Interdisziplinär! So forscht die RWTH Aachen

Profilbereiche? Ja, Profilbereiche! Dies sind klar definierte interdisziplinäre Forschungsfelder der Hochschule, die mittlerweile den Kern der RWTH-Forschungslandschaft bilden. Sie resultieren aus dem Bewusstsein, dass die genannten Fragen nicht aus einer einzelnen Disziplin heraus beantwortet werden können, aber auch, dass interdisziplinäre Zusammenarbeit gefördert werden muss und Räume braucht – eben Profilbereiche.

Aktuell ist die interdisziplinäre Forschung zu den großen gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit in ­Profilbereichen gebündelt: Die Themen umfassen die gebaute und gelebte Umwelt, Produktionstechnik, Informationstechnologie, Medizintechnologie und vieles mehr (siehe Beispiele). Der Fortschritt, der hier generiert wird, ist allgegenwärtig.

„Basis für starke Forschung sind die neun Fakultäten. Mit den neun interdisziplinär ausgerichteten Profilbereichen, in denen sich die Forscherinnen und Forscher über die Fakultätsgrenzen hinaus vernetzen, sind die Strukturen der RWTH aber so agil angelegt, dass die Hochschule kurzfristig auf akute Herausforderungen eingehen, neue Impulse aus Gesellschaft, Politik und Wissenschaft aufgreifen und thematisch weiterentwickeln kann“, erklärt der Rektor der RWTH Aachen, Professor Ulrich Rüdiger. „An der RWTH sind wir vom Erfolg interdisziplinärer Zusammenarbeit in ­diversen Teams überzeugt. Das ist der Weg, der uns zu den Antworten auf die großen gesellschaftlichen Herausforderungen – die Grand Challenges – führt.“

An der RWTH sind wir vom Erfolg interdisziplinärer Zusammenarbeit in diversen Teams überzeugt. Das ist der Weg, der uns zu den Antworten auf die großen gesellschaftlichen Herausforderungen – die Grand Challenges – führt.

Professor Ulrich Rüdiger, Rektor der RWTH Aachen

Die Profilbereiche leisten aber auch einen Beitrag zur wissenschaftlichen Förderung junger Talente. Sie geben Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern die Möglichkeit, das internationale Forschungsprofil der RWTH Aachen mitzugestalten, interdisziplinäre Forschungsansätze kennenzulernen, Forschungsergebnisse nutzbringend in die Gesellschaft zu übertragen und ein Unterstützungsnetzwerk aufzubauen. Was das konkret heißt? Ein Beispiel: Über das Förderformat der „Speed Funds“ unterstützen die RWTH Profilbereiche Masterarbeiten von talentierten Studierenden. Gemeinsam mit der Hans Hermann Voss-Stiftung werden seit dem Wintersemester 2020/21 Mittel zur Verfügung gestellt, um Konzepte zu erproben, Ideen in Prototypen umzusetzen und Ergebnisse auf internationalen Konferenzen vorzustellen.

Energieeffiziente neuromorphe Hardware wird als Schlüssel für den breiten Einsatz von KI in der Medizintechnik und Sensornetzwerken gesehen, beispielsweise für autonome Fahrzeuge. Der Zukunftscluster „NeuroSys – Neuromorphe Hardware für autonome Systeme der künstlichen Intelligenz“ der RWTH Aachen verbindet dazu, als Zusammenschluss aus Wissenschaft, Wirtschaft und öffentlichen Akteuren, die Profilbereiche Material Science and Engineering (MatSE) und den Profilbereich Information and Communication Technologies (ICT).

Der Ansatz des sich derzeit in der Ausarbeitung befindenden Exzellenzclusterantrags „Transformative Medical Materials: Design, Production, Translation“ (TransMedMat) besteht darin, eine neue Ära der Medizin einzuleiten, die durch Entwicklung und Anwendung neuartiger transformativer biomedizinischer Materialien ermöglicht wird. Diese sind in der Lage, sich an biologische Schnittstellen anzupassen und mit ihnen im menschlichen Körper zu interagieren. Anwendungen des Projekts aus dem Profilbereich Medical Science & Technology (MedST) sind in vitro Organmodelle für die Erprobung von Therapien, biotronische Reparatursysteme für Hirn- und Nervenerkrankungen, regenerative Implantate für zum Beispiel Herz-Kreislauferkrankungen sowie Wirkstoffträgersysteme.

Ziel von Bio4MatPro ist die biologische Transformation von Schlüsselindustrien wie Textil, Chemie, Medizintechnik und Konsumgüter sowie im Bereich Leichtbau. Durch die Umstellung von petrochemisch basierten Grundstoffen auf lokale, nachwachsende Rohstoffe wird in dem Kompetenzzentrum die Entwicklung einer ressourceneffizienten Bioökonomie-Modellregion im Rheinischen Revier samt Inkubator angestrebt. Bio4MatPro ist damit ein zentrales Projekt des Profilbereichs Molecular Science & Engineering (MSE).

Prozesse sind in unserem Alltag allgegenwärtig: bei jeder Onlinebestellung, bei jeder Bezahlung mit einer Kreditkarte, in ­Unternehmen, Institutionen, bei der Produktion in Fabriken. Process Mining heißt das Forschungsfeld, welches sich der Herausforderung annimmt, diese Prozesse im Sinne der Nutzerinnen und Nutzer zu entwirren. Die Forschung – ein Thema aus dem Profilbereich Information & Communication Technology (ICT) – bewegt sich beispielsweise an der Schnittstelle zwischen Daten und gelebten Prozessen und hat in der Praxis zur Gründung des Unternehmens Celonis beigetragen, das mit einer Marktbewertung von über 11 Mrd. Dollar aktuell zu den wertvollsten Start-ups in Europa zählt.

Unsere Lebenswelt wollen wir in Zukunft so gestalten, dass sie nachhaltiger, klimagerechter, ressourcenschonender und in diesem Sinne überlebensfähig wird. Aber wie kann das aussehen? Das Bauwesen gilt beispielsweise als ein großer Treiber des Klimawandels. Gleichzeitig ist die bebaute Umwelt in hohem Maße durch den Klimawandel herausgefordert. Klimaschutz und Klimaanpassung werden damit zur Zukunftsaufgabe des Bauwesens. Hier setzt die Forschung des Profilbereichs Built and Lived Environment (BLE) an.

Trotz immenser Fortschritte in den Simulationswissenschaften gibt es viele gesellschaftlich und wissenschaftlich relevante Fragestellungen, welche mit klassischen Computermodellen nur unzureichend ­beantwortet werden können. Beispiele sind die simulative Leistungsbeurteilung von Windkraftanlagen und die Vorhersage der Auswirkung von Naturgefahren. Der Profilbereich Modeling & Simulation Sciences entwickelt Modellierungs- und Simulationsmethoden, welche Entscheidungsfindungen in hochkomplexen Systemen unterstützen.

Das Production Launch Center Aviation (PLCA) schließt die Lücke zwischen Forschung und Anwendung im Bereich der Fertigung effizienter, nachhaltiger und wirtschaftlicher Komponenten für die Luftfahrt. Im Mittelpunkt stehen die Produktionsprozesse. Das im Rahmen des Strukturwandels im Rheinischen Revier geförderte Vorhaben in Kooperation des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT, des Access e. V., der MTU Aero Engines AG und der RWTH ist Teil des Profilbereichs Production Engineering (ProdE).

Im Projekt UNICARagil entwickelte ein universitätsübergreifendes Konsortium binnen fünf Jahren eine vollständig neue Architektur, Konzepte und Software für fahrerlose Fahrzeuge – und hat gezeigt, wie fahrerloses Fahren sicher funktionieren kann. Als Teil des Profilbereiches Mobility & Transport Engineering (MTE) wurden in UNICARagil vier vollständig autonome Prototypen aufgebaut, die komplexe Aufgaben aus dem individuellen und öffentlichen Verkehr sowie des Gütertransports erfüllen können.