Exzellenzstrategie für Spitzenforschung

Bei der neuen Exzellenzstrategie zur Förderung der universitären Spitzenforschung wurden gleich vier Antragsskizzen der Universität Stuttgart positiv begutachtet und zum Vollantrag zugelassen. Die bisherige Exzellenzinitiative von Bund und Ländern fördert an der Universität Stuttgart aktuell das Exzellenzcluster „Simulation Technology“ (SimTech) und die Graduiertenschule „Advanced Manufacturing Engineering“ (GSaME).

Im Rahmen der von Bund und Ländern beschlossenen Exzellenzstrategie zur Stärkung der Spitzenforschung in Deutschland hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) am 29.09.2017 bekannt gegeben, für welche der eingereichten Antragsskizzen die Universitäten einen Vollantrag stellen dürfen. Gleich vier Antragsskizzen der Universität Stuttgart wurden vom Expertengremium positiv begutachtet und zur Antragstellung zugelassen. In einem Jahr, am 27. September 2018,  wird über die finale Auswahl der Exzellenzcluster-Anträge in der Exzellenzkommission entschieden werden.

Prof. Wolfram Ressel, Rektor der Universität Stuttgart, zeigte sich nach Bekanntgabe der Ergebnisse durch die DFG sehr erfreut über die Entscheidung des Expertengremiums für die Exzellenzstrategie und sagte: „Heute ist ein sehr guter Tag für alle Forscherinnen und Forscher, aber auch für alle Studierenden der Universität Stuttgart. Die Zulassung von gleich vier Antragsskizzen ist ein besonderer Erfolg und ein Meilenstein für die Universität Stuttgart. Ich danke allen in den Clustern arbeitenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für ihre Leistungen und ihr Engagement. Mit diesem Erfolg hat die Universität Stuttgart nun die Chance, sich im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder auch in der neu etablierten Förderlinie der Exzellenzuniversitäten zu bewerben.“

Mit Blick auf die Forschungsstärke der Universität Stuttgart in den Wissenschaftsbereichen der eingereichten Antragsskizzen der Universität ist Ressel überzeugt, dass die Universität Stuttgart ihre zentralen Forschungsfelder unter der Programmatik „Intelligente Systeme für eine nachhaltige Gesellschaft“ weiter vorantreiben und so das Profil der Universität in allen Kernbereichen schärfen wird. „Mit den zahlreichen DFG-Sonderforschungsbereichen und Graduiertenkollegs sowie weiteren Forschungsverbünden wird es der Universität Stuttgart gelingen, das strategische Ziel einer weltweit anerkannten Forschungsuniversität erfolgreich zu verfolgen“, so der Rektor.

Über die endgültige Bewilligung der Cluster wird am 27. September 2018 entschieden.

Die zum Vollantrag zugelassenen Clusterskizzen

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Seit 2007 hat der Exzellenzcluster „Simulation Technology (SimTech)“ an der Universität Stuttgart die Simulationswissenschaften hinsichtlich Modellen, Methoden und Computing-Aspekten aus Ingenieursperspektive in großer Breite und Tiefe vorangetrieben und diese mit seinem interdisziplinären und methodischen Profil als international sichtbaren Forschungsschwerpunkt etabliert.

Die Ausrichtung des beantragten Clusters auf Daten-integrierte Simulationswissenschaften steht für eine Vielzahl zukunftsweisender Forschungsfragen. Die vielen Daten, die heute aus Sensormessungen, Datenerhebungen, Experimenten und Simulationen zur Verfügung stehen, bieten neue und immer bedeutender werdende Möglichkeiten, Erkenntnisse zu gewinnen. Ihr Forschungsziel ist eine neue Klasse von sowohl simulations-, als auch datengetriebenen Ansätzen, die die Anwendbarkeit und Genauigkeit von Simulationen sowie die Verlässlichkeit der darauf basierenden Entscheidungen auf eine neue Stufe heben.

Quantenwissenschaften von den Grundlagen zur Anwendung: Entwicklung von Quanteninstrumenten der Zukunft
Im Bereich Quantenwissenschaften sind die Universitäten Stuttgart und Ulm sowie das Max Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart aufgefordert worden, einen Vollantrag zu stellen. In einem möglichen Exzellenzcluster „Quantenwissenschaften von den Grundlagen zur Anwendung: Entwicklung von Quanteninstrumenten der Zukunft“ verbinden Forscherinnen und Forscher die Quantentechnologie mit den Ingenieurwissenschaften und übertragen Ergebnisse aus der Grundlagenforschung in die Praxis.

Im Exzellenzcluster wollen Forschende aus Physik, Chemie, Lebenswissenschaften und Ingenieurwissenschaften in institutsübergreifenden Laboren zusammenarbeiten. Dabei sollen neue Materialien und Kontrollmethoden für Quantensysteme erarbeitet und diese in funktionsfähige Geräte integriert werden.

Die Produktivität der Bauindustrie stagniert seit Jahrzehnten, und bereits heute konsumiert der Bausektor mehr als 40 Prozent der globalen Ressourcen und Energie. Dies und die große soziale, ökologische, ökonomische und kulturelle Relevanz der Architektur zeigen, dass dringend neue Ansätze für das Planen und Bauen benötigt werden. Der Exzellenzcluster hat daher zum Ziel, das volle Potential digitaler Technologien einzusetzen, um das Planen und Bauen neu zu denken und durch einen systematischen, ganzheitlichen und integrativen computerbasierten Ansatz wegweisende Innovationen für das Bauschaffen zu ermöglichen.

Eine zentrale Zielsetzung ist die Entwicklung einer übergeordneten Methodologie des „Co-Design“ von Methoden, Prozessen und Systemen, basierend auf interdisziplinärer Forschung zwischen den Bereichen Architektur, Bauingenieurwesen, Ingenieursgeodäsie, Produktions- und Systemtechnik, Informatik und Robotik, sowie Sozial- und Geisteswissenschaften.

Verstehensprozesse stellen für Menschen per se eine große Herausforderung dar, was durch die Komplexität und das Tempo der digitalen Welt noch verstärkt wird. Um diesen Entwicklungen zu begegnen, bedarf es der Analyse von Sprache und Text, der Systeme und Instanzen also, in denen sich Verstehen ausdrückt. Daher verfolgt das Clustervorhaben „Understanding Understanding“ neue Ansätze, um besser zu verstehen, was geschieht, wenn wir Sprache und Text (nicht) verstehen. Dabei werden neueste Entwicklungen in den Bereichen Linguistik, Computerlinguistik/Digital Humanities, Psychologie und Literaturwissenschaft zusammengeführt.

Im gemeinsamen Clusterantrag der Universitäten Stuttgart und Tübingen sowie des Deutschen Literaturarchivs (DLA) Marbach und des Leibniz-Instituts für Wissensmedien Tübingen (IWM) wagen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einen methodisch integrativen Ansatz, um die Analyse von Verstehensprozessen zu verbessern.

Bisherige Erfolge in der Exzellenzinitiative

Mit der Exzellenzinitiative stärken Bund und Länder exzellente Hochschulen in Deutschland, um sie im internationalen Wettbewerb für Studierende, Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen attraktiver zu machen. Die Universität Stuttgart hat sich in der ersten (2007-2012) und zweiten (2012-2017) Förderphase erfolgreich dem Exzellenzwettbewerb gestellt. Seit November 2007 fördert die Exzellenzinitiative an der Universität den Exzellenzcluster "Simulation Technology" (SimTech) und die Graduiertenschule "Advanced Manufacturing Engineering" (GSaME).

Die derzeitigen Exzellenzprojekte im Kurzprofil

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Abgleich von Simulationsdaten und real beobachteten Größen (c) David Ausserhofer
Abgleich von Simulationsdaten und real beobachteten Größen

Simulationstechnologien sind im 21. Jahrhundert unentbehrlich geworden und durchdringen alle Bereiche des Lebens. Simulationen werden etwa genutzt, um neue Materialien zu entwickeln, Umwelttechnik sicherer zu machen oder komplexe Fragen der Biomechanik zu beantworten.
Im Exzellenzcluster SimTech wollen Forschende Computersimulationen leistungsfähiger, Vorhersagen zuverlässiger und Visualisierungen noch präziser machen. Dazu bündeln die über 200 beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bisher nur isoliert entwickelte Simulationsmodelle und -methoden zu einer ganzheitlichen Systemwissenschaft. Mit diesem einzigartigen Ansatz beschreiten die Ingenieure, Mathematiker, Informatiker, Naturwissenschaftler sowie Geistes- und Sozialwissenschaftler in SimTech gemeinsam neue Wege auf dem Forschungsgebiet der Modellierung komplexer Probleme und der Computersimulation. Seit der Gründung des Exzellenzclusters ist es den SimTech-Mitgliedern gelungen, die Simulation neben Theorie und Experiment als dritte Säule der Wissenschaft zu etablieren. „Nach mittlerweile fast zehn Jahren interdisziplinärer SimTech-Forschung stellen wir nicht ohne Stolz fest, dass es uns gelungen ist, ein durchgängiges Ausbildungsprogramm vom Gymnasium bis zur Professur aufzubauen“, sagt der Koordinator SimTech-Clusters, Prof. Wolfgang Ehlers. „Auch durch unsere erfolgreichen Nachwuchswissenschaftler hat sich die Methode der Simulation inzwischen in vielen Disziplinen etabliert.“
Die Arbeitsgebiete der SimTech-Forschenden reichen von der Molekularsimulation und der modernen Mechanik über die Systemanalyse und die numerische Mathematik bis hin zu Datenmanagement und hybriden Höchstleistungsrechnersysteme. Zum interdisziplinären Konzept von SimTech gehört, dass die beteiligten Geistes- und Sozialwissenschaftler zeitnah die erforschten Phänomene reflektieren und einordnen.

Exzellente Bedingungen für den wissenschaftlichen Nachwuchs

Herausragenden jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern eröffnet der Exzellenzcluster SimTech interessante Perspektiven:

  • Der innovative Elitestudiengang Simulation Technology wird seit 2011 auf Bachelor- und Masterebene angeboten.
  • Eine eigene Graduiertenschule mit aktuell 150 Doktorandinnen und Doktoranden bietet ein strukturiertes Promotionsprogramm, schafft eine Plattform für interdisziplinären Austausch und Zusammenarbeit und unterstützt Forschungsaufenthalte im Ausland.
  • Etliche PostDoc-Stellen und Juniorprofessuren wurden eingerichtet.
  • Enge Forschungskontakte in die Industrie über das Industrial Consortium SimTech e. V. stellen dem wissenschaftlichen Nachwuchs attraktive Karrieremöglichkeiten in Aussicht.

Themenheft Simulations-technologie

Exzellenzinitiative-GSaME
Exzellenzinitiative-GSaME

Die Graduate School of Excellence advanced Manufacturing Engineering (GSaME) ist eine interdisziplinäre Forschungs-, Qualifizierungs- und Innovationseinrichtung in der Promotionsphase. Sie sichert jungen Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen aus den Ingenieurwissenschaften, der Informatik und der Betriebswirtschaft optimale Promotionsbedingungen, orientiert an zukünftigen Fach- und Führungsaufgaben an einer Universität oder in der Industrie. Mit ihrer Forschung leisten die Promovierenden einen Beitrag, die wissenschaftlichen Grundlagen der Produktionsgestaltung zu erarbeiten, industrielle Produktion in Zeiten von Globalisierung und Digitalisierung zu beherrschen und die Fabriken der Zukunft zu gestalten.

Thematisch konzentrieren sich die Forschungsaktivitäten auf folgende Cluster:

  • Strategien und Methoden der nachhaltigen Fabrikentwicklung
  • Management vernetzter globaler Produktion
  • Informations- und Kommunikationstechnologien für die Produktion
  • Betriebsmittel und Service Engineering
  • Material- und Prozessengineering
  • Intelligente Produktionseinrichtungen

Die GSaME-Doktorandinnen und -Doktoranden gehen etwa der Frage nach, wie Produktion agil, flexibel und ressourceneffizienter gestaltet werden kann, wie sich Wertschöpfungsketten zu Wertschöpfungsnetzwerken verändern oder wie sich innovative Fertigungstechnologien nutzen lassen, um Produkte in einer Massenproduktion zu individualisieren.

Forschung in Wissenschaft und Industrie

In Kooperation mit namhaften Unternehmen des Automobilbaus, der Elektrotechnik oder des Maschinenbaus sowie mit Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft setzt die GSaME das duale Prinzip in der Promotionsphase um. Durch die Verbindung von Grundlagen- und angewandter sowie industrieller Forschung mit spezifischer Qualifizierung können sich Promovierende praxisrelevantes Wissen aneignen und überfachliche sowie industrierelevante Kompetenzen erwerben.
Die GSaME integriert mehr als 30 Institute der Universität Stuttgart und kooperiert mit internationalen Partnern aus der Wissenschaft. Während der internationalen Summer School, auf Jahrestagungen und zahlreichen Kolloquien können sich die GSaME-Promovierenden fachlich austauschen und ein Netzwerk aufbauen.

Rückblick auf erfolgreiche Jahre

Die anhaltende Attraktivität der Graduiertenschule für Promovierende, ihre wissenschaftliche Ausstrahlung, die erfolgreichen Promotionen und Berufswege der Absolventen und Absolventinnen wie auch Unternehmensgründungen bestätigen das einzigartige GSaME-Grundkonzept von Praxisrelevanz und wissenschaftlicher Qualität. Die Erfolge der GSaME auf einen Blick:

  • 145 Forschungsprojekte
  • mehr als 470 Publikationen und Konferenzbeiträge
  • 28 Preise und Auszeichnungen
  • 37 abgeschlossene Promotionen

Kontakt

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Prof. Dr.

Thomas Ertl

Prorektor für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs

Dieses Bild zeigt Waldbauer
Dr.

Michael Waldbauer

Leitung Rektoratsbüro