Abgeschlossene Projekte

Frühere geförderte Projekte

Das Emerging Fields Projekt „Human Rights in Healthcare“ erforscht für unsere Gesellschaft zentrale Fragen an der Schnittstelle von Menschenrechten und Medizinethik im Gesundheitswesen. Es geht generell darum, den Umgang mit oft konfligierenden Ansprüchen auf notwendige Unterstützungsleistungen zur persönlichen Autonomie im Gesundheitswesen praxisnah zu beschreiben als auch normativ – von Seiten der Menschenrechte und der Medizinethik – zu konturieren. Dies geschieht in interdisziplinärer Kooperation zwischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus den Fachbereichen Medizin, Ethik, Recht, Philosophie, Sozialwissenschaft, Politikwissenschaft und Literaturwissenschaft.

Projektkoordination: Prof. Dr. Dr. Heiner Bielefeldt, heiner.bielefeldt@fau.de und Prof. Dr. Andreas Frewer, andreas.frewer@fau.de

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Die Liberalisierung des Energiemarktes sowie der zunehmende Ausbau erneuerbarer Energien stellen neue Anforderungen an unser Energiesystem im Hinblick auf den Ausbau von Netzen, die Produktion, Verteilung sowie zukunftsweisende Stromspeichertechnologien. Eine erfolgreiche Transformation hin zu einem „Smart Energy System“ hängt dabei wesentlich von adäquaten Investitionsanreizen und der Attraktivität der Geschäftsmodelle der beteiligten Stakeholder ab. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen daher das Energiesystem und die Geschäftsmodelle der Beteiligten interdisziplinär analysiert werden. Ziele sind die Generierung von neuen und dringend erforderlichen Erkenntnissen zur Interaktion zwischen Geschäftsmodellen und Regulierung unter Berücksichtigung der technischen Referenzmodelle sowie die Ableitung von Empfehlungen für politische und regulatorische Rahmenbedingungen zur Sicherstellung einer erfolgreichen Transformation des Energiesystems.

Projektkoordination: Prof. Dr. Nadine Gatzert, nadine.gatzert@fau.de

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CYDER ist ein internationales interdisziplinäres Konsortium von Zellzyklus-Experten. Der Zellzyklus ist eine streng regulierte Abfolge von Ereignissen, welche die Proliferation von Zellen reguliert. Störungen in der Kontrolle des Zellzyklus führen zu Krebs. Darüber hinaus repräsentieren Herzerkrankungen, Nierenerkrankungen und die Alzheimer-Krankheit, obwohl diese nicht explizit als Zellzyklus-Erkrankungen betrachtet werden, eine Vielzahl von unheilbaren Erkrankungen, die mit Zellzyklusaktivität in nicht-proliferierenden Zelltypen assoziiert sind. Ziel ist es, ein besseres Verständnis von den Auswirkungen der Zellzyklusaktivierung zu erhalten, die zu so unterschiedlichen Prozessen wie Krebs, Regeneration und chronischem Organversagen führen kann. Ultimativ strebt CYDER mit diesen Bemühungen an, gemeinsame Zellzyklus-assoziierte Paradigmen zwischen scheinbar ungleichen Krankheitszuständen zu identifizieren, um die Entwicklungen von neuen Präventionen, Behandlungen und Heilung von Zellzyklus-assoziierten Erkrankungen zu beschleunigen.

Projektkoordination: Prof. Dr. Felix B. Engel, felix.engel@uk-erlangen.de

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Eines der größten Defizite im Gesundheitssystem ist die fehlende objektive und individualisierte Erfolgsmessung von medizinischen Diagnostik- und therapeutischen Interventionsverfahren in Bereichen der Primärprävention, Früherkennung und Krankheitsbehandlung. Im Mittelpunkt unseres EFI-Projekts „EFIMoves“ steht deshalb die Entwicklung und Validierung von modernen und multimodalen medizintechnischen Diagnostikverfahren. Ziel ist die qualitative und quantitative Erfassung von Bewegungsstörungen, um auf diese Weise nachhaltige Vergleichswerte für therapeutische Behandlungsmaßnahmen zu erhalten. Mit Hilfe der mobilen und integrierten sensorbasierten Bewegungsanalyse können alle Bewegungsabläufe, die für die Therapie von neuronalen Bewegungserkrankungen oder Erkrankungen des Stütz- und Bewegungsapparats von Nutzen sind, kostengünstig, einfach und individualisiert erfasst werden.

Projektkoordination: Prof. Dr. Jürgen Winkler, juergen.winkler@uk-erlangen.de und Prof. Dr. Jochen Klucken, jochen.klucken@uk-erlangen.de

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Ziel des Forschungsvorhabens ist es die molekulare endoskopische Bildgebung an Grenzflächen bei entzündlichen und neoplastischen Erkrankungen durchzuführen. Dabei wird die molekulare Signatur der zellulären Strukturen des Gewebes, welche im Rahmen der jeweiligen Erkrankungen exprimiert werden, zur selektiven Darstellung krankheitsspezifischer Veränderungen genutzt. Die molekulare endoskopische Bildgebung könnte nicht nur die verbesserte und frühzeitige Detektion verschiedener Läsionen ermöglichen, sondern auch zukünftige diagnostische und therapeutische Algorithmen gestalten. Durch dieses Verfahren könnte auch eine Vorhersage des Ansprechens auf immunmodulatorische Therapien ermöglicht und damit eine Optimierung dieser Therapieoptionen für den einzelnen Patienten gewährleistet werden.

Projektkoordination: Prof. Dr. Markus F. Neurath, markus.neurath@uk-erlangen.de

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Die Initiative „Synthetic Biology“ beabsichtigt die Etablierung einer interdisziplinären Forschungsplattform zwischen den Feldern Biologie, Informatik, Mathematik, Materialwissenschaften und Physik, um biologische Prinzipien im Nanometerbereich zu verstehen, Ansätze zur rationalen metabolischen Umprogrammierung lebender Zellen zu entwickeln und Ansätze zur Schaffung biologisch-inspirierter Nanomaschinen zu erforschen. Diese Studien werden wichtige Impulse zum Verständnis der Funktionsweisen natürlicher biologischer Systeme liefern. Anwendung sollen diese Entwicklungen in der Krankheitsprävention, Diagnostik und Therapie, aber auch bei der Entwicklung neuer Quellen für Bioenergie, für den Umweltschutz und die Herstellung von Feinchemikalien finden. Das Projekt verfolgt die Ziele, die an der FAU vorhandene Expertise in den obengenannten Disziplinen zu bündeln und Projekte zum Design neuer Stoffwechselwege in lebenden Systemen sowie die Entwicklung maßgeschneiderter Minimalzellen und Nanofabriken zu fördern.

Projektkoordination: Prof. Dr. Uwe Sonnewald, uwe.sonnewald@fau.de

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Naturwissenschaft und Literatur sind zwei Pole der Weltbetrachtung und Weltdarstellung, die, in Verbindung gebracht, ein produktives Potential entwickeln und zum Verständnis und zur Bewältigung von gegenwärtigen und zukünftigen Problemen beitragen können. Gerade gegenwärtig erscheinen zu physikalischen Themen so viele sachlich fundierte und hoch reflektierte literarische Texte wie nie zuvor. Sie überführen physikalisches Wissen aus mathematisch-symbolischen in sprachlich-polyvalente Darstellungsformen, indem sie es dialogisieren, narrativieren und an den kulturellen Gesamthorizont rückkoppeln. Die Naturwissenschaft ihrerseits besinnt sich immer stärker auf die sprachliche Verfasstheit ihrer Forschung sowie auf deren gesamtkulturelle Dimensionen. Zur Untersuchung naturwissenschaftlicher Begriffsbildung bedarf es der Kompetenzen der Sprach- und Literaturwissenschaft sowie der Wissenschaftstheorie, während für die Analyse der Transformation physikalischen Wissens in Literatur die physikalische Perspektive vonnöten ist. ELINAS will das Forschungsfeld historisch und systematisch erschließen, indem es die kultur- und naturwissenschaftlichen Kompetenzen bündelt. Die große Herausforderung liegt darin, aus den hochdifferenzierten, methodisch kontrollierten Spezialdiskursen beider Expertenkulturen einen gemeinsamen systematischen Zugang zu entwickeln.

Projektkoordination: Prof. Dr. Klaus Mecke, klaus.mecke@physik.uni-erlangen.de und Prof. Dr. Christine Lubkoll, christine.lubkoll@fau.de

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Der Prozess der Singlett-Spaltung eröffnet einen Weg, zwei angeregte Elektronen durch ein Photon zu erzeugen und damit die Effizienz von Solarzellen zu verbessern. In koordinierter, enger Zusammenarbeit zwischen synthetischer und physikalischer Chemie, Oberflächen- und Molekülphysik sowie theoretischer Physik sollen die grundlegenden Prozesse der Singlett-Spaltung aufgeklärt werden. Das Projekt will ein grundlegendes Verständnis des physikalischen Prozesses erarbeiten, das zu einem wissensbasierten Design von neuartigen Materialien für Solarzellen führt.

Projektkoordination: Prof. Dr. Thomas Fauster, thomas.fauster@physik.uni-erlangen.de

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Die Erkennung von Gewebe-Erkrankungen, insbesondere Tumoren und Entzündungen zu einem frühestmöglichen Zeitpunkt für eine adäquate, personalisierte und minimalinvasive Therapie ist eines der größten Herausforderungen der modernen Medizin. Insbesondere die spezifische und hochaufgelöste Darstellung kranker Zellen und Zellverbände erfordert die Entwicklung neuer optischer Technologien an den Grenzen der Auflösung von Licht, um das für das Auge Unsichtbare sichtbar zu machen. Ziel des ADVENDO-LIFE Projektes soll daher die Miniaturisierung modernster Multiphotonen-Bildgebung in eine neue Generation optischer Endoskopie-Technologien sein, welche sich zur zellbasierten Darstellung erkrankter Gewebszellen und Gewebearchitektur in vivo, zunächst im Tiermodell und später für die Anwendung am Menschen in die Klinik, translatieren lässt. Hierzu wird unser interdisziplinäres Team aus Laser-Physikern, optischen Ingenieuren, Biotechnologen und Medizinern gemeinsam einen derartigen Prototyp entwickeln und validieren. Aus der computergestützten systematischen Analyse der Bilddaten soll eine Datenbank der „Ultra-Struktur von Organerkrankungen“ generiert werden.

Projektkoordination: Prof. Dr. Dr. Oliver Friedrich, oliver.friedrich@mbt.uni-erlangen.de

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Ziel des Gesamtprojektes ist die grundlegende Erforschung und Entwicklung von zellbasierten Organstrukturen und einer darauf aufbauenden kompletten Regeneration geschädigter Organe, z.B. von Knochen mit integrierten Gefäßen. Basierend auf der Kombination von neuen Herstellungsverfahren für dreidimensionale Gerüststrukturen mit bioaktiven Materialien, spezifischen Wachstumsfaktoren und patienteneigenen Zellen soll die mikroanatomische Struktur von Knochen und Blutgefäßen nachgebildet werden. So sollen in Zukunft neue intelligente Therapien durch den Einsatz von maßgeschneiderten Biomaterialien sowie die Herstellung von kompletten Organen bzw. Organbestandteilen im Labor oder direkt im OP am bzw. im Patienten möglich werden. Durch diese Kombination wird die komplizierte und langwierige Kultivierung der Organe entfallen.

Projektkoordination: Prof. Dr. Aldo R. Boccaccini

Biotechnologische und lebenswissenschaftliche Innovationen zeitigen nicht nur immense Fortschritte auf den unterschiedlichsten Feldern naturwissenschaftlicher und technischer Forschung und treiben damit auch ökonomische Entwicklungen voran, sondern erfassen mit ihrer Dynamik auch grundlegend das Verhältnis von ‚Natur‘, ‚Technik‘ und ‚Gesellschaft‘. Bio-Objects werden weit über den jetzigen Stand hinaus eine Schlüsselposition in dynamischen, wissensbasierten Gesellschaften und Ökonomien einnehmen; durchkreuzen etablierte Kategorien, überschreiten damit die Grenze des bloß Dinghaften und gewinnen gegenüber ihren Entstehungs- und Verwendungskontexten eine gewisse Selbstständigkeit und Unabhängigkeit. Das Projekt will Bio Objects als Treiber biotechnologischer Entwicklungen identifizieren, sie in ihrer Multidimensionalität erfassen und ihre Auswirkung auf Akteure und Gesellschaft untersuchen.

Projektkoordination: Prof. Dr. Peter Dabrock

Das Ziel der Forschungsinitiative „Taxation, Social Norms, and Compliance: Lessons for Institution Design“ ist die Erforschung von individuellen und sozialen Determinanten der Steuerehrlichkeit. Insbesondere soll die Rolle von Institutionen sowie sozialen und kulturellen Normen für die Steuerehrlichkeit untersucht werden. Im Hinblick auf formale Institutionen befasst sich die Initiative mit dem Design von Steuersystemen ebenso wie mit der Rolle von Steuerverwaltung und -beratung. Um die große Bedeutung der Präferenzen für Fairness und der persönlichen Wahrnehmung des Verhaltens Anderer zu entsprechen, liegt besonderes Augenmerk auf der Rolle von sozialen und kulturellen Normen. Schließlich wird in mehreren verhaltensökonomischen Teilprojekten das Entscheidungsverhalten individueller Steuerpflichtiger explizit modelliert.

Projektkoordination: Prof. Dr. Veronika Grimm

Neurotrition beschreibt die Wechselwirkung zwischen Nahrung (Nutrition) und Gehirnfunktion (Neurofunction). Nahrungsbestandteile und Nahrungsformen können die Gehirnfunktionalität und die Gehirnaktivität modulieren, während andererseits das Aktivitätsmuster im Gehirn die Qualität und die Quantität der Nahrungsaufnahme beeinflusst. Unklar ist in beiden Fällen allerdings das Wie. Das Neurotrition-Projekt will deshalb naturwissenschaftliches, medizinisches und medizintechnisches Know-how der FAU bündeln, um Neurotrition systematisch auf mehreren funktionellen Ebenen zu untersuchen. So soll herausgefunden werden, wie durch Nahrungswirkstoffe einerseits unsere Gehirnfunktionalität beeinflusst wird und wie andererseits neurophysiologische Vorgänge die Menge und die Auswahl aufgenommener Lebensmittel beeinflussen.

Projektkoordination: Prof. Dr. Monika Pischetsrieder

In der Geometrie treffen sich die Forschungsinteressen der Physik und der Mathematik. Die Vereinigung von Quantentheorie und Allgemeiner Relativitätstheorie zur Quantengeometrie gilt als eine der größten Herausforderungen der modernen Grundlagenphysik und das Erlanger Forschungsprojekt versucht zur Lösung dieses Rätsels einen Beitrag zu leisten. Eine erfolgreiche Theorie der Quantengeometrie hat das Potential, unser Naturverständnis dort zu erweitern, wo die klassische Allgemeine Relativitätstheorie versagt, unsere Kenntnis des Kosmos auf größten und kleinsten Skalen zu vertiefen und neue mathematische Zusammenhänge aufzudecken.

Projektkoordination: Prof. Dr. Thomas Thiemann

Wachsende Herausforderungen im Gesundheitswesen bedingen die Notwendigkeit, neuartige therapeutisch oder diagnostisch relevante Substanzen zu entwickeln, die über die konventionell kohlenstoff-basierten Arzneimittel hinausgehen. Innovative Alternativen werden durch preiswerte, anorganische bioaktive metall- und schwefel-basierte kleine Moleküle, angeboten. Sie besitzen eine einzigartige Oxidations-/Reduktions-Aktivität, die benutzt werden kann, um einerseits den intrazellulären Redox-Zustand und die Aktivierung der Immunreaktion zu regulieren, aber auch um durch Immunschwäche, Entzündungen/Infektionen sowie neuropathologisch bedingte Krankheitszustände zu behandeln. Somit stellen sie vielversprechende neue Ansätze für die Behandlung von chronisch-entzündlichen Erkrankungen in einer alternden Bevölkerung dar. Im Rahmen dieser einzigartigen, interdisziplinären Forschungsrichtung engagieren sich anorganische Chemiker, Mediziner und Kliniker unter der Koordination des Lehrstuhls für Bioanorganische Chemie der FAU.

Projektkoordination: Prof. Dr. Ivana Ivanović-Burmazović

Der stetig wachsende Energiebedarf hat zu einem signifikanten Anstieg bei der Erforschung und Entwicklung alternativer, nicht-fossiler Brennstoffe geführt. Das Forschungsprojekt „Next generation solar power“ hat es sich zum Ziel gesetzt, eine bahnbrechende Plattform zu entwickeln, um chemische Brennstoffe unter Verwendung der Solarenergie zu produzieren. Dabei setzt das neue Zentrum auf künftige Generationen der Photovoltaik, die Nanoröhren Metalloxid-Architektur (nanotubular metal oxide architecture, NMOA) für die solare Wasserspaltung sowie auf künstliche Blätter (artificial leaves, AL). Letztlich sollen so mit höchster Effizienz und maximaler ökologischer Nachhaltigkeit Kraftstoffe und Strom hergestellt werden, deren Energiekosten mit denen der aktuellen Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen vergleichbar sind. Das Forschungsprojekt „Next generation solar power“, das bereits aus externen Quellen finanziert wird, erhielt aufgrund seiner herausragenden Qualität den ideellen Status eines Emerging Field Projekts.

Projektkoordination: Prof. Dr. Dirk M. Guldi

Die Energiebereitstellung aus regenerativen Quellen (Sonne, Wind) im großen Maßstab erfordert neue Technologien zur Energiespeicherung. Ein attraktiver Ansatz, diese technische Herausforderung zu meistern, ist die Nutzung sogenannter „Energietragender Stoffe“. Diese werden an einem „energiereichen“ Ort, zu einer „energiereichen“ Zeit aufgeladen und geben die gespeicherte Energie am Ort und zur Zeit des Energiebedarfs wieder ab. Besonders interessant sind Diesel-artige Wasserstoffträger, die in unserer bereits vorhandenen Energieinfrastruktur (Tankschiff, Tankstelle etc.) gehandhabt werden können und eine dezentrale Energiespeicherung ermöglichen. Zentrale wissenschaftliche Fragestellungen der Thematik beziehen sich auf die Stoffauswahl, die Optimierung der Prozessschritte und die Bewertung der Energieeffizienz. Das Forschungsprojekt „Energy Transport and Storage Systems“, das bereits aus externen Quellen finanziert wird, erhielt aufgrund seiner herausragenden Qualität den ideellen Status eines Emerging Field Projekts.

Projektkoordination: Prof. Dr. Peter Wasserscheid

Das Erlangen Centre for Astroparticle Physics (ECAP) widmet sich der Forschung im Grenzbereich zwischen Astrophysik, Teilchenphysik und Kosmologie. ECAP liefert maßgebliche Beiträge zu führenden Experimenten der Neutrino , Gamma und Röntgenastronomie und entwickelt neue Detektoren zum Teilchen und Strahlungsnachweis. Seit kurzem werden diese Aktivitäten durch theoretische Forschung im Bereich der Quantengravitation ergänzt. Das Forschungsprojekt ECAP, das bereits aus externen Quellen finanziert wird, erhielt aufgrund seiner herausragenden Qualität den ideellen Status eines Emerging Field Projekts.

Projektkoordination: Prof. Dr. Ulrich F. Katz