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Rund sechs Millionen Euro Forschungspreisgeld an die FAU

09.12.2014 - (idw) Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Gleich vier Nachwuchswissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) konnten sich im härtesten Auswahlverfahren zur Vergabe europäischer Fördermittel durchsetzen: In den kommenden fünf Jahren unterstützt der Europäische Forschungsrat (ERC) die exzellenten Forschungsvorhaben von Dr. Björn Braunschweig, PD Dr. Andreas Bräuer, PD Dr. Gerhard Krönke und Prof. Dr. Sabine Maier mit je einem der mit 1,5 Millionen Euro dotierten ERC Starting Grants. Bei der strengen Auswahl unter den Projektvorschlägen entscheidet das ERC auf Basis eines umfassenden Begutachtungsprozesses, an dem eine Vielzahl der auf den jeweiligen Forschungsgebieten führenden internationalen Wissenschaftler beteiligt ist. Weniger als zehn Prozent der eingereichten Forschungsvorhaben schaffen die Hürde. Der ERC vergibt diese Fördermittel jährlich an die vielversprechendsten jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die so die Chance erhalten sollen, eigene Arbeitsgruppen auszubauen und Forschungsprojekte mit hohem Innovationspotenzial voranzutreiben.

Auffallend: Drei der vier Preisträger an der FAU gehören zu den Exzellenzeinrichtungen der Universität. Zwei sind am Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials (EAM) beteiligt, einer kommt von der Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT) das mag als Indiz gelten, dass die Mittel aus der Exzellenzinitiative an der FAU hervorragend investiert sind. Die Nominierung von Dr. Gerhard Krönke, der an der Medizinischen Klinik 3 (Rheumatologie und Immunologie) am Universitätsklinikum Erlangen arbeitet, unterstreicht dagegen einmal mehr die herausragende Stellung der Erlanger medizinischen Forschung im Bereich Immunologie. Ein fünfter Wissenschaftler, der in diesem Jahr mit einem ERC Starting Grant bedacht wurde, lehrt und forscht derzeit übrigens ebenfalls an der FAU: Dr. Edouard Berrocal von der Universität Lund ist Gastprofessor in Erlangen.

Prof. Dr. Joachim Hornegger, Vizepräsident für Forschung der FAU, ist begeistert: Gleich vier ERC Starting Grants auf einen Schlag an die FAU zu holen das ist ein überwältigender Erfolg. Unsere Preisträgerin und unsere drei Preisträger sind wirklich ganz besondere Forscherpersönlichkeiten und ich gratuliere ihnen herzlich zu dieser großartigen Leistung. Wir sind stolz auf unsere Rising Stars! Dies zeigt aber auch, wie hoch der Stellenwert der Nachwuchsförderung an der FAU ist und wie sichtbar wir mittlerweile in der internationalen Forschungslandschaft sind.

Der Schaum-Versteher: Dr. Björn Braunschweig, 35

Was macht einen guten Cappuccino aus? Die perfekte Konsistenz des Schaumhäubchens obenauf. Doch wie lassen sich die Eigenschaften von Schäumen gezielt beeinflussen und zwar nicht nur beim Cappuccino, sondern bei Schäumen generell? Die Lösung dieses Problems würde völlig neue Anwendungsmöglichkeiten von Schäumen ermöglichen, wie beispielsweise die Aufreinigung von Antikörpern oder von Rohstoffen. Auf diese Weise ließen sich die Kosten für diese Prozesse erheblich reduzieren. Doch der Weg zum Schaum mit maßgeschneiderten Eigenschaften ist gar nicht so einfach. Denn die Forscher müssen dazu zunächst einmal verstehen lernen, wie ein Schaum auf molekularer Ebene zustande kommt und wie die molekulare Struktur an der Grenzfläche, also dort, wo Gas und Flüssigkeit in den einzelnen Schaumbläschen aufeinandertreffen, sich auf die Eigenschaften des Schaumes etwa auf seine Stabilität auswirkt. Björn Braunschweig geht diesen Mechanismen nun in seinem ERC-Projekt von A bis Z auf den Grund. So untersucht er alle Hierarchieebenen sozusagen von winzig klein bis riesengroß: Er nimmt die Molekülstruktur an der Grenzfläche ebenso unter die Lupe wie die Schaumblase selbst mit ihren Wänden, den Lamellen, und schließlich den makroskopisch sichtbaren Schaum. Damit dies gelingt, ist eine interdisziplinäre Herangehensweise nötig, die Grundlagenforschung in Physik und Chemie mit der Verfahrenstechnik kombiniert. In allen drei Disziplinen hat Björn Braunschweig bereits intensiv gearbeitet und auch am Lehrstuhl für Feststoff- und Grenzflächenverfahrenstechnik (LFG), an dem er forscht, sind sie in idealer Weise vereint.

Björn Braunschweig macht sich eine ausgefeilte Untersuchungsmethode zunutze: die sogenannte nichtlineare optische Spektroskopie. Mit Hilfe dieser spektroskopischen Methode lässt sich gezielt der molekulare Aufbau von Grenzflächen untersuchen. Hierzu werden ultrakurze Laserpulse eingesetzt, deren intensive elektromagnetische Strahlung durch die Wechselwirkung mit Stoffen oder Molekülen in Licht mit anderer Wellenlänge umgewandelt werden kann, zum Beispiel rotes Licht in blaues Licht. Diese Verwandlung des Lichts ist für viele Materialien nur an der Grenzfläche erlaubt, was den enormen Vorteil der nichtlinearen optischen Spektroskopie ausmacht. Der Grund ähnelt der sprichwörtlichen Suche nach der Nadel im Heuhaufen: Es müssen die wenigen Atom- beziehungsweise Moleküllagen an der Grenzfläche von der überwältigen Anzahl von Molekülen mit fast identischen Eigenschaften im Volumen selbst unterschieden werden.

Mit den kombinierten Erkenntnissen von Experiment und Analyse aus allen Größenskalen der Prozesskette der Schaumentstehung, lässt sich, so die Vision Braunschweigs, gezielt die Eigenschaft eines Schaums steuern und verbessern. Das Ergebnis wäre ein Superschaum, der für die verschiedensten Anwendungen perfekt konfiguriert werden könnte.

Zur Vita

Dr. Björn Braunschweig ist seit 2012 Leiter einer Nachwuchsgruppe am Lehrstuhl für Feststoff- und Grenzflächenverfahrenstechnik (LFG). Seit April 2014 ist er Mitglied im Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials (EAM) und seit 2013 Mentor in der Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT). 2011 hatte er ein Feodor-Lynen-Rückkehrer-Stipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung an der FAU, von 2009 bis 2010 eine Postdoc-Position als Feodor-Lynen-Stipendiat an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign (USA) inne.

Sein Studium der Physik absolvierte er an der TU Clausthal, wo er 2009 promovierte. Bereits hier kristallisierte sich sein zukünftiger Forschungsschwerpunkt heraus: Verfahren der nichtlinearen Optik und der Oberflächenwissenschaften. Für den ERC Starting Grant bringt er 10 Jahre Erfahrung aus dem Bereich nichtlinearer Optik kombiniert mit Oberflächenwissenschaften ein dies aus dem Blickwinkel von drei Disziplinen: Physik (Doktorarbeit im Bereich geladener Grenzflächen), Chemie (Postdoc im Bereich Elektrokatalyse) und Verfahrenstechnik.

Geschüttelt, nicht gerührt: PD Dr. habil. Andreas Bräuer, 36

Die Hochdruckverfahrenstechnik kommt in den verschiedensten Bereichen des täglichen Lebens zum Einsatz. Beispiele sind das Entkoffeinieren von Kaffee, die Extraktion von Aromastoffen, Ölen und pharmazeutischen Wirkstoffen aus Naturstoffen, Verbrennungsprozesse in Diesel- oder Ottomotoren sowie verschiedenste Verfahren zur Herstellung feinster Partikel. Die flexibel einsetzbare Hochdruckverfahrenstechnik bietet die Möglichkeit, durch eine Variation des Drucks die im Prozess ablaufenden Teilschritte und damit die Eigenschaften des herzustellenden Produkts einfach und zielgerichtet zu beeinflussen. Doch das Verfahren birgt auch einen Nachteil: Die Diffusion ist im Verhältnis zur Zähflüssigkeit von Stoffen gering bei Mischprozessen braucht es daher etwas Zeit, bis sich zwei Substanzen auf molekularer Ebene tatsächlich vermengt haben. Die Konsequenz: Bereits während des Gemischbildungsvorgangs können zwei Substanzen anfangen miteinander zu reagieren, selbst wenn sie wegen der langsamen Diffusion auf molekularer Ebene noch gar nicht homogen miteinander vermischt sind. Die Reaktion findet dann also in einem System statt, das vor dem bloßen Auge schon perfekt vermischt erscheint, aber auf molekularer Ebene tatsächlich noch heterogen ist. Da die Reaktion selbst auch auf molekularer Ebene abläuft, werden die Inhomogenitäten des Gemischs vor der R

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