BMBF-geförderte Verbünde

BMBF-Verbundprojekte der Universität Bonn

Hier finden Sie eine Auswahl der größten derzeitig laufenden Verbundprojekte an der Universität Bonn, die durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert werden. Weitere BMBF-geförderte Verbundprojekte finden Sie über den Förderkatalog des Bundes211 oder auch in den Forschungsübersichten der Fakultäten322.

Verbundprojekte mit Koordinierung an der Universität Bonn

Sie finden hier eine Übersicht über die Projekte, die von Wissenschaftler*innen der Universität Bonn koordiniert werden. Gelistet sind Projekte mit einem Fördervolumen über 1 Mio. € und über 500.000 € bei Verbundprojekten der Philosophischen Fakultät.

Forschung in BMBF-Projekten
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BMBF-Verbundprojekte

Koordinator

Prof. Dr. Klaus Desch
Physikalisches Institut
Nussallee 12
53115 Bonn

Zusammenfassung

Der Large Hadron Collider (LHC) bietet einzigartige Möglichkeiten, um die fundamentalen Bausteine der Materie und deren Wechselwirkungen untereinander bei TeV-Energien zu untersuchen, die den Vorgängen entprechen, wie sie im frühen Universum (etwa 10-12s nach dem Urknall) statt fanden. So wendet sich die Untersuchung von Reaktionen beim LHC an fundamentale Fragen der Elementarteilchenphysik und der Kosmologie.

Am LHC kollidieren zwei entgegengesetzte hochenergetische Protonenstrahlen von je 7 TeV, wodurch sich eine Schwerpunktsenergie von 14 TeV ergibt. Die Wechselwirkungen, die in diesen Kollisionen statt finden, werden im ATLAS Detektor gemessen. Dieser Detektor wurde in einer großen internationalen Kollaboration errichtet, zu der die am FSP beteiligten Institutionen wesentliche Beiträge geleistet haben.

Die deutschen Gruppen sind an nahezu allen Physikthemen sehr aktiv beteiligt und haben zur Publikationsleistung der ATLAS-Kollaboration erheblich beigetragen. Auch bei der Entwicklung von Rekonstruktionsalgorithmen und bei der Bestimmung der Leistungsfähigkeit des Detektors im Rahmen der ATLAS combined performance Arbeitsgruppen haben die deutschen Gruppen erhebliche Beiträge geleistet.

Laufzeit

01.01.2019 - 30.06.2021

Website3333

Koordinator

Prof. Dr. Jochen Dingfelder
Physikalisches Institut
Nussallee 12
53115 Bonn

Zusammenfassung

Die Arbeitsgruppe Dingfelder beschäftigt sich mit Datenanlyse des Belle und Atlas Experiments. Hinzu kommen Hardware Entwicklungen im Detektorbereich für den aktuell umgerüsteten SuperKEKB Beschleuniger und dem Belle II Detektor.

Laufzeit

01.01.2019 - 30.06.2021

Website444

Koordinator

Prof. Dr. Jochen Dingfelder
Physikalisches Institut
Nussallee 12
53115 Bonn

Zusammenfassung

The research group of University of Bonn participates in the Belle experiment at KEK in Japan. They currently analyze data from Run1 and prepare for the experimental phase Run2. The Belle experiment is dedicated to high-precision studies of b-flavoured meson decays. Such decays allow to perform precision measurements of Standard Model parameters and the search for beyond-Standard Model physics via loop effects. The research group analyzes semi-leptonic and photonic decays (b --> s gamma).

Laufzeit

01.01.2019 - 30.06.2021

Website5554

Koordinatorin

PD Dr. Anja Linstädter 
INRES - Abteilung Pflanzenernährung
Karl-Robert-Kreiten Str. 13
53115 Bonn

Zusammenfassung

Seit einigen Jahren rücken Kipppunkte (oder "Tipping Points") in Ökosystemen immer mehr in den Fokus von Wissenschaftler*innen und Umweltmanager*innen. Veränderte Umweltbedingungen können in Kombination mit wachsendem Nutzungsdruck dazu führen, dass Ökosysteme plötzlich kollabieren oder "umkippen". Aufgrund der engen Verzahnung von Natur und Gesellschaft sind diese Tipping Points noch nicht gut verstanden - oft kommen sie als unangenehme Überraschungen. Sie können jedoch schwerwiegende ökologische und sozial-ökonomische Auswirkungen haben, die schlimmstenfalls unumkehrbar sind.

Eine große Rolle spielen Kipppunkte auch in Trockengebieten. Wenn Weiden stark übernutzt werden, können sie - zum Beispiel infolge einer Dürre - rasch "umkoppen". Ausdauernde Futtergräser gehen dauerhaft verloren, und zurück bleibt karger, nackter Boden. Diese Wüstenbildung oder Desertifikation ist auch in Namibia ein drängendes Problem; der Klimawandel wird die Wahrscheinlichkeit für das Überschreiten von Wüstenbildungs-Kipppunkten noch drastisch erhöhen. Hier kann fächerübergreifende, anwendungsbezogene Forschung einen wichtigen Beitrag leisten. Im NamTip-Projekt wollen daher Wissenschaftler*innen und Interessensvertreter*innen gemeinsam daran arbeiten, Wüstenbildungs-Kipppunkte und ihre Auswirkungen auf die Lebensgrundlage der namibischen Farmer besser zu verstehen. Gleichzeitig wollen sie Möglichkeiten ausloten, solch ungewollte Effekte zu vermeiden - beispielsweise durch geeignete Frühwarnsysteme.

Das NamTip-Projekt bringt Experten*innen aus vielen Bereichen zusammen. Neben deutschen und namibischen Forscher*innen aus den Natur- und Sozialwissenschaften sind es Weidemanager*innen, Politikexpert*innen, Pädagog*innen und Kommunikatoren, die jeweils einen wesentlichen Teil des Puzzles liefern.

Laufzeit

01.03.2019 - 28.02.2022

Website6665

Koordinator

Prof. Dr. Wulf Amelung
INRES - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz
Bereich Bodenkunde
Nussallee 13
53115 Bonn

Zusammenfassung

Weltweit steigende Bevölkerungszahlen verlangen größere Anstrengungen, um den daraus resultierenden Bedarf an Nahrungsmitteln möglichst sozial- und umweltverträglich sowie nachhaltig zu decken. Dies ist eine große Herausforderung, denn nicht nur in Deutschland nehmen die Flächenanteile für den Ackerbau stetig ab, gleichzeitig steigt das Risiko von Ernteausfällen bei warmen und trockenen Sommern, während die Verfügbarkeit von Düngemitteln abnimmt bzw. die Kosten hierfür ansteigen. Stark unterschätzt wird aber, dass im Unterboden große Vorräte an Wasser, Kohlenstoff und Nährstoffen liegen. Pflanzen decken zu 10-80% ihren Bedarf an Nährstoffen und Wasser aus dem Unterboden. Gerade in trockenen Jahren oder unter Nährstoffmangel könnte dieser zur Ertragssicherung und zur Steigerung der Produktivität beitragen. Bislang wurde allerdings der Unterboden in Managementstrategien kaum berücksichtigt. Ziel des Projektes Sustainable Subsoil Management (Soil3) ist es, den Unterboden in Managementoptionen einzubeziehen. Wir gehen davon aus, dass die Wasser- und Nährstoffaufnahme aus dem Unterboden gesteigert werden kann, wenn attraktive Optionen für die Pflanze geschaffen werden, um in Wurzelwachstum im Unterboden zu investieren. Dies kann durch unterschiedliche Optionen wie der Verringerung des physikalischen Widerstandes für die Wurzel, durch Hot Spots an Nährstoffen im Unterboden, oder aber auch durch Wasserspeicherung im Unterboden gelingen, wenn der Oberboden durch saisonale Gegebenheiten austrocknet. Innerhalb des Verbundprojektes Soil3 wird konkret getestet, wie das gesamte Bodenvolumen für die agrarische Nutzung optimiert werden kann. Unterschiedliche Maßnahmen kommen hier zum Tragen: a) in einer Kombination von tiefwurzelnden Vorkulturen mit technischen Entwicklungen sollen die bodenchemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften des Unterbodens für das Pflanzenwachstum verbessert werden. Hierbei wird der Unterboden mit einer Grabenfräse heterogenisiert und organisches Material wird in den Unterboden eingebracht. Daneben soll b) eine Inventur und die Analyse von Metadaten aus den Dauerversuchsstandorten und Daten der Bodenzustandserhebung Aufschluss über Nährstoffzustände im Unterboden geben.

Laufzeit:

01.10.2018 - 30.09.2021

Website776

7

Koordinatorin

Prof. Dr. Ute Nöthlings
Institut für Ernährungs- und Lebensmittelwissenschaften
Endenicher Allee 19b
53115 Bonn

Zusammenfassung

Dietary factors play an important role in cognitive development and cognitive decline across the lifespan, and development of neurodegenerative diseases. Evidence-based dietary recommendations are intended to minimize the risk of chronic diseases in the population; however, effective strategies to achieve corresponding long-term changes in dietary behavior in the population are missing.

The cluster, Diet – Body – Brain (DietBB), acts in the region of Bonn-Cologne and includes academic partners, the German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE), the German Nutrition Society, and two industry partners, all located within a radius of 30 km around Bonn.

The cluster consists of six interdisciplinary thematic areas, which are scientifically linked:

  • development of novel methods and technologies for nutritional and behavioural sciences
  • investigate in population-based studies of food intake and food patterns, and brain structure and function across the lifespan (DONALD Study, Rhineland Study, DELCODE Study etc.)
  • conduct dietary intervention studies on the effect of food patterns and polyphenol availability on systemic inflammation and risk markers for neurodegenerative diseases
  • investigate genetic and epigenetic factors as a biological link between food intake and neuro- degeneration
  • identify individual and contextual factors as determinants of food choices
  • communicate research results and integrate them into individualized dietary recommendations

Laufzeit

01.08.2018 - 31.07.2021

Website888

Koordinator

Prof. Dr. Dieter Meschede
Institut für Angewandte Physik
Wegeler Str. 8
53115 Bonn
 
Zusammenfassung
 
Im Zuge der Digitalisierung gewinnen Datensicherheit und nachweisbar sichere Kommunikation kontinuierlich an Bedeutung. Aktuell werden hierfür Verschlüsselungsverfahren eingesetzt, deren Sicherheit weitestgehend auf der Leistungsfähigkeit heutiger Rechner beruht. Sollte eines Tages ein wesentlich leistungsstärkerer Computer, wie beispielsweise ein Quantencomputer, verfügbar sein, könnten diese Verfahren unbrauchbar werden. Auch heute übertragenen Daten können betroffen sein, wenn sie aufbewahrt und mit künftigen Computergenerationen entschlüsselt werden. Es ist daher dringend erforderlich, nach alternativen kryptographischen Verfahren und Kommunikationstechnologien zu forschen und ihre Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Anwendungsszenarien zu prüfen. 
 

Die Quantenkommunikation bietet dafür einen vielversprechenden Lösungsansatz, der auf den Grundprinzipien der Quantenphysik aufbaut. Dabei werden Quantenzustände zur Schlüsselverteilung eingesetzt, die aufgrund fundamentaler physikalischer Gesetze weder kopiert noch mitgelesen werden können. Die Sicherheit der Quantenkommunikation wird also nicht durch algorithmische Methoden gewährleistet – das ist ein Paradigmenwechsel in der Daten- und Nachrichtenverschlüsselung. Die Umsetzung erster Quantenkommunikationsstrecken mit konventionellen Glasfasern stößt derzeit jedoch an technologische Grenzen: Bei der Übertragung der Quanteninformation mit Lichtteilchen (Photonen) kommt es zu unvermeidbaren Leitungsverlusten, wodurch Übertragungsstrecken auf unter 100 km begrenzt sind. Um diese Grenze ohne Sicherheitseinschränkungen zu überwinden, ist die Entwicklung sogenannter Quantenrepeater erforderlich. Dabei handelt es sich um spezielle quantenphysikalische Signalprozessoren, die den Quantenzustand der Photonen nicht zerstören. Damit wird eine Signalübertragung über weit mehr als 100 km mit der verbreiteten Glasfasertechnologie möglich.

Ein Quantenrepeater verbindet zwei oder mehrere Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mithilfe von Quantenspeichern und einfacher Quanteninformationsverarbeitung. Das Verbundprojekt Q.Link.X „Quanten-Link-Erweiterung“ hat die erstmalige Realisierung von Quantenrepeatern zum Ziel. Diese basieren auf drei verschiedenen technischen Plattformen. Dabei handelt es sich um sogenannte Quantenpunkt- und Diamant-Farbzentren-Systeme sowie um eine Kombination atomarer und ionischer Systeme, deren Leistungsfähigkeit auf Teststrecken erprobt werden soll. Basierend auf einem gemeinsamen Übertragungsprotokoll sollen die Vorteile der jeweiligen Systeme einander gegenübergestellt werden und so die Basis für einen hybriden Quantenrepeater geschaffen werden. Darüber hinaus wird der Anschluss an Glasfasern mit den technisch üblichen Übertragungswellenlängen analysiert und es werden theoretische Grundlagen für zukünftige Quantenkommunikationssysteme entwickelt.

In Q.Link.X sollen erstmals nicht nur einzelne Komponenten eines Quantenrepeaters erforscht und entwickelt werden. Stattdessen sind vollständige und weitreichende Kommunikationsstrecken basierend auf unterschiedlichen Technologieplattformen geplant. Die Analyse der Ergebnisse in einer Roadmap ebnet den Weg zu einem skalierbaren Quantenrepeater, der künftig alle Vorteile der verschiedenen Technologien miteinander kombiniert. Ein wichtiges Augenmerk liegt dabei auf der Realisierbarkeit aus industrieller und ingenieurstechnischer Sicht. Die Ergebnisverwertung in Deutschland wird durch die geplanten Patente und Ausgründungsbestrebungen des Konsortiums gesichert. Durch das Projekt werden so die wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Voraussetzungen für zukünftige Quanten-IKT-Systeme in Deutschland geschaffen.

Laufzeit

01.08.2018 - 31.07.2021

Website9998

9

Koordinator

Prof. Dr. Dr. h.c. Jan Bemmann
Institut für Archäologie und Kulturanthropologie
Brühler Straße 7
53119 Bonn 

Zusammenfassung

Das Projekt Medium:Keramik widmet sich den beiden als kulturgeschichtliche Quelle äußerst bedeutsamen Objektgruppen des reliefverzierten Steinzeugs und der bemalten Irdenware. Diese im Rheinland der Frühen Neuzeit (1500-1800) entwickelten und international sowie global gehandelten Keramikgefäße waren mit komplexen szenischen und symbolischen Motiven versehen. Damit wurde Keramik hier erstmals gezielt als massenhaft produziertes Bildmedium eingesetzt.

Doch wie war dieses Medium in den gesellschaftlichen Kommunikationsprozess eingebettet? Woher kam die Idee zu einer solchen Neuerung? Wer entschied darüber, welche Bildinhalte vermittelt werden sollten? Und welche Rolle spielten auch Vertriebswege und die Ansprüche der Konsumenten für die Gestaltung der Keramik? Diese und weitere Fragen werden im Rahmen des Projektes behandelt. 

Laufzeit

01.08.2018 - 31.07.2021

Website101010

10

Koordinator

Prof. Dr. Theo Kötter
Institut für Geodäsie und Geoinformation
Nussallee 1
53115 Bonn

 

Zusammenfassung

Die Fördermaßnahme verfolgt das Ziel, die Wissens- und Entscheidungsgrundlagen sowie die Handlungsfähigkeit für eine nachhaltige Entwicklung einer prosperierenden metropolitanen Großstadtregion zu verbessern, zu der sowohl ein verstädtertes Umland als auch ländlich geprägte Gebiete gehören. Hierzu sollen handlungsorientierte strategische Ansätze geschaffen werden, um die Funktionen, Strukturen und Freiraumqualitäten in Kooperation mit der Landwirtschaft für das Wohnen und für andere in der Stadtregion angesiedelte Funktionen zu stärken. Aufbauend auf einem vertieften Verständnis der Wechselwirkungen in einer wachsenden Region sollen innovative Entwicklungsmöglichkeiten jenseits eines „weiter so“-Szenarios kooperativ erarbeitet und getestet werden. Auf Basis der Zusammenschau von realen und geplanten Landnutzungen und der zuvor ermittelten Randbedingungen werden mit kommunalen und regionalen Akteurenauf unterschiedlichen Skalenebenen konkrete Raum- bzw. Siedlungsbilder entwickelt werden. Angesichts des erheblichen Flächenbedarfs sollen innovative Siedlungskonzepte mit höherer Dichte bei gleichzeitiger Erhaltung der Freiraumqualitäten in Anlehnung an die moderne Gartenstadtidee erarbeitet werden.

Das Projekt wird in der linksrheinischen Kölner Wachstumsregion durchgeführt, die aufgrund der zunehmenden Flächenansprüche für Siedlungs- und Infrastrukturzwecke, für die Landwirtschaft auf äußerst wertvollen Böden sowie für den Braunkohlentagebau einen erheblichen Nutzungsdruck und Nutzungskonflikte aufweist. Mit dem Stadt-Umland Netzwerk (SUN) besteht bereits hier eine Kommunikationsplattform, die als zentrale Koordinierungsstelle der Region verstetigt werden soll. Im Sinne einer Verwertung der Projektergebnisse verbessern die entwickelten Methoden Siedlungsbilder und Umsetzungsinstrumente die Landmanagementkompetenz der Projektpartner. Durch Publikationen, Erfahrungs- und Wissenstransfer profitieren langfristig andere Stadt-Umland-Regionen von den Ergebnissen des Vorhabens.

Laufzeit

01.07.2018 - 30.06.2023

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11

Direktorium des Käte Hamburger Kollegs „Recht als Kultur“
Professor Dr. Dr. h.c. Werner Gephart (Co-Direktor, Gründungsdirektor)
Professor Dr. Nina Dethloff, LL.M. (Co-Direktorin)
Professor Dr. Clemens Albrecht (Co-Direktor)

Geschäftsführer des Käte Hamburger Kollegs "Recht als Kultur"
Dr. Stefan Finger

Zusammenfassung
Das Käte Hamburger Kolleg „Recht als Kultur“ möchte einen Beitrag zum Verständnis von Recht in Zeiten einer voranschreitenden Globalisierung normativer Ordnungen leisten. Anders als in den Rechtswissenschaften, insbesondere der Rechtsdogmatik, geht es hier nicht allein um die quid-juris-Frage, sondern darum, Recht als eine wichtige Dimension einer sich globalisierenden Welt mit den kategorialen und methodischen Mitteln der Geisteswissenschaften begreiflich zu machen. Insofern ist das Recht, gegenüber einem Diskussionsstand im 19. Jahrhundert, auch als ein legitimer Gegenstand der Kulturwissenschaften zum Verständnis zentraler Probleme der Gegenwart wiederzuentdecken.

Ebenso wie die Kenntnis religiöser Weltbilder und ihrer Dynamiken ein Verständnis zu einer konflikthaften Welt liefert, besitzt das Recht eine Art indikativer Funktion für Wege und Irrwege einer globalen Moderne, deren Zentrum sich nicht mehr bestimmen lässt - weder empirisch noch normativ. Erst das Verständnis religiös geprägter, dezentraler Rechtskulturen lässt Spezifika der okzidentalen Rechtskulturen im Globalisierungsprozess hervortreten, die prototypisch im Werk Max Webers analysiert sind. Ihre Verflechtung mit Grundannahmen der jeweiligen Kulturen, zum Beispiel der arabisch-islamischen Welt, macht die Nutzung des Analysepotenzials von kulturwissenschaftlichen Disziplinen erforderlich. Hierzu gehört eine die symbolisch-rituelle und organisationsförmige Dimension des Rechts betonende historisch-komparative Rechtsanalyse, die gerade Traditionen der Geisteswissenschaften in Deutschland aufgreift, um sie im forschenden Gespräch mit Vertretern anderer Rechtskulturen zu vertiefen, anzuwenden und zu erweitern. Da diese Art der Rechtsanalyse von der quid-juris-Frage entlastet, welche die Kräfte der gestaltenden oder anwendenden Jurisprudenz ansonsten bindet, sind neue Einsichten zu einem Grundtatbestand des sozialen Lebens im Globalisierungsprozess zu erwarten.

Entgegen einer auf die Profilierung von Differenz setzenden Rekonstruktion von Rechtskulturen im Werk Max Webers schafft die Verflechtung, Hybridisierung und partielle Fusion von Rechtskulturen sowohl Konflikt- wie Versöhnungspotenziale. Literatur, Film und Architektur erzählen von dieser Verfassung des Rechts, deren Negation in den Regimen des Unrechts vor Augen führt, welche Kostbarkeit das Recht im Zivilisationsprozess darstellt. Dies wird gerade angesichts einer latenten Kulturalisierung von Recht deutlich, wenn „im Namen der Kultur“ Errungenschaften der Rechtskulturen der Moderne in Frage gestellt werden.

Laufzeit

01.08.2016 - 31.03.2022

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Koordinator

Prof. Dr. Achim Hörauf
Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Parasitologie
Universitätsklinikum Bonn
Sigmund-Freud Str. 25
53127 Bonn

Zusammenfassung

Fadenwürmer oder Filarien sind Parasiten, die von Stechmücken auf den Menschen übertragen werden. Mit mehr als 200 Millionen Infizierten sind vor allem die Bevölkerungen Afrikas und Asiens von dieser vernachlässigten Tropenkrankheit betroffen. Bei starkem Befall kommt es zur Lymphatischen Filariose. Dabei schwellen einzelne Gliedmaßen sehr stark an, sodass man auch von der sogenannten Elephantiasis oder Elefantenkrankheit spricht. Die Erkrankung geht einher mit starken Schmerzen, schweren körperlichen Beeinträchtigungen und großem seelischen Leid. 

Das TAKeOFF-Netzwerk baut eine Plattform auf, die sowohl klinische Studien und Forschung zu Filarien als auch die Patientenversorgung miteinander verzahnt. Hier können unter anderem klinische Studien zu neuen Behandlungs- und Diagnosemöglichkeiten vorbereitet und durchgeführt werden. Gleichzeitig wird die Ausbildung für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie von Kliniken vor Ort unterstützt. Die Gesundheitsministerien und WHO-Kontrollprogramme werden dabei miteinbezogen. 

Laufzeit

01.11.2016 - 31.10.2021

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Dr. Dominik Büschken

M.A.

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