Rhein-Main Universitäten

Die Coronapandemie stellt Gesundheitssysteme, Politik, Wirtschaft und Gesellschaft weltweit vor nie dagewesene Herausforderungen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen der Goethe-Universität Frankfurt, der TU Darmstadt und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und weiterer Wissenschaftseinrichtungen im Rhein-Main-Gebiet reflektieren in dieser Videoreihe über die aktuellen Auswirkungen der Corona-Krise.

Die ersten beiden Videos von Prof. Sandra Eckert (Politikwissenschaft, Goethe-Universität Frankfurt) und Prof. Christian Reuter (Informatik, TU Darmstadt) beschäftigen sich mit der Rolle Europas sowie dem Themenfeld soziale Medien, Fake News und Apps. Die Videos finden Sie hier.

Weitere Informationen finden Sie unter www.uni-frankfurt.de/science-policy. Themenvorschläge für zukünftige Videos können gerne an science-policy@uni-frankfurt.de geschickt werden.

In der Corona-Krise werden Entscheidungsträger täglich mit Daten zur Zahl der Neuinfizierten mit Covid-19 versorgt. Dies erscheint wichtig, um auf der Datenbasis zu bewerten, ob die Maßnahmen zur Eindämmung des Corona-Virus auch greifen. Doch sind die Daten auch aktuell genug, werden die richtigen Daten dafür ausgewertet? Wie Forscher*innen der Goethe-Universität und der Technischen Universität Darmstadt nun in einer aktuellen Studie für Deutschland aufzeigen, können offizielle Zahlen erst mit einigen Tagen Verzögerung bekannt gegeben werden. Zudem werden an Wochenenden 40 Prozent zu wenige Fälle gemeldet. Die häufig zitierten Zahlen der Johns Hopkins University würden, so die Kritik, im Durchschnitt zu 79 Prozent von den offiziellen Zahlen abweichen. Die zeitlichen Verzögerungen erschwerten es, geeignete politische Entscheidungen zu treffen, um die sozialen, humanitären und ökonomischen Folgen der Corona-Krise zu begrenzen.

Die Ökonomen Prof. Bernd Skiera und Lukas Jürgensmeier von der Goethe-Universität sowie die Informatiker Prof. Iryna Gurevych und Dr. Kevin Stowe von der TU Darmstadt sehen daher einen dringenden Bedarf, alternative Datenquellen hinzuzuziehen. Sie schlagen dafür vor, die offiziellen Zahlen um Daten von Google Search und Twitter zu ergänzen. Auf dieser Datengrundlage seien sogar bessere Prognosen möglich, als mit den Zahlen der Johns Hopkins University. Die Daten von Google Search und Twitter könnten ebenso in Ländern verwendet werden, wo offizielle Zahlen nicht vorliegen oder als nicht zuverlässig betrachtet werden.

Den Link zur Studie „How to Best Predict the Daily Number of New Infections of Covid-19“: finden Sie hier: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3571252.

Das Fellowship-Programm fördert den persönlichen Dialog zwischen Führungskräften aus Politik/Verwaltung und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Rhein-Main-Universitäten.

Das Strategiepapier finden Sie hier.

Weitere Informationen finden Sie hier: https://aktuelles.uni-frankfurt.de/studium/verhaltenskodex-fuer-trusted-learning-analytics-verantwortungsvoller-umgang-mit-lerndaten-von-studierenden/.

Die Rhein-Main-Universitäten (RMU) fördern gemeinsame Vorhaben zur qualitativen Weiterentwicklung von Studium und Lehre in diesem Jahr zum dritten Mal mit dem RMU-Initiativfonds Lehre. Wie in den Vorjahren stehen im RMU-Initiativfonds Lehre insgesamt 150.000 Euro zur Verfügung.

Der RMU-Initiativfonds Lehre richtet sich an Kooperationen von Lehrenden von mindestens zwei der drei RMU. Die aktuelle Ausschreibung setzt Schwerpunkte auf 1) die Konzeption gemeinsamer digitaler Module oder Blended Learning-Formate, 2) die Planung und Verankerung gemeinsamer Wahlpflichtmodule in den jeweiligen Curricula der Studiengänge der drei Universitäten, 3) die Planung und Umsetzung gemeinsamer Studiengänge. Neben diesen Schwerpunkten ist die Ausschreibung themenoffen, es können also auch andere Ideen und Projekte gefördert werden.

Anträge sind bis zum 28.06.2020 einzureichen. Die Auswahlentscheidung über die Förderung der Projekte wird im RMU-Lenkungskreis auf Empfehlung der Vizepräsidenten für Studium und Lehre der RMU getroffen. Im Bewilligungsfall können die Kooperationsprojekte voraussichtlich zum Wintersemester 2020/2021 starten.

Seit 2016 fördert die Stiftung Mercator das Mercator Science-Policy Fellowship-Programm, das die Goethe-Universität Frankfurt, die Johannes Gutenberg-Universität Mainz und die TU Darmstadt gemeinsam durchführen. Ziel des Programms ist eine neue Art des Wissenstransfers zwischen Wissenschaft und Praxis. Dieser soll durch persönliche Gespräche zwischen Praktikern, die an der Vorbereitung und Durchführung politischer Entscheidungen beteiligt sind, und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern gefördert werden. Seit dem Start des Programms haben über 100 Führungskräfte aus Bundes- und Landesministerien, der Europäischen Kommission, Medien und Nichtregierungsorganisationen knapp 1.200 Fachgespräche mit 500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Rhein-Main-Gebiet geführt. In Einzel- und Gruppengesprächen sowie Workshops konnten sie sich über aktuelle Forschungsarbeiten und Forschungsergebnisse informieren. Gleichzeitig lernten die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Perspektiven der Praxis auf ihre Forschungsgebiete kennen. Die Fruchtbarkeit dieser Art des Wissenstransfers belegt nicht nur die positive Resonanz aller Beteiligten, die regelmäßig um ihre Einschätzung gebeten werden. Sie zeigt sich auch in den zahlreichen Folgeaktivitäten, die aus den persönlichen Kontakten entstanden sind. Diese Aktivitäten reichen von gemeinsamen Forschungsprojekten über Einladungen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern an die Organisationen der Mercator Fellows bis hin zur Unterstützung bei empirischen Forschungsarbeiten.

Das Programm wird von der Mercator Stiftung gefördert. Die Finanzierung war zunächst bis zum Jahr 2020 befristet. Vor Ablauf des Förderzeitraums fand eine externe Evaluierung statt, die positiv ausfiel. Die Evaluierungskommission bewertete das Programm als „ausgesprochenes Erfolgsmodell für die so wichtige Brückenbildung zwischen Wissenschaft und Policy-Makern“ und empfahl nachdrücklich die Weiterförderung. Die Stiftung Mercator folgte diesem Votum und verlängert die Förderung des Mercator Science-Policy Fellowship-Programms um weitere vier Jahre.

Der Erfolg dieses Programms ist einerseits dem Engagement der Präsidentin der federführenden Goethe Universität, Prof. Brigitta Wolff, sowie der hervorragenden Arbeit der Geschäftsstelle des Programms zu verdanken. Andererseits haben alle Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die an den Gesprächen, Workshops und anderen Veranstaltungen teilgenommen haben, dazu beigetragen. In den beiden Präsenzphasen des Jahrgangs 2018/19 beteiligten sich knapp 150 Professorinnen und Professoren der Rhein-Main-Universitäten (RMU) und führten zum Teil mehrere Gespräche mit Fellows. Angesichts ihrer auf Politik bezogenen Interessen fragten die Fellows vor allem Forschungsthemen aus den Geistes- und Sozialwissenschaften, den Wirtschaftswissenschaften und der Informatik nach. Außerdem findet eine nennenswerte Zahl der Gespräche auch in den Ingenieurs- und Naturwissenschaften statt.

Benz/RMU

In den vergangenen vier Jahren wurden zahlreiche kooperative Forschungsvorhaben der RMU durch den RMU-Initiativfonds gefördert. Mit seiner Förderlinie 2 zielt der RMU-Initiativfonds Forschung auf die Etablierung und Fortentwicklung von forschungsgetragenen Kooperationen und Netzwerken im RMU-Raum.  

Die aktuelle Ausschreibung von Förderlinie 2 bietet Personal- und Sachmittel zur Finanzierung von Vernetzungsaktivitäten wie Konferenzen oder Workshops. Die Förderung zielt auf die Etablierung und den Ausbau von RMU-internen Kooperationen und Netzwerken. Voraussetzungen für eine Förderung sind erste gemeinsame Vorarbeiten sowie erkennbares Potential für eine nachhaltige, auf gemeinsame Verbundprojekte ausgerichtete Kooperation. Antragsvorhaben sind bis zum 29.05.2020 einzureichen.

Unabhängig von der laufenden Ausschreibung der Förderlinie 2 besteht die ganzjährige, nicht termingebundene Antragsmöglichkeit auf Förderung durch die Förderlinie 1 des RMU-Initiativfonds Forschung. Förderlinie 1 dient der gemeinsamen Anschubfinanzierung von Anträgen für große, strategisch relevante Verbundprojekte, wie u.a. DFG-Sonderforschungsbereiche und DFG-Graduiertenkollegs. Förderlinie 1 richtet sich an Vorhaben, die innerhalb eines Jahres Skizzenreife erreichen können. Unabhängig von Ausschreibungsfristen erfolgt die Einreichung von Plänen für die Beantragung eines großen gemeinsamen Verbundprojekts durch die designierten Sprecherinnen und Sprecher der Vorhaben bei den jeweiligen Vizepräsidentinnen/Vizepräsidenten für Forschung. Die maximale Förderhöhe beträgt einmalig 50.000 Euro.

Die Förderung durch die Förderlinien 1 und 2 des RMU-Initiativfonds Forschung ist fach- und themenoffen.

Das Ziel des Treffens, das gegenseitig Kennenlernen und der Austausch zu Fragen rund um das Thema Tenure-Track im Rahmen der RMU-Allianz, ist voll aufgegangen! Nach der Begrüßung durch die TU-Präsidentin Professorin Tanja Brühl berichteten zwei Professorinnen, die bereits erfolgreich ein Tenure-Verfahren absolviert haben, in sehr persönlichen Impulsvorträgen von Erfahrungen, die für sie prägend waren. Im Anschluss an eine Vorstellungsrunde haben sich die Teilnehmenden rege untereinander ausgetauscht, Fragen geklärt und vernetzt. Auch erste gemeinsame Ideen für RMU-Forschungskooperationen wurden entwickelt.  Aufgrund der durchweg positiven Rückmeldung der Teilnehmenden, ist geplant, das Vernetzungstreffen von nun an regelmäßig auf RMU-Ebene durchzuführen.

Tenure-Track-Professuren sind sogenannte Qualifikationsprofessuren mit Entwicklungszusage. Berufen werden Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler in einer frühen Karrierephase zunächst befristet auf sechs Jahre. In dieser Zeit sammeln sie notwendige Erfahrungen in Forschung und Lehre sowie persönliche Kompetenzen, um nach erfolgreichem Tenure-Verfahren auf eine unbefristete Professur berufen zu werden.

Ute Esch/Anna Leßmeister/mho

Mehr Informationen finden Sie hier: https://aktuelles.uni-frankfurt.de/forschung/proxidrugs-unter-leitung-der-goethe-uni-wurde-in-clusters4future-aufgenommen/

Roboter halten in immer mehr Bereiche Einzug und finden mit fortschreitender Forschung auch immer mehr Akzeptanz. Am Fachgebiet Mess- und Sensortechnik des Fachbereichs Elektrotechnik und Informationstechnik (Etit) ist die Robotik bereits ein fester Bestandteil der Lehre. Gelernt und geforscht wird unter anderem an einem herkömmlichen modernen Industrieroboter, der mit Zubehör an die 100.000 Euro kostet. Für Praktika, Abschlussarbeiten und Seminare würden gleich mehrere Roboter für alle Studierenden benötigt, das heißt, der Bedarf an Robotern für die praktische Lehre ist hoch, die Kosten leider auch.

Gut, wenn das Know-how und die Begeisterung zur Entwicklung solcher Roboter in den Reihen der eigenen Studierenden zu finden sind: Felix Herbst hat in seiner Bachelorarbeit einen funktionsfähigen Sechs-Achsen-Knickarmroboter entwickelt und innovativ gefertigt. Dieser größtenteils 3D-gedruckte Roboter ist mit einer Spannweite von 43 Zentimetern deutlich kleiner als der Industrieroboter mit 80 Zentimetern, lässt sich aber genauso programmieren und ist dazu mit moderner Sensorik zur autonomen Lagebestimmung der einzelnen Achsen ausgestattet. Kostenpunkt: nur 600 Euro. „Meine Motivation war es, einen kostengünstigen Roboterarm als Alternative zum vorhandenen Industrieroboter zu konstruieren“, sagt Herbst.

Ein Sechs-Achsen Knickarmroboter…

Das ist ihm gelungen, mehr als das: Sein Roboter ist flexibel und modular anwendbar. Dazu hat er mithilfe von CAD (computer-aided design)-Anwendungen eine technische Zeichnung angefertigt. Per Schmelzschichtverfahren wurde dann eine Ebene auf die andere aufgetragen. Herbsts Roboter ist nicht nur kostengünstiger, sondern auch einfach reproduzierbar und vielseitiger als das Industriemodell. „Während viele Hersteller gerne geschlossene Systeme verwenden, die dann vom Anwender nicht mehr verändert werden können, habe ich bei der Auslegung der Elektronik und Schnittstellen darauf geachtet, dass diese erweiterbar und nicht auf die aktuellen Messwerte und Befehle limitiert sind.“

…ausgestattet mit unabhängiger Motorsteuerungsplatine…

Und so steht der hauseigene Roboter auch in Sachen Elektronik dem Industrieroboter in nichts nach. Ganz im Gegenteil: „Jede der sechs unabhängigen Motorsteuerungsplatinen ist mit einem Mikroprozessor, einem Motortreiber, einem Magnet Encoder zur Nullpunktpositionierung und einem CAN Interface (Controller Area Network) ausgestattet“, erklärt Sven Suppelt, der neben seinem Etit-Masterstudium und seiner Mitarbeit an der TU-Ausgründung „core sensing“ die Elektronik des Roboters entwickelt hat. „Man könnte sagen, dass wir die Intelligenz der Motorsteuerung direkt zu den Motoren bringen.“ Die Steuerung des Roboters sei so mit deutlich weniger Kabeln möglich, und die Integrationsdichte steige. In enger Zusammenarbeit mit Felix Herbst sei er schrittweise dabei vorgegangen, die Platine kontinuierlich zu optimieren.

…und kraftsensorintegrierter Nadel…

Dieser Roboter kann nun verschiedene Bewegungen ausführen und für unterschiedliche Anwendungen genutzt werden, zum Beispiel in der Medizin. Versehen mit einer von Sonja Wismath in ihrer Bachelorarbeit am Fachbereich Etit entwickelten Hohlnadel mit integriertem Kraftsensor in der Spitze, wird der Roboter zum OP-Assistenten und für automatisierte Nadelinjektionen verwendet. Die Kräfte, die durch die Interaktion der Nadelspitze mit dem umliegenden Gewebe entstehen, lassen sich so messen. „Diese Kräfte können dem Arzt sowohl während der Behandlung als auch in einem Trainingsszenario verstärkt dargestellt werden. Das sensibilisiert die haptische Wahrnehmung des Arztes“, so Wismath. Das ermögliche einen genaueren Nadeleinstich. Romol Chadda, Doktorand im Fachgebiet Mess- und Sensortechnik und, gemeinsam mit Jan Hinrichs, Betreuer der Bachelorarbeit, hat die Nadel in diesem Oktober auf der IEEE Sensors Konferenz in Kanada vorgestellt: „Die Reaktionen waren sehr positiv. Die Medizintechnik war schon immer ein relevanter Forschungsaspekt, da diese im direkten Zusammenhang mit dem Wohle der Menschheit steht und die Lebensqualität erheblich verbessern kann. Aktuelle Innovationen und Technologien ermöglichen nun einen größeren Fortschritt in diesem Bereich. Viele der Reaktionen haben uns ermutigt weiter zu forschen.“

…wird zum OP-Assistenten.

Aus dem Roboter mit eben dieser Hohlnadel versehen wird so ein OP-Assistent, der für den Praktikumsversuch „Medizintechnik – der Roboter als OP-Assistent“ im kooperativen Studiengang Medizintechnik zur Anwendung kommt. In der Medizinrobotik hat bisher noch der operierende Arzt die Kontrolle über die durchzuführende Tätigkeit und wird vom Roboter lediglich unterstützt. „Die größte Herausforderung wird sein, Roboter so weit zu optimieren, dass sie kollaborativ mit anderen Menschen zusammenarbeiten“, so Dennis Roth, ebenfalls Masterstudent am Fachbereich Etit und Betreuer des Praktikumsversuchs. Grundsätzlich sollen den Studierenden während des Praktikums der Umgang mit Roboter-Betriebssystemen nähergebracht und verschiedene Begriffe aus der Robotik erklärt werden. Zudem lernen sie, wie Medizinroboter bei einer Nadelbiopsie eingesetzt werden können. „Dabei wird den Studierenden deutlich gemacht, welche Schwierigkeiten auftreten können und dass ein solcher Nadeleinstich nicht ganz so trivial ist, wie es zunächst scheinen mag.“ Das Besondere aber sei, „dass der von Felix entwickelte Roboter ohne große Kosten vielen Studierenden zugänglich gemacht werden kann. Er erlaubt das gefahrlose Testen von eigenen Codes und eigenen Programmabläufen, sodass die Hemmschwelle im Umgang viel niedriger ist“.

Begeisterung für das eigene Fach

Und damit dieses sehr interdisziplinäre Projekt ab dem kommenden Sommersemester auch zur Anwendung kommt, arbeitet Felix Herbst im Rahmen des Projektseminars PEM (Praktische Entwicklungsmethodik in der Vertiefungsrichtung Sensorik, Aktorik und Elektronik (SAE) an der Vervielfältigung des Roboters. „Außerdem experimentiere ich aktuell mit neuen Antriebskonzepten, die den Roboter noch präziser und günstiger machen sollen. Parallel arbeite ich an der Erweiterung der Software-Funktionalität. Ich möchte noch weitere Sensoren und Motor-Controller einbinden, die dann neue Nutzungsmöglichkeiten bieten.“

Nach ihrer Motivation befragt, gaben alle ähnliche Antworten, nämlich die Begeisterung für ihren jeweiligen Schwerpunkt. Felix Herbst: „Robotik verbindet für mich Software und Hardware sinnvoll miteinander. Ich programmiere gerne und sehe direkt ein physisches Ergebnis, wenn das Programm funktioniert. Mich faszinieren einfach Automatisierung und Mensch-Maschine Interaktion.“

Professor Mario Kupnik, Leiter des Fachgebiets Mess- und Sensortechnik, hat die einzelnen Projekte begleitet, koordiniert und zusammengeführt. Ihn fasziniert die herausragende Zusammenarbeit seiner Studierenden: „Unsere Studierenden haben aus dem Stand heraus einen sehr beeindruckenden Roboter entwickelt, der nun der kommenden Generation der Medizintechnik-Studentinnen und -Studenten, aber auch Studierenden der Elektrotechnik, Mechatronik und Informatik, zur Verfügung steht und deren praktische Ausbildung deutlich verbessert. Das spricht für die Qualität unserer forschungsgeleiteten Lehre und für das hohe Niveau, auf dem unsere Studierenden lernen und bereits forschen. Einer der Hauptgründe, warum ich Anfang 2015 an die TU Darmstadt gewechselt bin.“

Der Studiengang B.Sc. Medizintechnik wird vom Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Darmstadt in Kooperation mit dem Fachbereich Medizin der Goethe-Universität Frankfurt (GU) gemeinsam getragen. Module werden also sowohl an der TU als auch an der GU gelehrt. Unterstützt durch den RMU-Initiativfonds Lehre sollen in Zusammenarbeit des Fachgebiets Mess- und Sensortechnik der TU und des Instituts für Diagnostische und Interventionelle Radiologie (Professor Thomas Vogl) der GU Praktikumsversuche aus dem Bereich Medizinrobotik aufgebaut werden. Der OP-Roboter findet hierbei Anwendung.