies in Architecture (CCSA), dem Netzwerk Mapping Architecture Criticism der Université Rennes 2 und dem Politecnico di Milano und der Cultural Landscape Research Group an der Universidad Politécnica de Madrid auf. Das CCSA ist eine seit 2017 aktive Kooperation zwischen dem Fachbereich Architektur der Technischen Universität Darmstadt, dem Kunstgeschichtlichen Institut der Goethe-Universität Frankfurt am Main und dem Deutschen Architekturmuseum.

Prof. Dr. Christiane Salge, FG Architektur- und Kunstgeschichte

Dr. Lisa Beißwanger, FG Architekturtheorie und -wissenschaft und FG Architektur- und Kunstgeschichte

Dr. Frederike Lausch, FG Architektur- und Kunstgeschichte

Hauptansprechpartnerin an der TU Darmstadt

Prof. Dr. Christiane Salge

Architektur- und Kunstgeschichte

Fachbereich Architektur

Als virtuelle Repräsentation eines physischen Produktes oder Produkt-Service-Systems können Digitale Zwillinge Anwendungen in verschiedenen Phasen der Produktentstehung finden und die sichere und nachhaltige Produktentwicklung unterstützen. So können Digitale Zwillinge zur effizienteren Nutzung von Ressourcen, zur Steigerung der Flexibilität in Wertschöpfungsprozessen sowie zur Verknüpfung und Beherrschung von Daten beitragen. Im IJRL verbinden sich Forscher*innen, die Anwendungen des Digitalen Zwillings im gesamten Produktlebenszyklus vom Werkstoff bis zur Fertigung und Produktnutzung erforschen. Das IJRL dient dabei der Festigung der bereits bestehenden wissenschaftlichen Beziehung zwischen der Universidade de São Paulo (USP), der ENS Paris-Saclay, der Chalmers University of Technology und der Technischen Universität Darmstadt und hat das Ziel, das inhaltliche Spektrum der wissenschaftlichen Zusammenarbeit auszubauen.

Hauptansprechpartner an der TU Darmstadt

Prof. Dr.-Ing. Benjamin Schleich

Product Life Cycle Management

Fachbereich Maschinenbau

Ziel des IJRL „Ionen an Grenzflächen“ ist ein besseres Verständnis der Wechselwirkung verschiedenartiger Ionen mit technologisch und biologisch relevanten Grenzflächen. Anwendungsbeispiele hierfür sind die Stabilisierung von Schäumen, die Wiedergewinnung von Schwermetallen aus Industrie- oder Nuklearabfällen oder die ionenspezifisch induzierte Ausbildung von Oberflächenladungen an Biomembranen. Die beteiligten Arbeitsgruppen bearbeiten diese und andere Aspekte mit sich gegenseitig ergänzenden experimentellen und theoretischen Methoden. Auf der experimentellen Seite werden gezielt präparierte Grenzflächen unter wohldefinierten Bedingungen dem Einfluss von typischen und atypischen Ionen ausgesetzt. Solche Proben können dann durch Streumethoden mit Licht-, Röntgen- und Neutronen-Strahlung, sowie durch Messung von Grenzflächenkräften umfassend charakterisiert werden. Atomistische Simulationen und thermodynamische Modellierung der untersuchten Phänomene können einerseits anhand der experimentellen Daten in ihrer Aussagekraft überprüft werden und liefern andererseits zusätzliche mechanistische und atomar aufgelöste Einblicke, die experimentell unzugänglich aber für das Verständnis entscheidend sind.

Hauptansprechpartner an der TU Darmstadt

Prof. Dr. Emanuel Schneck

Institut für Physik Kondensierter Materie

Fachbereich Physik

Das iJRL „Memristor Technology“ verfolgt das Ziel, relevante Aspekte der Grundlagen, der Technologie und der Nutzung von memristiven Bauelementen voranzutreiben. Es befasst sich mit den Materialeigenschaften und der Defektstruktur verschiedener Arten von Memristoren auf der Grundlage von Oxid-, magnetischen und ferroelektrischen Materialien. Auf der Anwendungsseite werden mehrere neuartige Rechenverfahren mit Memristoren zur Steigerung der Energieeffizienz behandelt, darunter FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), neuromorphes Rechnen und sogenanntes in-memory computing. Auf der Analyse- und Modellierungsseite besteht ein Alleinstellungsmerkmal darin, dass alle relevanten Skalen von Dichtefunktionaltheorie, der Mehrphasen- und kompakten Modellierung sowie des Schaltungsentwurfs einbezogen werden. Die experimentelle Analyse korreliert fortschrittliche Methoden der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) mit physikalischen Modellen, die für die kompakte Simulation des Verhaltens von Modellbauelementen und Arrays verwendet werden. Damit etabliert das iJRL eine Methodik ausgehend von innovativen Materialien über einzelne Bauelemente und Arrays bis hin zur Schaltungsebene, die auch für interessierte Partner im Bereich der elektronischen Material- und Halbleiterindustrie auf emergente Materialien in diesem sich schnell entwickelnden Feld übertragen werden kann.

Hauptansprechpartner an der TU Darmstadt

Prof. Dr. Lambert Alff

Institut für Materialwissenschaft

Fachbereich Material- und Geowissenschaften

Im IJRL Sustainable Road and Air Mobility wird an methodischen Grundlagen und innovativen Konzepten für eine nachhaltige Mobilität auf der Straße und in der Luft geforscht. Hierbei erfolgt unter anderem eine anwendungsnahe Forschung an effizienten und leichten Antriebs- und Strukturtechnologien für die Mobilität der Zukunft. Eine Reduktion der Masse führt im allgemeinen Fall zu einer höheren Sensitivität gegenüber Schwingungen, was zu einer Erhöhung von Schallabstrahlung und Lärm führen kann. Daher werden zusätzlich schwingungstechnische und vibroakustische Aspekte berücksichtigt, um den Komfort von konventionellen Lösungen beizubehalten. Neben den strukturmechanischen Themen werden auch strömungstechnische Aspekte untersucht. Hierbei handelt es sich um grundlegende Untersuchungen von beispielsweise aerodynamischen Phänomenen, welche bei modernen Mobilitätsträgern auftreten. Diese Grundlagenforschung dient zur Vertiefung des Verständnisses von spezifischen nichtlinearen Phänomenen in Strömungen. Hieraus werden Vorgehensweisen abgeleitet, welche eine numerische Simulation dieser strömungstechnischen Phänomene ermöglichen soll. In Summe findet somit eine umfassende Betrachtung von Mobilitätsträgern im Luft- und Straßenverkehr unter verschiedenen Aspekten statt, aus der sich Maßnahmen zur nachhaltigen Gestaltung von Mobilität ableiten lassen sollen. Das IJRL dient der Festigung der bereits bestehenden wissenschaftlichen Beziehung zwischen der École Central de Lyon und der Technischen Universität Darmstadt und hat das Ziel, das inhaltliche Spektrum der wissenschaftlichen Zusammenarbeit auszubauen.

Hauptansprechpartner an der TU Darmstadt

Prof. Dr. Stephan Rinderknecht

Institut für Mechatronische Systeme

Mechatronik (MEC)