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Forschungsallianz Oberrhein

Forschungsallianz Oberrhein zu den technischen Grundlagen der Nachhaltigkeitg


Die Thematik der globalen Erwärmung und der Ressourcenknappheit sowie die damit ein-hergehenden ökologischen wie sozialen Konsequenzen sind eine der grundlegenden aktuellen gesellschaftlichen Herausforderungen. Das Konzept der Nachhaltigkeit scheint unter diesem Gesichtspunkt unabdingbar für die zukünftige Erhaltung einer ökologischen, wirtschaftlichen und sozialen Stabilität. Gerade auf technischer Ebene können hierzu wesentliche Beiträge geliefert werden: Nachhaltige regenerative Energiesysteme substituieren existierende fossile Anlagen, moderne Sensorsysteme werden mit intelligenten Algorithmen versehen, um den Energieverbrauch von Gebäuden oder industriellen Prozessen zu optimieren und Verfahren der Computersimulation ermöglichen eine effizientere Energiewandlung in Kraftwerken aller Art. Ein weiterer Aspekt der Nachhaltigkeit kann in technischen Systemen vorgefunden werden, die dazu konstruiert werden, selbst „nachhaltend“, d.h. widerstandsfähig und resilient gegenüber einer Vielzahl von äußeren Einflüssen zu sein. Es sind diese Fortschritte in physikalisch-technischen Systemen, die mitunter den Aufbau einer nachhaltigen Wirtschafts- und Gesellschaftsstruktur möglich machen werden.
Die beiden Aspekte technischer Systeme, Nachhaltigkeit zu ermöglichen bzw. selbst nachhaltig zu sein, sind wesentliche Forschungsgegenstände der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, des Karlsruher Instituts für Technologie, der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft, der Hochschule Furtwangen sowie der Hochschule Offenburg. Ihr Zusammenschluss in der Forschungsallianz Oberrhein zu den technischen Grundlagen der Nachhaltigkeit hat zum Ziel, diese Forschungstätigkeiten und die bedeutende Expertise der Einrichtungen zu bündeln und regional stärker zu vernetzen. Dies schafft Synergien und impliziert die gemeinsame Ressourcennutzung technischer Ausstattung sowie den Austausch wissenschaftlicher Kompetenzen und anwendungsorientierter Lösungsansätze, was durch ein Austauschprogramm manifestiert werden soll, bei welchem junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Institute an mindestens zwei Partnerorganisationen forschen. Durch die Dualität der grundlagenorientierten Forschung der Universitäten und der anwendungsorientierten Forschung der Hochschulen entstehen wissenschaftliche Resultate, die von hohem Innovationsgrad bei gleichzeitiger Anwendbarkeit der Prinzipien zeugen. Zur stringenten Nutzung dieses Potentials einer ganzheitlichen, anwendungsorientierten Nachhaltigkeitsforschung werden gemeinsame Forschungsprojekte initiiert und durchgeführt. Somit können die wissenschaftlichen Arbeiten im Rahmen der individuellen Expertengebiete und Infrastrukturen unmittelbar von den aktuellsten Erkenntnissen in angrenzenden Themenfeldern der Allianzpartner profitieren.
Das Ziel der gemeinsamen Nachhaltigkeitsforschung wird hierbei in besonderem Maße durch die Einbindung neuer Institute mit dem Forschungsschwerpunkt nachhaltiger Energie-technologien sowie die Integration weiterer, institutsübergreifender Netzwerke und Kooperationsprojekte mit entsprechendem thematischem Schwerpunkt komplettiert:

 

 

So orientiert sich die inhaltliche Ausrichtung der Allianz u.a. am neu geschaffenen Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH) der technischen Fakultät der Universität Freiburg, dessen Gründungsmitglieder als beteiligte Wissenschaftler der Forschungsallianz Oberrhein teilnehmen. Gleichermaßen werden mit dem Institut für Energiesystemtechnik (INES) der Hochschule Offenburg, dem Institut für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik (IKKU) der Hochschule Karlsruhe und dem kürzlich gegründeten Institut für verlässliche Embedded Systems und Kommunikationselektronik (ivESK) der Hochschule Offenburg sowie den ebenfalls neu eingerichteten Instituten Kompetenzzentrum für Spanende Bearbeitung (KSF), Institut für Mikrosystemtechik (iMST) und dem Institut für Werkstoffe und Anwendungstechnik Tuttlingen (IWAT) der Hochschule Furtwangen forschungsstarke Partner mit speziellem Fokus auf nachhaltige und energieeffiziente Systeme mit einbezogen.
Darüber hinaus besteht eine unmittelbare Anbindung an weitere institutsübergreifende Allianzen und Kooperationsprojekte, die einerseits über die teilnehmenden Wissenschaftler, andererseits über gemeinsame wissenschaftliche Aktivitäten und Kooperationsveranstaltungen mit der Forschungsallianz verknüpft werden sollen:

  • Das Leistungszentrum Nachhaltigkeit als Kooperation der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg mit den fünf Freiburger Fraunhoferinstituten. Gemeinsam mit kleinen und großen Unternehmen, wie etwa der Daimler AG und der Robert Bosch GmbH, werden Technologien und Lösungen für die Nachhaltigkeit erforscht und entwickelt.
  • Das Regionale Innovationszentrum für Energietechnik (RIZ Energie) der Hochschule Offenburg als Forschungsinfrastruktur, die die Forschungs- und Entwicklungskapazitäten für Energiesysteme und Nachhaltigkeit weiter ausbaut.
  • Das im Jahr 2015 an der Hochschule Furtwangen eingerichtete Regional Centre of Expertise (RCE) der United Nations University, das sowohl den Bereich der Bildung für Nachhaltige Entwicklung als auch den Bereich des zivilgesellschaftlichen Engagements repräsentiert.
    Die Dimension dieser Vernetzung kann unter Betrachtung thematischer Gesichtspunkte in Abbildung 1 nachvollzogen werden. Hierbei soll eine Vernetzung innerhalb der Themenfelder, aber auch zwischen den Themenfeldern etabliert werden. Erfolgreiche Kooperationen der Institutionen sind bereits in verschiedenen kooperativen Promotionskollegs mit verwandter Thematik gegeben.
     

Die thematische Überschneidung in vielfältigen Gebieten der Nachhaltigkeitsforschung bei gleichzeitiger individueller Spezialisierung, die örtliche Nähe der Allianzpartner, als auch eine langjährige Erfahrung in bestehenden Kooperationen sind daher die wesentlichen Grundbausteine der Forschungsallianz Oberrhein als institutionsübergreifende und einzigartige Forschungsgemeinschaft, deren Wissenschaftsgebiet das Spektrum nachhaltiger technischer Systeme in einer bisher unerreichten Breite abdeckt.
Das thematische Ziel der Forschungsallianz ist die anwendungsorientierte Forschung im Bereich nachhaltiger technischer Systeme unter der Leitlinie „Langzeitstabile und resiliente Technologien - Von der Komponente bis zum System". Ein besonderer Fokus wird dabei auf Energietechnologien gelegt. Ausgehend von Basistechnologien (wie z.B. neuen Werkstoffen und Fertigungsverfahren) sollen technische Systeme zur Energieumwandlung (z.B. effiziente Solarzellen oder effiziente industrielle Prozessführung), Energiespeicherung sowie die resultierende Systeminteraktion vieler solcher zusammenwirkender Einheiten (z.B. das Energiemanagement in „Smart Grid“-Systemen) betrachtet werden. Die Forschung findet somit auf drei verschiedenen Abstraktionsebenen statt, wobei im Sinne der Anwendungsorientie-rung stets ein Transfer auf die jeweiligen anderen Ebenen mit berücksichtigt werden soll.
Die geplante Allianz ist ein wichtiger Baustein zur Schaffung eines Wissenschafts- und Forschungsraum am Oberrhein ohne Mauern und Grenzen und mit internationaler Ausstrahlung und Anziehungskraft: einen „European Campus“. Die Forschungsallianz Oberrhein bildet darüber hinaus mit ihrer thematischen Ausrichtung und wissenschaftlichen Expertise sowie mit der geplanten gegenseitigen Nutzung der Infrastruktur eine ideale Ausgangsposition für mögliche Cluster-Initiativen im Rahmen der kommenden Exzellenzinitiative.

 

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