Gewinner 2017

Forschungspreis 2017 für Grundlagenforschung

Genomuntersuchungen historischer Krankheitserreger

MPI für Menschheitsgeschichte Jena
Prof. Dr. rer. nat. Johannes Krause

Die Forschungsarbeit aus dem Bereich der Archäogenetik befasst sich mit der genetischen Rekonstruktion historischer Krankheitserreger. Prof. Krause, 2014 durch die MPG zum bisher jüngsten Gründungsdirektor ans MPI für Menschheitsgeschichte berufen, gelang es, Genome des Pesterregers Yersinia pestis aus den sterblichen Überresten früh- und hochmittelalterlicher Pestopfer zu entschlüsseln, um die Entwicklung dieses Krankheitserregers nachzuvollziehen und in den historischen Kontext einzuordnen, zugleich jedoch auch die Herkunft beispielsweise der Tuberkulose oder der Lepra-Erreger zu erhellen. Dieses Forschungsfeld kann ein besseres Verständnis der Evolution von Pathogenen und ihrer Anpassung an den Wirt ermöglichen, um so neue Ansatzpunkte zur Prävention, Behandlung und Kontrolle von Infektionskrankheiten zu gewinnen.

Poster zum Projekt

 

Forschungspreis 2017 für Angewandte Forschung

Polymer-Redox-Flow-Batterien – die Energiespeicher der Zukunft auf Basis von wässrigen Kunststofflösungen

FSU Jena
Prof. Dr. Ulrich S. Schubert, Dr. Martin Hager, Tobias Janoschka

Der Vorschlag stammt aus dem Bereich der Polymer- und Batterieforschung. Dem Team um Prof. Schubert (Direktor des Zentrums für Energie und Umweltchemie Jena – CEEC der FSU) gelang es, Redox-Flow-Batterien auf Basis von Kunststofflösungen (statt Vanadium oder Zink-Brom) in Salzwasser (anstelle Schwefelsäure) zu entwickeln.

Diese hochinnovativen Batteriesysteme können auf den Einsatz von teuren und umweltgefährdenden Schwermetallen und Säuren verzichten. Ein weiterer Vorteil der neu entwickelten Batterie ist ihre lange Lebensdauer aufgrund einer sehr hohen Anzahl möglicher Lade- und Entladezyklen. Durch den ganzheitlichen Ansatz der Entwicklung dieser „grünen“ Batterien ist eine wissenschaftliche Innovation gelungen, die zugleich ihre gesellschaftliche Relevanz deutlich machen kann (Gelingen der Energiewende). Darüber hinaus initiierte Prof. Schubert mit Martin Hager und Tobias Janoschka auch das Startup-Unternehmen JenaBatteries GmbH als Ausgründung aus dem Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der FSU Jena zur kommerziellen Umsetzung der Polymer-Redox-Flow-Batterien.

Poster zum Projekt

 

Weitere Einreichungen

Photonische Quantenschaltkreise: Grundlage einer neuen Generation von Rechenmaschinen

FSU Jena
Junior-Prof. Dr. Alexander Szameit, Dipl.-Phys. Julia Zeuner, Dr. Matthias Heinrich, Dr. Armando Perez-Leija, Dipl.-Phys. Markus Gräfe, Dipl.-Phys. René Heilmann

Das junge Forscherteam hat bereits international Sichtbarkeit in den optischen Wissenschaften erreicht durch Design und Implementierung neuartiger Architekturen für photonische Quantenschaltkreise. Solche photonischen Quantencomputer gelten als vielversprechender Ansatz, um die Probleme der globalen Datenverarbeitung zu lösen (silizium-basierte elektronische Computerchip-Architekturen stoßen an fundamentale physikalische Grenzen). Photonische Quantencomputer, die mit Quanten-Bits (Qubits) arbeiten, weisen eine höhere Rechenkraft als die heutigen klassischen Computer auf, denn die Wellenleiter können die dreidimensionalen Freiheitsgrade im Volumen eines photonischen Chips ausnutzen.

 

Schnelles Lichtschicht-Raman-Mikroskop mit fundamental neuem bildgebenden Spektrometer

IPHT Jena
Prof. Dr. Rainer Heintzmann, M. Sc. Walter Müller

Der Vorschlag stammt aus dem Bereich der Bildgebung für biologische Anwendungen und der medizinischen Diagnostik und stellt eine neue Lösung des bildgebenden Spektrometers vor. Das entwickelte Verfahren zur Raman-Bildgebung (=molekulare Schwingungen werden direkt in eine Farbe des Raman-gestreuten Lichts umgesetzt) ermöglicht eine Bildgebung mit bisher unerreichter Geschwindigkeit. Dies kann für den Erkenntnisgewinn in den Lebenswissenschaften und in der medizinischen Diagnostik, der auf eine genaue Kenntnis der biochemischen Zusammensetzung von Organismen, Gewebeproben und Zellen abzielt, von Bedeutung sein.

 

Ausweisung von Großschutzgebieten im nationalen und internationalen Kontext

Hochschule Schmalkalden
Prof. Dr. Matthias Werner Schneider

Das Forschungsprojekt widmet sich mit der Erarbeitung einer gemeinsamen Rechtsgrundlage von Nationalparks im nationalen und internationalen Umfeld im Sinne einer globalgesellschaftswissenschaftlichen Perspektive. Der Bezug zu Thüringen wurde durch die Einbeziehung des Nationalparks Hainich geschaffen. Die Bedeutung und Aktualität der Thematik wird im Hinblick auf internationale Klimaschutzziele betont, denn Gebietsnaturschutz könne nur auf einer gesicherten und klaren rechtlichen Basis gelingen.

 

Polymer-Redox-Flow-Batterien – die Energiespeicher der Zukunft auf Basis von wässrigen Kunststofflösungen

FSU Jena
Prof. Dr. Ulrich S. Schubert, Dr. Martin Hager, Tobias Janoschka

Der Vorschlag stammt aus dem Bereich der Polymer- und Batterieforschung. Dem Team um Prof. Schubert (Direktor des Zentrums für Energie und Umweltchemie Jena – CEEC der FSU) gelang es, Redox-Flow-Batterien auf Basis von Kunststofflösungen (statt Vanadium oder Zink-Brom) in Salzwasser (anstelle Schwefelsäure) zu entwickeln.

Diese hochinnovativen Batteriesysteme können auf den Einsatz von teuren und umweltgefährdenden Schwermetallen und Säuren verzichten. Ein weiterer Vorteil der neu entwickelten Batterie ist ihre lange Lebensdauer aufgrund einer sehr hohen Anzahl möglicher Lade- und Entladezyklen. Durch den ganzheitlichen Ansatz der Entwicklung dieser „grünen“ Batterien ist eine wissenschaftliche Innovation gelungen, die zugleich ihre gesellschaftliche Relevanz deutlich machen kann (Gelingen der Energiewende). Darüber hinaus initiierte Prof. Schubert mit Martin Hager und Tobias Janoschka auch das Startup-Unternehmen JenaBatteries GmbH als Ausgründung aus dem Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der FSU Jena zur kommerziellen Umsetzung der Polymer-Redox-Flow-Batterien.

 

Kurzgepulster Faserlaser für 3D-Lidarsensorik in Space

IOF Jena
Dr.-Ing. Oliver de Vries, Dr. rer. nat. Thomas Schreiber

Der Vorschlag stammt aus dem Bereich der Lasertechnik als Schlüsseltechnologie des Informationszeitalters. Das Team des IOF entwickelte auf der Basis der Faserlasergeometrie ein neuartiges Lasersystem, das über das sog. LiDAR-Verfahren (LiDAR = Abkürzung für Light detection and ranging) die Erfassung von Positions- und Abstandsdaten ermöglicht und z. B. zur Anwendung in der Steuerung von Raumfahrzeugen geeignet ist. Es wird darauf verwiesen, dass das Lasersystem 2014 erfolgreich im Weltraum an der ISS unter großer Beachtung der wissenschaftlichen Community getestet worden sei. Durch die Erkenntnisse der Forschergruppe wurde der Grundstein für eine gezielte Systementwicklung in Kooperation mit der Jena-Optronik GmbH gelegt.