Rhein-Main Universitäten

Politikwissenschaftler aus Leidenschaft: Jan Dannheisig

Die Entscheidung fiel in Kambodscha. Dort machte Jan Dannheisig gerade ein halbjähriges Praktikum in der Entwicklungszusammenarbeit, als er von dem gemeinsamen Masterstudiengang „Internationale Studien / Friedens- und Konfliktforschung“ der TU Darmstadt und der Goethe-Universität Frankfurt erfuhr. Ein Mitarbeiter der Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) berichtete ihm davon. Bei seiner Rückkehr aus Südostasien schrieb sich der 27-Jährige an der Goethe-Universität ein. „Frankfurt und Darmstadt gehören zu den wenigen Universitäten in Deutschland, die so einen Studiengang überhaupt anbieten“, sagt er.

Gereizt haben ihn dabei vor allem der Bereich der Friedens- und Konfliktforschung und die technische Perspektive auf die Internationale Zusammenarbeit. Zuvor hat Dannheisig seinen Bachelor in Göttingen in Politikwissenschaften und Amerikanistik gemacht und ein Semester lang in Paris am Institut d’études politiques studiert. Er war Praktikant im Bundestag und EU-Parlament und ist viel gereist. Sein Fernziel ist eine Stelle bei den Vereinten Nationen oder der OECD, der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung. Während seines jetzigen Studiums arbeitet Dannheisig erst als Praktikant und dann als Werkstudent halbtags bei der GIZ in Eschborn und hofft dort im Anschluss an seine Masterarbeit als Berater unterzukommen. „Ich möchte gerne ins Ausland“, sagt er.

Mit den Seminaren in Frankfurt und den Blockseminaren in Darmstadt ist der Student sehr zufrieden. Vincent Pouliot, Gastprofessor von der kanadischen McGill University in Montreal an der TU Darmstadt, der über „Multilateral Governance of International Security“ gelehrt hat, ist ihm in guter Erinnerung geblieben. Dieses Semester gefällt ihm besonders das Seminar von Harald Müller zu „Aktuellen Fragen der auswärtigen Politik“ in Frankfurt. Nur die Pendelei zwischen den Standorten Frankfurt und Darmstadt, die empfindet er als aufwändig. Ebenso zuweilen den bürokratischen Aufwand, weil nicht jeder Schein auch online abgerufen werden kann.

Ende März fliegt er mit seinen Kommilitonen für eine UN-Simulation und Teilnahme an Verhandlungen nach New York. Gemeinsam mit seiner Delegation vertritt er Usbekistan, ein Land, von dem er zuvor wenig wusste. „Das bedeutet im Vorfeld viel Recherche, aber es ist spannend und macht viel Spaß“, sagt Jan Dannheisig.

Praktische Friedensarbeit: Jens Stappenbeck

Andere reisen nach dem Abi nach Amerika, tingeln durch Asien oder jobben auf einer Farm in Australien. Jens Stappenbeck hat nach dem Schulabschluss den Gaza-Krieg in Israel miterlebt und in der Nähe von Tel Aviv mit Heimkindern gearbeitet. Ein Jahr lang verbrachte er mit der Organisation „Aktion Sühnezeichen Friedensdienste“ in dem Heiligen Land, das immer wieder von unüberbrückbar scheinenden Konflikten gezeichnet ist. Für den heute 28-Jährigen war das ein prägendes und bleibendes Erlebnis. „Das hat mich zur Friedens- und Konfliktforschung gebracht“, sagt er. Heute studiert Jens Stappenbeck im dritten Semester an der TU Darmstadt und der Frankfurter Goethe-Universität den gemeinsamen Masterstudiengang „Internationale Studien / Friedens- und Konfliktforschung“.

Doch der Aufenthalt im Nahen Osten führte den jungen Hamburger auch nach Jordanien und Ägypten. „Nach dem Einblick in den jüdischen Staat wollte ich die andere Seite kennenlernen, ich wollte diesen hoch emotionalen Konflikt besser verstehen“, beschreibt er seine Motivation. Stappenbeck begann in Heidelberg ein Bachelorstudium in Politik- und in Islamwissenschaften, wechselte später zur Freien Universität Berlin, wo er seinen Abschluss machte. Erneut leistete er ein Praktikum bei „Aktion Sühnezeichen Friedensdienste“ in Jerusalem und eines im Zentrum für Demokratieforschung in Bulgarien.

Über einen Blog zur Sicherheitspolitik auf der Homepage der Goethe-Universität kam er schließlich nach Frankfurt und zum gemeinsamen Masterstudiengang „Friedens- und Konfliktforschung“. Doch was zunächst mit einem Interesse an normativen Ordnungen und Theorien begann, hat sich nun hin zu empirischer Friedensforschung verschoben. „Meine Interessen haben sich gewandelt“, sagt der 28-Jährige. Zunächst als wissenschaftlicher Mitarbeiter und schließlich als Vorstandsmitglied der Menschenrechtsorganisation „Genocide Alert“ erarbeitete er einen Monitor zur weltweiten Entwicklung von Massenverbrechen. Auf ihrer Internetseite dokumentiert die Organisation Völkermorde und Verbrechen gegen die Menschlichkeit, analysiert Daten und erstellt Risikobewertungen.

Einige der Module, die er an der TU Darmstadt belegt hat, passen da thematisch sehr gut, lobt er. Etwa wenn es um „Transitional Justice“ geht, also die juristische Aufarbeitung von Massenverbrechen wie den Holocaust oder auch den Völkermord in Ruanda. Es bedeute zwar einen zusätzlichen Aufwand, von Frankfurt nach Darmstadt zu pendeln, „aber ich versuche, die Veranstaltungen möglichst zu bündeln“, berichtet Stappenbeck. Insgesamt ist er sehr zufrieden mit seinen Studieninhalten.

Nach dem Abschluss will er weiterforschen und eventuell promovieren. Jens Stappenbeck würde gerne ein Praktikum beim „Early Warning Project“ des US Holocaust Memorial Museums in Washington machen. „Die USA sind im Bereich der Risikoanalysen schon viel weiter“, sagt er. Empirische Friedensforschung und Politikberatung zu verknüpfen, seine Ergebnisse direkt anzuwenden, dieser Gedanke gefällt dem 28-Jährigen. „Ich möchte helfen, Konflikte rechtzeitig zu erkennen und vielleicht auch zu verhindern, dass sie überhaupt ausbrechen.“

Astrid Ludwig

„Das war mein Baby, dieser Studiengang“, erinnert sich Tanja Brühl mit einem Lachen. Damals war sie noch Juniorprofessorin für Politikwissenschaften an der Frankfurter Goethe-Universität, heute ist sie deren Vize-Präsidentin. Schon seit den 1970er Jahren gab es Bestrebungen, die Friedens- und Konfliktforschung an Universitäten zu verankern. „Der Bologna-Prozess eröffnete dann neue Möglichkeiten für die Interdisziplinarität“, sagt sie.

2005 stand ein erster Kooperationsvertrag zwischen der Frankfurter und Darmstädter Universität an und Tanja Brühl nahm Kontakt zur TU und deren Gruppe IANUS auf. Die Darmstädter befassten sich schon damals speziell mit der naturwissenschaftlich-technischen Dimension der Friedens- und Konfliktforschung. „Und diesen Aspekt wollte ich unbedingt mit an Bord haben“, erinnert sich die Vize-Chefin der Goethe-Uni.

Tanja Brühl und ihr Darmstädter Kollege Klaus Dieter Wolf, TU-Professor für internationale Politik und heute Leiter des Leibniz-Instituts Hessische Stiftung Friedens- und Konfliktforschung (HSFK), waren die treibenden Kräfte. „Es gab keinerlei Erfahrung mit einem gemeinsamen Studiengang in Frankfurt und Darmstadt“, sagt Wolf. Ein Jahr lang kämpften sie sich mit ihrer Idee und ihrem Vorhaben durch die jeweiligen Fachbereiche, Studienausschüsse und den Senat beider Hochschulen.

Deutschlandweit einmalig

„Es war nicht leicht, denn es gab unterschiedliche Studienordnungen, Systeme, interne Regelungen und unterschiedliche Software. Aber es war einfach toll zu sehen, wie sich beide Seiten aufeinander zubewegt haben“, ist Brühl noch heute begeistert. Auch Wolf spricht von der „grandiosen Erfahrung, wie die TU-Rechtsabteilung mit der Freude am Gelingen daran gegangen ist“. Es habe eine positive Grundstimmung gegeben, neue Wege zu gehen – befeuert vom damaligen Autonomieprozess der TU Darmstadt und der Frankfurter Idee der Stiftungs-Universität.

Im Wintersemester 2007/ 2008 war es soweit: Der Masterstudiengang „Internationale Studien / Friedens- und Konfliktforschung“ und noch ein weiterer gemeinsamer Studiengang – „Politische Theorie“ – wurden genehmigt und vom hessischen Wissenschaftsministerium bewilligt. „Das war Pionierarbeit und deutschlandweit einmalig“, sagt Klaus Dieter Wolf. Anfangs hatten Frankfurt und Darmstadt zwar Probleme, die 60 Plätze zu besetzen, „aber dann entwickelte sich die Nachfrage rasant schnell“, so Wolf. Heute gibt es zwischen 500 und 600 Bewerbungen aus ganz Deutschland für die Studienplätze und ein spezielles Auswahlverfahren für den viersemestrigen Master.

Nach anfänglichen bürokratischen Problemen, bedingt durch zwei Studienstandorte, liegt die Verwaltung, also die Anerkennung und Abrechnung von Studienleistungen, für den gemeinsamen Studiengang heute allein in der Hand der Goethe-Universität. Darmstadt besteht jedoch auf dem Nachweis der aktiven Teilnahme an Seminaren der TU.

Ein Drittel der Masterstudierenden ist der TU Darmstadt zuzurechnen, zwei Drittel Frankfurt. In Darmstadt gelten alle Angebote wie etwa Mensa und Bibliotheksnutzung gleichberechtigt für die Kommilitonen aus Frankfurt und auch umgekehrt. Ebenso stehen ihnen die Angebote der Hessischen Stiftung Friedens- und Konfliktforschung zur Verfügung. Vizepräsidentin Tanja Brühl stellt fest: „Alle Seiten profitieren von der Kooperation.“ Bürokratisch habe es anfängliche „Umwege“, inhaltlich jedoch nie Zwistigkeiten gegeben. Jeder Partner habe sein eigenes Angebot und seine Besonderheiten eingebracht.

Für die TU Darmstadt liegt einer der Schwerpunkte vor allem auf der naturwissenschaftlich-technischen Dimension der Friedens- und Konfliktforschung oder der Technologie und internationalen Zusammenarbeit, so die Titel beispielsweise zweier Wahlpflichtmodule an der TU. „Das gibt es sonst nirgendwo“, sagt Klaus Dieter Wolf. So gehört zum Profil auch der Bericht Darmstädter Bauingenieure über Wasserversorgungsprojekte in Entwicklungsländern.

Der pendelnde Professor

Professor Jens Steffek ist quasi ein Kind der bilateralen Beziehungen beider Unis. Der 43-Jährige, der in Florenz in Politik- und Sozialwissenschaften promoviert hat, ist Professor für Transnationales Regieren an der TU Darmstadt und Principal Investigator am Exzellenzcluster „Die Herausbildung normativer Ordnungen“ an der Goethe-Universität, an dem ebenfalls beide Universitäten beteiligt sind.

Er lehrt in Darmstadt und forscht mit Kollegen in Frankfurt, pendelt wie auch die Studierenden mehrmals wöchentlich zwischen den Hochschulen. Die Aufteilung auf zwei Studienstandorte und die entsprechende Planung der Lehrveranstaltungen sei zwar eine „logistische Herausforderung“, er findet zwei Studienstandorte jedoch spannend.

Die sehr interdisziplinäre Ausrichtung reizt ihn besonders. „Ich kann viele eigene Themen setzen“, sagt er und meint damit vor allem Schwerpunkte zur Arbeit internationaler Nichtregierungsorganisationen (NGO). Für kommende Semester plant der Professor nun auch gemeinsame Lehrveranstaltungen mit Frankfurter Kolleginnen und Kollegen etwa zum Thema Völkerrecht und Völkerstrafrecht.

Als eine ganz besondere Veranstaltung preist er die regelmäßigen Exkursionen des Studiengangs nach New York oder Genf, wo die Studierenden an offiziellen Abrüstungsverhandlungen für Chemie-, Bio- oder Nuklearwaffen bei den Vereinten Nationen oder an UN-Simulationen teilnehmen dürfen. Steffek: „Das ist für die Studierenden eine spannende Erfahrung.“

Astrid Ludwig

Das Panorama ist bombastisch. Wie eine Arche, gestrandet in einem Meer aus Eis und Schnee, liegt die Forschungsstation auf der felsigen Spitze des Jungfraujoch. Das Dach Europas in der Schweiz, fast 3.500 Meter hoch, 100 bis 200 Tage im Jahr von kalten Wolken umhüllt. Für Meteorologen, Wetter-, Wolken- und Klimaforscher das Paradies, „ein reizvoller Standort mit einmaligen Bedingungen“, schwärmt Professor Martin Ebert vom Institut für Angewandte Geowissenschaften an der Technischen Universität Darmstadt.

Wissenschaftler aus der ganzen Welt treffen sich auf dem Gipfel, auch Martin Ebert war schon mehrfach dort. Meist, um Proben zu nehmen. Mit einem Stahlrohr, einer Art Staubsauger, holt er dann die Partikel aus der Luft ins Labor, die er für seine Arbeit daheim in Darmstadt braucht.

Der 45-Jährige ist eigentlich promovierter Chemiker, hat an der TU studiert und kam über die Materialwissenschaften im Jahr 2000 an das Institut für Geowissenschaften in der Darmstädter Schnittspahnstraße. Eine Erfahrung in Interdisziplinarität, die ihm heute für das INUIT-Projekt sehr nützlich ist. Ebert arbeitet zusammen mit seinem Kollegen, dem TU-Professor Stephan Weinbruch, und dem Meteorologen Dr. Heinz Bingemer von der Goethe-Universität Frankfurt an einem der neun Teilprojekte der Eiskeim-Forschungsgruppe.

Viel Feldarbeit

Die Darmstädter und Frankfurter Forscher wollen die jahreszeitlichen und geographischen Unterschiede bei der Konzentration, Zusammensetzung und den Quellen von Eiskeimen bestimmen. Das bedeutet viel Feldarbeit beispielsweise auf besagtem Jungfraujoch in der Schweiz, aber auch auf dem Kleinen Feldberg im Rhein-Main-Gebiet, in luftigen Höhen oder ganz nah am Boden.

Dafür nehmen sie jeweils Proben von einigen hundert Litern Luft und analysieren im Labor, wie viele der darin enthaltenen winzigen Staubpartikel – Aerosole – später auf dem Objektträger die Eiskristalle gebildet haben, die als Niederschlag die Wolke verlassen.

Die Frankfurter Kollegen haben einen Eiskeimzähler mit Namen FRIDGE entwickelt, der die Aerosolpartikel einsammelt. Mit Spezialkamera und Elektronen-Mikroskopie können an der TU die chemische Zusammensetzung, die toxische oder auch die Strahleneigenschaften der Partikel bestimmt werden. Welche Partikel lösen die Eisbildung aus?

„Bis auf wenige Mikrometer genau können wir die Stelle in der Frankfurter Probe anpeilen, wo Eiskristalle entstanden sind“, sagt Ebert. Bodenstaub- Partikel (Silikate), haben große Bedeutung, „das haben wir bereits herausgefunden“, verrät der TU-Professor. Vor allem sind es bestimmte Tonminerale und Feldspäte. „Wir kommen Schritt für Schritt näher“, so Ebert. Obwohl die Ergebnisse von Feldversuchen oftmals stark divergieren können. „Scharfe, präzise Ergebnisse sind schwer zu bekommen“, sagt der Geowissenschaftler.

Proben aus dem Eismeer

Weitere Proben kommen demnächst ins Labor. Immer dann, wenn beispielsweise das Forschungsschiff „Polarstern“ ins Eismeer aufbricht und die Wissenschaftler über den Wellen Aerosole einfangen. Die Goethe-Universität unterhält aber auch eine Kooperation mit einem schwedischen Institut, das am Mount Kenia in Ostafrika in 3.500 Metern Höhe Messungen vornimmt. „Die bringen uns ein bisschen Luft mit“, erzählt Heinz Bingemer. Mit vielleicht ganz anderen Aerosolen darin, als am Jungfraujoch oder dem Kleinen Feldberg.

Astrid Ludwig

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Internationale Forschergruppe INUIT

Wolken bestimmen maßgeblich den Wasserhaushalt der Erde sowie das Wetter und auch die Klimaforschung. Nicht jede Wolke bringt Regen oder Schnee. Eiskeime spielen bei der Entstehung von Niederschlag die entscheidende Rolle. Diese speziellen Aerosole, winzige Staubpartikel in der Luft, ermöglichen erst die Tropfen- und Eisbildung in Wolken. Nur Eispartikel können so groß anwachsen, dass sie schwer genug sind, um aus der Wolke als Regen, Graupel, Hagel oder Schnee herauszufallen.

Die internationale Forschergruppe INUIT (Ice Nuclei Reseach Unit) untersucht Aerosole und den komplexen Vorgang der Eisbildung in der Atmosphäre. Gefördert wird das Projekt nunmehr zum zweiten Mal für drei Jahre mit rund drei Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG). An den neun Teilprojekten sind rund 50 deutsche und ein israelischer Forscher in Labor- und Feldversuchen beteiligt, darunter Meteorologen, Physiker, Biologen, Chemiker oder auch Geowissenschaftler.

Partner sind die die Goethe-Universität Frankfurt, die TU Darmstadt, die Johannes Gutenberg-Universität Mainz, das Max-Planck-Institut für Chemie Mainz, das Institut für Troposphären-Forschung Leipzig, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Universität Bielefeld und das Weizmann-Institut für Wissenschaften nahe Tel Aviv in Israel.

Digitale Forschung steht für neue Möglichkeiten in der Bearbeitung geisteswissenschaftlicher Fragen durch die Nutzung moderner Informationstechnologien. Das Zentrum ist für Geistes-, Sozial- und Humanwissenschaftler, die ihr Feld mit moderner Technik voranbringen wollen, erste Anlaufstelle, Berater und Begleiter.

„Viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben nur eine vage Vorstellung, was sie mithilfe von Informatikwerkzeugen erforschen können. Deshalb geben wir Hilfestellung bei der Auswahl der richtigen Verfahren und Werkzeuge aber ebenso bei der Formulierung der neuartigen wissenschaftlichen Fragestellungen, die mithilfe von IT erstmalig beantwortet werden können“, erklärt Iryna Gurevych, Informatikprofessorin für Ubiquitäre Wissensverarbeitung in Darmstadt und aktuell stellvertretende Sprecherin des Zentrums.

Für die Beratung werden sowohl eine leistungsfähige Infrastruktur als auch das entsprechende Know-how in Darmstadt und Frankfurt aufgebaut. Die Darmstädter Forscher konzentrieren sich auf textanalytische Methoden mit komplexen Werkzeugen, die ein breites Spektrum an Fachrichtungen und Projekten abdecken können. Beispielsweise arbeiten die Forscherinnen und Forscher an der automatischen Erstellung von Persönlichkeitsprofilen in der Kriminalistik auf Basis von Interviewtexten von Verdächtigen. Diese könnten zukünftig die Arbeit von Sozial- und Humanwissenschaftlern, z.B. Gerichtsgutachtern unterstützen.

„Unsere Programme erschließen zwar ganz neue Forschungsmöglichkeiten, aber niemand kann die Intelligenz und das Wissen der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ersetzen. Es sind Werkzeuge, um die Unmengen digitaler Daten für die Untersuchungen handhabbar zu machen. Aber Werkzeuge sind immer nur genauso gut wie ihre Nutzer“, betont Gurevych. Bei der Beratung und Begleitung der Projekte profitieren deshalb auch die Informatiker von dem Fachwissen der Geisteswissenschaftler. Denn ohne deren Projektideen und Daten könnten sie die Verfahren und Werkzeuge nicht testen und weiterentwickeln.

Dass die Einrichtung des Zentrums fächerübergreifend einen Nerv trifft zeigen auch die zahlreichen hochkarätigen Partner, die bereits ihr Interesse an einer Zusammenarbeit angemeldet haben: unter anderem die Deutsche Nationalbibliothek, das Städel-Museum und die Harvard University.

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Hintergrund

Das CEDIFOR – Centrum für Digitale Forschung in den Geistes-, Sozial- und Bildungswissenschaften wurde im Dezember 2014 von Forscherinnen und Forschern der TU Darmstadt und der Goethe-Universität Frankfurt sowie des Deutschen Instituts für Internationale Pädagogische Forschung (DIPF) gegründet. Verantwortlich eingebunden sind an der TU Darmstadt Prof. Iryna Gurevych sowie die Professorinnen Petra Gehring (Sprach- und Technikphilosophie) und Andrea Rapp (germanistische Computerphilologie).

Das Zentrum führt die Arbeit des LOEWE-Schwerpunktes „Digital Humanities“ fort und wird vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung (BMBF) über drei Jahre mit 2,1 Millionen Euro gefördert. Sprecher sind im Wechselturnus Iryna Gurevych, Informatikprofessorin für Ubiquitäre Wissensverarbeitung in Darmstadt und Jost Gippert, Professor für Empirische Sprachwissenschaft in Frankfurt, bei denen auch die Koordination des neuen Zentrums liegt.

Anne Grauenhorst / sip

FAIR ermöglicht es, die „Ursuppe“, die wenige Sekundenbruchteile nach dem Urknall entstand, im Labor zu erzeugen. Wissenschaftler können so den Übergang von Atomkernen der leichtesten Elemente Wasserstoff und Helium zur uns umgebenden „normalen“ Materie beobachten. Die Untersuchungen werden zeigen, wie die Materie unseres heutigen Universums und damit auch wir entstanden sind.

In den ersten drei Minuten des Universums entstand die Materie als Paare von elementaren Teilchen und zugehörigen Antiteilchen. Heute finden wir aber nur noch Materie, die Antimaterie ist verschwunden. Wissenschaftler erklären das Überleben der Materie durch Symmetrieverletzungen. Das heißt: die physikalischen Gesetze sind für Materie und Antimaterie verschieden. Bisher experimentell nachgewiesene Symmetrieverletzungen reichen aber nicht aus, um das Überleben der ganzen Materie im Universum zu erklären. FAIR kann durch Experimente mit Teilchen und Antiteilchen neue Hinweise auf fundamentale Symmetrieverletzungen in der Natur finden, und erklären, warum es unsere Galaxie, unser Sonnensystem und uns überhaupt gibt.

Das Rätsel der starken Kraft

Der Schlüssel zum Verständnis der Eigenschaften von Nukleonen und Atomkernen, aus denen alles im Universum aufgebaut ist, ist ein besseres Verständnis der Starken Kraft. Experimente an FAIR werden Strahlen von Protonen und Antiprotonen kollidieren lassen. Dabei werden exotische Teilchen erzeugt, deren Eigenschaften Rückschlüsse auf das Verhalten der Starken Kraft zulassen.

Beim Tod von Sternen wird Materie stark komprimiert und erhitzt. Möglicherweise entstehen dabei neue, bislang unbekannte Formen von Materie, die auch an FAIR erzeugt und untersucht werden könnten. Daraus ließen sich neue Erkenntnisse über den Ablauf von Sternexplosionen und die Eigenschaften der Sternüberreste gewinnen.

In extrem energiereichen und heißen Szenarien wie Sternexplosionen werden Elemente rasch fusioniert. Dabei entstehen exotische instabile Atomkerne. FAIR ermöglicht die Vermessung von Reaktionen an diesen exotischen Atomkernen, die der Schlüssel zum Verständnis der Elementsynthese im Universum sind.

Dunkle Materie

Die Bewegung von Sternen in Galaxien weist darauf hin, dass es mehr als die sichtbare Materie gibt – die Dunkle Materie. Diese macht nach aktuellen Modellen etwa 25% der Energiedichte im Universum aus, während der Anteil der „normalen“ Materie nur etwa 5% beträgt.

Der große Teil der Materie im Universum ist uns also vollkommen unbekannt! Mögliche Kandidaten für die Dunkle Materie könnten neuartige Verbindungen der Starken Kraft sein. Unter verbesserten experimentellen Bedingungen könnten an FAIR Hinweise auf neuartige Materieformen gefunden.

Die Experimente an FAIR werden Plasmen mit Temperaturen und Dichten entsprechend der Verhältnisse im Inneren großer Planeten wie Jupiter erreichen. Zudem eröffnet FAIR die Möglichkeit, die physikalischen Grundlagen der Trägheitsfusion zu erforschen, in der einige Forscher die Zukunft der Energieversorgung sehen.

FAIR wird außerdem die Auswirkungen von kosmischer Strahlung auf Astronauten und Raumfahrzeuge untersuchen. Mit den Ergebnissen könnten Abschirmmaßnahmen für zukünftige Raumflüge geplant und optimiert werden.

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Wissenschaftlicher Direktor: Prof. René Reifarth, Institut für Angewandte Physik

Partner: Universität Gießen, Technischen Universität Darmstadt, Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) und GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung

Graduiertenschule:
Helmholtz Graduate School for Hadron and Ion Research (HGS-HIRe for FAIR)

• 350 Doktoranden von der Goethe-Universität Frankfurt (ca. 40%), der TU Darmstadt (ca. 30%), der Universität Gießen (ca. 10%), der Universität Mainz (ca. 7%), der Universität Heidelberg (ca. 7%), und anderer Partner (ca. 6%)
• Doktoranden mit internationaler Herkunft: ca. 32%
• Die Doktoranden kommen mehrheitlich aus der Physik, es sind aber auch Ingenieure- und Materialwissenschaftler, Informatiker und Biologen in HGS-HIRe
• Forschung an Themen, die relevant sind für das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung und die Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR)
• Laufzeit: 2008-2019

Kathrin Göbel / René Reifarth

Eine in der Physik neue und noch wenig erforschte Klasse von Teilchenbeschleunigern ermöglicht die weitgehende Rückgewinnung der Energie, die zur Beschleunigung des Teilchenstrahls aufgewendet wird. Dazu wird der beschleunigte Strahl in den supraleitenden, elektromagnetischen Beschleunigungsresonatoren wieder auf niedrige Injektionsenergien abgebremst. Die so funktionierenden Teilchenbeschleuniger heißen Energy Recovery Linacs (ERLs). Das neue Graduiertenkolleg „Accelerator Science and Technology for Energy Recovery Linacs” wird Quellen, Kontrollsysteme und Strahldynamik solcher ERLs erforschen.

Die Ausgangslage dafür sei „außergewöhnlich günstig“, da sowohl an der TU Darmstadt als auch an der Universität Mainz zurzeit Teilchenbeschleuniger dieser neuen Art entstehen, erläutert der Sprecher des Graduiertenkollegs, Professor Dr. Norbert Pietralla. So wird an der TU Darmstadt der supraleitende, rezirkulierende Elektronenlinearbeschleuniger „S-DALINAC“ gegenwärtig zum ersten Beschleuniger in Deutschland, der im Schema eines ERL betrieben werden kann, umgebaut. In Mainz ist im Rahmen des Exzellenzclusters „PRISMA“ ein erster an einer deutschen Universität betriebener Hochstrom-ERL mit dem Akronym „MESA“ im Bau.

Das Forschungs- und Ausbildungskonzept des Kollegs greift diese besondere Situation auf und bringt Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler aus Bereichen der Beschleunigerphysik und der Elektrotechnik zusammen, um in miteinander verzahnten Promotionsprojekten zum Thema der Physik und Technik von ERLs zu forschen. Deshalb sind auch vier Professoren aus dem Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Darmstadt eingebunden.

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Sprecher des Graduiertenkollegs

Sprecher: Prof. Dr. Norbert Pietralla (TU Darmstadt, Kernphysik);

Ko-Sprecher: Prof. Dr. Kurt Aulenbacher (JGU Mainz, Kernphysik) und Prof. Dr.-Ing. Thomas Weiland (TU Darmstadt, Theorie Elektromagnetischer Felder)

feu

Das Projekt wird in diesem Jahr erstmalig interuniversitär in Kooperation mit der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz durchgeführt. Universitätsprofessor Dr. Oliver Muensterer, Direktor der Klinik und Poliklinik für Kinderchirurgie, und Universitätsprofessorin Dr. med. Susann Schweiger, Leiterin des Instituts für Humangenetik, lancierten das Projekt erfolgreich in den eigenen Reihen.

Zwanzig Studierende aus Mainz nehmen an der Projektwoche in Darmstadt als fachliche Experten teil. Sie unterstützen die knapp 330 Maschinenbau-Erstsemester und die etwa 30 Soziologie-Studierenden aus dem dritten Semester der TU.

Über die Herausforderungen der diesjährigen Projektwoche spricht der Koordinator Professor Dr.-Ing. Samuel Schabel, Fachbereich Maschinenbau:

TU Darmstadt: Warum ist es wichtig, dass Studierende zu Beginn des Studiums so komplexe Aufgaben bearbeiten?

Prof. Samuel Schabel: Ein wesentlicher Punkt unserer Projektwoche ist das Arbeiten in einem Team. Die Studierenden sollen gleich zu Beginn des Studiums praktisch erfahren, welche Aspekte und Herausforderungen das Arbeiten im Team mit sich bringt, das später im beruflichen Alltag vermutlich Normalität sein wird.

Für ein Team muss die Aufgabe natürlich komplex sein, um Erfahrungsmöglichkeiten zu bieten, wie man komplexe Fragestellungen unter Zeitdruck systematisch und erfolgreich bearbeiten kann. Das wird nicht gleich perfekt klappen, aber für die Studierenden sind solche Erfahrungen und das Kennenlernen von entsprechenden methodischen Ansätzen sehr wertvoll. Und wir möchten die Studierenden dazu motivieren, sich engagiert mit den Grundlagenfächern im Bachelor-Studium zu beschäftigen. Die Aufgabe wird zeigen, dass ingenieurwissenschaftliche Grundlagen helfen, solche technischen Probleme zu lösen.

Was ist das Faszinierende und Herausfordernde am Thema dieses Jahres?

In diesem Jahr arbeiten wir erstmals mit Studierenden der Unimedizin Mainz zusammen. Das heißt, wir haben Studierende aus drei Fachbereichen in den Teams – Maschinenbau, Soziologie, Medizin –, wobei die Studierenden aus der Soziologie und der Medizin aus höheren Semestern kommen.

Da wird es spannend, wie die Team-Mitglieder mit unterschiedlichem fachlichen Hintergrund, aber auch mit unterschiedlicher Studienerfahrung sich organisieren. Das Thema ist so gewählt, dass man mit einer guten Lösung vielen Menschen medizinisch helfen kann, die sonst keinen Zugang zu solchen Techniken haben. Die Herausforderung wird sein, schon existierende Lösungen an die neuen Rahmenbedingungen anzupassen und die vielfältigen Sicherheits-Anforderungen an ein medizinisches Gerät zu erfüllen.

In der Projektwoche geht es auch um Interdisziplinarität – was können die Studierenden der beteiligten Fachbereiche zum Thema beitragen oder voneinander lernen?

Die Breite der Wissenschaft erfordert Disziplinarität. Man muss sich spezialisieren, um in seiner Disziplin die Spitze des Wissens und Könnens zu erreichen. Doch kaum eine Fragestellung kann heute mit einer einzigen Disziplin gelöst werden. Deshalb möchten wir die Studierenden schon zu Beginn des Studiums, der disziplinären Bildung und Ausbildung, mit interdisziplinären Fragestellungen und mit dem praktischen Umgang damit, zum Beispiel in einem Team, konfrontieren.

So lässt sich erfahren, wie die Stärken des Einzelnen genutzt werden können, aber auch, wie das Ziel des Teams im Vordergrund stehen muss, um gut zu sein. In der Konstellation des Projektkurses – und wir denken, besonders in einer solchen sehr interdisziplinären Konstellation wie bei diesem emb – lässt sich sehr gut erkennen und erfahren, wie Kommunikation und Miteinander ganz wesentlich für das Erreichen des Zieles sind.
sip

Ob ein entzündeter Appendix zu entfernen ist oder ein Leistenbruch zu schließen: Bei Operationen im Bauchraum ist in Deutschland heute die Laparoskopie, die sogenannte „Schlüsselloch-Chirurgie“, Standard. Dabei werden nur kleine Schnitte gesetzt, die nötigen Instrumente in den Körper eingeführt und von außen bedient und kontrolliert. Abgesehen von kosmetischen Aspekten hat diese Methode vor allem klare Vorteile bei der Wundheilung und reduziert das Risiko von Komplikationen. Ein Nachteil sind die hohen Kosten, so dass in strukturschwachen Ländern und Regionen der Welt laparoskopische Systeme selten zum Einsatz kommen. Kranke werden hier nach bestem Wissen und mit ärztlicher Kunst, aber eben nicht mit allen Möglichkeiten der modernen Medizin behandelt.

Hier setzte die Aufgabenstellung der diesjährigen Projektwoche „Einführung in den Maschinenbau“ (emb) an: In interdisziplinärer und erstmals auch interuniversitärer Zusammenarbeit sollten die Studierenden ein System für laparoskopische Operationen entwickeln – beispielhaft für den Einsatz in einem frei zu wählenden südostasiatischen Land –, das kostengünstig gebaut ist, innovativ und auf vor Ort verfügbaren, gern auch alltäglichen Komponenten und Materialien basiert.

Rentabilität, Nachhaltigkeit und die Möglichkeit der Ersatzteilbeschaffung spielten ebenso eine Rolle wie die medizinischen Rahmenbedingungen – Sterilisierbarkeit der Systeme und Handhabbarkeit für die Chirurginnen und Chirurgen, beispielswiese. Nicht zuletzt waren dafür auch die gesellschaftlichen Bedingungen vor Ort zu berücksichtigen und die Frage, wie es um die Akzeptanz der Methode bei Patienten und medizinischem Personal in den Zielländern steht.

Erstmals bekamen die TU-Studierenden – 318 aus dem Maschinenbau und 15 aus der Soziologie – Verstärkung von einer anderen Universität: 18 angehende Medizinerinnen und Mediziner der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz nahmen als Fachspezialistinnen und Fachspezialisten an der Projektwoche teil. „Die Gruppen haben die ganze Woche durch sehr konzentriert und intensiv gearbeitet“, sagt Professor Samuel Schabel, Fachbereich Maschinenbau, der die emb koordinierte. „Für viele Maschinenbau-Studierende war es erst einmal nicht offensichtlich, welche konkreten technischen Fragestellungen sich hinter der Aufgabenstellung verbergen. Beim tieferen Eintauchen in die Thematik hat sich aber schnell gezeigt, dass Medizintechnik ein sehr spannendes Feld für Ingenieurwissenschaften und für Medizin ist. Die Kommunikation zwischen den Disziplinen Maschinenbau, Medizin und Soziologie hat sehr gut funktioniert.“

"Als medizinischer Experte und Ansprechpartner für die Studierenden war ich begeistert von den vorgestellten Ideen“, freut sich Univ.-Prof. Dr. Oliver Muensterer, Projektleiter seitens der Universitätsmedizin Mainz und Direktor der Kinderchirurgie. „Meines Erachtens ist es für jede Wissenschaft, gleich welcher Disziplin, von Vorteil, den Blickwinkel interdisziplinär zu weiten. Das zu begreifen und zu lernen, die Inspirationen in die eigene Arbeit einfließen zu lassen, ist sowohl für die eigene Entwicklung als auch für die Forschung wichtig. Besonders interessant ist dabei die Kooperation von Ingenieuren und Medizinern, da gerade in der Chirurgie immer mehr Technik zum Einsatz kommt. Ich bin mir sicher, dass sowohl unsere Medizinstudierenden als auch die TU-Studierenden von dem Projekt profitieren.“

Die emb findet in Zusammenarbeit mit dem TU-Projekt KIVA (Kompetenzentwicklung durch interdisziplinäre Vernetzung von Anfang an) statt und gibt bereits zu Beginn einen Einblick ins künftige Berufsleben, das geprägt sein wird von Aufgaben, die mehr verlangen als das reine Fachwissen. Dass das Konzept aufging, zeigen Kommentare, die Studierende während der Projektwoche festhielten: „Man kann sich auch in Dinge einarbeiten, von denen man keine Ahnung hat.“ Und: „Fächerübergreifend zu arbeiten ist eine Bereicherung.“

Nicht in jeder Gruppe waren Studierende aus allen Disziplinen vertreten, aber ein gewisser Austausch und vor allem die Betreuung durch 22 Team-, 26 Fachbegleiter sowie zwölf Personen am Help-Desk sorgten jederzeit für die nötige fachlich Beratung – allerdings ohne Lösungen für die hoch komplexe Aufgabe vorzugeben. Das lag alleine bei den 40 Gruppen.
Den manchmal verschlungenen und turbulenten Weg – „vorgeprescht, jetzt wieder einen Schritt zurück“ – dokumentierten die Studierenden in Projektnotizen und Logbüchern, ihre Ergebnisse präsentierten sie in einem Bericht.

Eine Fachjury wählte dann gestern die drei Gruppen, die nicht nur das innovativste Konzept für ein Laparoskopiesystem vorlegten, sondern auch die überzeugendste Präsentation ihrer Ergebnisse ablieferten. Die betreuenden Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen waren mit den Leistungen und dem Projekt hoch zufrieden: „ In Summe ein sehr gut gelungenes Experiment der wirklich breiten interdisziplinären Zusammenarbeit“, bilanziert Samuel Schabel.

Silke Paradowski

Sprecher des neuen Forschungsverbunds, der in der Kooperation mit der TU Darmstadt auch die Ende 2015 gebildete Strategische Allianz der Rhein-Main-Universitäten (RMU) stärkt, ist der Frankfurter Physiker Prof. Dirk Rischke. Einer der stellvertretenden Sprecher ist Prof. Dr. Jochen Wambach (TU Darmstadt, Theoretische Kern- und Hadronenphysik).

Unter „extremen Bedingungen“ verstehen Physiker hohe Temperaturen und Dichten, wie sie etwa in der ersten Millionstel Sekunde nach dem Urknall vorlagen – einige Billionen Grad Celsius (das ist hunderttausendmal heißer als das Innere unserer Sonne) sowie das Mehrfache der in Atomkernen erreichten Dichte (mehrere 100 Millionen Tonnen pro Kubikzentimeter).
Unter diesen Bedingungen ist Materie von der so genannten starken Wechselwirkung dominiert. Das ist eine der vier Grundkräfte der Physik. Sie ist zum Beispiel für den Aufbau der Atomkerne aus Protonen und Neutronen und für deren innere Struktur aus Quarks und Gluonen verantwortlich.

Unter extremen Bedingungen bildet stark-wechselwirkende Materie neuartige Zustandsformen aus, vergleichbar mit den verschiedenen Aggregatzuständen des Wassers als Eis, Flüssigkeit und Gas. Während dies an großen Teilchenbeschleunigern wie dem LHC am CERN in Genf und in Zukunft an der internationalen Teilchenbeschleunigeranlage FAIR in Darmstadt experimentell untersucht wird, will der neue Sonderforschungsbereich/Transregio (SFB/TR) die Thematik von theoretischer Seite her beleuchten.

In 14 Teilprojekten sollen hier die fundamentalen Eigenschaften stark-wechselwirkender Materie untersucht und auf die Physik im frühen Universum und in Schwerionen-Experimenten angewendet werden. Erklärtes Ziel ist es dabei, möglichst direkt von der fundamentalen Theorie der starken Wechselwirkung, der sog. Quantenchromodynamik (QCD), auszugehen.

Diese Theorie, für deren Erforschung es schon mehrere Nobel-Preise gab, ist seit über 40 Jahren bekannt. Dennoch hat es sich vielfach als schwierig erwiesen, im Rahmen der QCD konkrete Vorhersagen zu machen. Insbesondere die Eigenschaften makroskopischer Ansammlungen stark-wechselwirkender Teilchen bei hohen Temperaturen und Dichten konnten noch nicht zufriedenstellend aus der QCD abgeleitet werden.

Einzigartig am neuen SFB/TR ist in diesem Zusammenhang die Kombination von aufwändigen numerischen Simulationen auf Höchstleistungs-Supercomputern („Gitter-QCD“) mit analytisch basierten Methoden. „Dies geschieht in enger Zusammenarbeit, so dass wir die Stärken der jeweiligen Zugänge und die unterschiedlichen Expertisen an den drei Standorten optimal ausnutzen“, betont der Sprecher des SFB/TR, Prof. Dirk Rischke von der Goethe-Universität Frankfurt.

Prof. Jochen Wambach von der TU Darmstadt, zusammen mit Prof. Frithjof Karsch von der Universität Bielefeld Rischkes Stellvertreter, ergänzt: „Viele von uns kennen sich schon lange und haben auch früher schon erfolgreich zusammengearbeitet. Der Transregio stellt diese Zusammenarbeit auf eine völlig neue Stufe.“

Die gleichberechtigte Zusammenarbeit der drei Partneruniversitäten wird dadurch unterstrichen, dass bereits vereinbart wurde, die Sprecherschaft des SFB/TR nach jeder Förderperiode bei erfolgreicher Verlängerung rotieren zu lassen. „Die komplexen theoretischen Fragestellungen sowie die derzeit stattfindenden und bereits geplanten Experimente in diesem auch international äußerst aktiven Forschungsgebiet werden in dem kommenden Jahrzehnt Anregungen für vielfältige Forschungsprojekte geben“, sagt Karsch. „Wir sind daher davon überzeugt, die maximale Laufzeit eines SFBs von zwölf Jahren mit interessanten Projekten ausfüllen zu können“, so Rischke, Karsch und Wambach.

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Hintergrund

Der neue SFB/TR stärkt die Kooperation im Rahmen der Strategischen Allianz der Rhein-Main-Universitäten (RMU) – die Goethe-Universität Frankfurt, die TU Darmstadt und die Johann Gutenberg-Universität Mainz bilden seit Ende 2015 einen engen Verbund auf der Grundlage von mehr als 70 gemeinsamen Forschungsprojekten und stimmen Aktivitäten in der Lehre, in wissenschaftlicher Weiterbildung und der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses ab.

GU/TU/feu

Bereits zum zweiten Mal schlüpften rund 90 Studierende der Politikwissenschaft der TU Darmstadt und der Universität Mainz zusammen mit internationalen Studierenden aus 21 Nationen für vier Tage in die Rolle eines Europäischen Parlamentariers, Ministers des Rats der Europäischen Union oder von Journalisten. Die Simulation fand im Rahmen des Jean Monnet Centres of Excellence „EU in Global Dialogue“ (CEDI) statt. Sie wurde von Dr. Wolfgang Muno (JGU Mainz) und Prof. Dr. Michèle Knodt, Katharina Kleinschnitger, Anne Tews und Katrin Hühner (TU Darmstadt) betreut und leistet einen weiteren Beitrag zum Zusammenwachsen der Rhein-Main-Universitäten (RMU).

„Das Besondere ist, dass man hier seine persönliche Meinung komplett hintenan stellen muss, weil man in die Rolle eines Nationalstaats schlüpfen muss, mit dem man sich noch nie auseinander gesetzt hat. Bei der Rolle eines EU-Parlamentariers muss man versuchen, seine nationalen Interessen auszublenden“, sagt Teilnehmerin Jessica Haun, Master-Studentin Governance and Public Policy der TU Darmstadt. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer berieten und stritten über eine reale Verordnung zum Europäischen Fonds für nachhaltige Entwicklung (EFSD) und eine Richtlinie zum Kampf gegen den Terrorismus. Jenseits der Diskussionen um Inhalte haben alle Teilnehmenden eines gemeinsam: Sie sind pro Europäische Union. Die Europäische Union sei ein „wundervolles Projekt, das Europa Frieden gebracht hat“, so Aurélien Pommier, ein Teilnehmer aus Frankreich.

Die Simulation ist der Höhepunkt einer einsemestrigen Vorbereitung in den jeweiligen Heimatuniversitäten. Der Beratungs- und Abstimmungsmarathon gab den Studierenden einen lebhaften Eindruck davon, wie der europäische Entscheidungsprozess funktioniert und wie schwierig Koalitionen sowohl im Europäischen Parlament als auch im Rat zu schmieden sind. Diese Lernform reichert den ansonsten eher theoriebasierten Wissenstransfer der Seminarform an.

Prof. Dr. Michèle Knodt/bjb