Leiter des Standorts Göttingen-Braunschweig des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Die ROSETTA Mission – Aufbruch zu den Ursprüngen des Sonnensystems
Nach einem mehr als zehnjährigen Flug durch die Weiten des Sonnensystems hat die europäische Raumforschungsmission ROSETTA im vergangenen Jahr den Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko erreicht und am 12. November 2014 den Lander „Philae“ auf der Kometenoberfläche abgesetzt. Seitdem ist die Erforschung dieses kleinen, unerwartet zerklüfteten Himmelskörpers, der aus zwei Teilen zu bestehen scheint, in vollem Gange.
Deutsche Forscher und Ingenieure sind an der Mission führend beteiligt, insbesondere aus dem DLR und zwei Max-Planck-Instituten, aber auch aus mehreren Universitäten. Die Missionskontrolle obliegt dem ESOC in Darmstadt, die Kontrolle des Landers dem DLR in Köln. Aus Braunschweig stammen vier verschiedene Missionsbeiträge.
Die Wissenschaftler wollen die Struktur und Zusammensetzung des Kometen, insbesondere seinen Gehalt an organischen Molekülen, analysieren und damit tiefgreifende Erkenntnisse über die Frühgeschichte unseres Sonnensystems gewinnen. Vor allem die biochemischen Grundlagen der Lebensentstehung in den Urozeanen der Erde vor etwa vier Milliarden Jahren sollen durch die Analyse des Kometenmaterials erhellt werden.

Zur Person
Joachim Block wurde am 30.11.1953 in Braunschweig geboren und studierte Physik an der TU Braunschweig. Im Anschluss arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und promovierte 1988 zum Doktor-Ingenieur an der Universität Kassel. Seit 1994 leitete Block verschiedene Raumfahrtprojekte am DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik, insbesondere Entwicklung, Bau und Betrieb der Struktur des Kometenlanders „Philae“ für die europäische Kometenmission ROSETTA. Seit 2009 war er Schwerpunktleiter Raumfahrt an diesem Institut und leitet seit 2011 die Standorte Braunschweig und Göttingen des DLR. Seit 2008 hat er eine Honorarprofessur am Institut für Geophysik und extraterrestrische Physik der TU Braunschweig.

Massachusetts Institute of Technology, Cambridge (USA)

Innovationen in der Luftfahrt-Antriebstechnik
Die wachsende globale Umweltkrise und die dramatische Erhöhung der Treibstoffkosten fordern mehr denn je Innovation in der Flugzeug- und Triebwerkentwicklung. Auch wenn sich die Flugzeugsilhouetten während den letzten 60 Jahren kaum veränderten, haben sich Technologien in Werkstofftechnik, Herstellungsverfahren, Avionik und Antriebstechnik rasant entwickelt. Trotz dieses Entwicklungsdruckes entschieden sich Airbus und Boeing vor ein paar Jahren gegen einen komplett neuen Flugzeugtypen. Stattdessen setzten sie ihre Strategie für Mittelstrecken Flugzeuge, den A320 NEO (New Engine Option) und die Boeing 737 MAX, auf neue Triebwerke mit erhöhtem Nebenstromverhältnis. Es stellt sich die Frage, wie lange man ohne neue Flugzeugarchitektur und Konfiguration auskommen wird, speziell im Licht der Quantensprünge in der Antriebstechnik und den wachsenden Anforderungen und Umweltzwängen. Einleitend wird ein kurzer historischer Abriss über die Triebwerkentwicklung gegeben, gefolgt von einem Überblick über neue Ideen in der Antriebstechnik und Gedankenanstöße für die Frage, auf welchen Gebieten in der Zukunft geforscht werden sollte und welche gegenwärtigen Forschungsgebiete weniger erfolgversprechend sind.

Zur Person
Zoltan Spakovszky ist Professor of Aeronautics and Astronautics am Massachusetts Institute of Technology und Leiter des Gasturbinen-Laboratoriums (GTL) am Lehrstuhl für Luft- und Raumfahrttechnik. Seine Forschungsinteressen gelten der Strömungslehre und Gasdynamik mit Anwendung Turbomaschinen und Antriebstechnik. Am MIT lehrt er Thermodynamik, Fluidmechanik und Aeroakustik. Spakovszky erhielt im Jahre 1997 seinen Dipl.-Ing. ETH in Maschinenbau und Verfahrenstechnik und forschte anschließend in den Vereinigten Staaten bei Pratt & Whitney Aircraft Engines und NASA Lewis Research Center. Am MIT erhielt er 1999 seinen Master of Science und promovierte im Jahre 2000 in Luft- und Raumfahrttechnik. Vor Antritt seiner Professur am MIT 2001 arbeitete er als Lead Engineer bei GE Aircraft Engines. Spakovszky ist ein ASME Fellow und auch als Technischer Berater in der Industrie tätig. 2009 verbrachte er ein Jahr in Japan als Technology Special Advisor bei Mitsubishi Heavy Industries (MHI). Er hat zahlreiche Preise und Auszeichnungen erhalten.

Professor für zelluläre Neurobiologie und Direktor des Zoologischen Institutes an der TU Braunschweig

Lernen lernen – Lehren lernen – Lernen fördern: Anmerkungen aus Sicht der Hirnforschung
Lernen muss jeder, und wir lernen den ganzen Tag, oft ohne es zu merken. Nur erinnern wir nicht immer das, was wir uns merken wollten oder merken sollten. Jede Information, die wir speichern, wird in unserem Gehirn abgelegt, und hierbei spielen Gehirnstrukturen eine Rolle, die neben Fakten auch Gefühle und Motivation steuern. Der Vortrag geht auch der Frage nach, was die Hirnforschung dazu sagen kann, unter welchen Bedingungen wir besonders effektiv lernen können, aber auch warum sich das Gehirn bei Erinnerungen manchmal täuscht. Weiter wird der Frage nachgegangen, warum wir uns manchmal nicht an etwas erinnern können und wie wir das verhindern können. Es wird aber auch gezeigt, dass das Gedächtnis wesentlich besser ist als wir oft vermuten. Der Vortrag richtet sich aber auch und vor allem an die, die Wissen vermitteln. Wie kann man Wissen effizient vermitteln? Was sind hier die Limitierungen, die die Natur dem Gehirn setzt, welche Rolle spielen Gefühle und vor allem: welche Rolle spielen Motivation und Konzentration? Es wird auch erklärt, welche wichtige Rolle Bewegung für die Gehirnentwicklung und für das Lernen hat. Welche Rolle haben Computerspiele und Fernsehen auf das Lernverhalten von Schülern / Schülerinnen?

Zur Person
Martin Korte (Jahrgang 1964) ist Professor für zelluläre Neurobiologie an der TU Braun-schweig und Direktor des Zoologischen Institutes. 2010 – 2012 war er Vizepräsident der TU Braunschweig. Er studierte Biologie (Diplom) in Münster, Tübingen und an den National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA, arbeitete für viele Jahre an den Max-Planck-Instituten für Hirnforschung (Frankfurt) und Neurobiologie (München-Martinsried) und habilitierte 2001 an der LMU München.
Martin Korte erforscht die zellulären Grundlagen von Lernen und Gedächtnis ebenso wie die Vorgänge des Vergessens. Er ist einer der meistzitierten deutschen zellulären Neurobiologen und einer der ausgewiesensten Lernforscher in Deutschland. 1996 wurde er mit dem Karl Heinz Beckurts-Preis für besonderes Engagement in Lehre, Didaktik und in der Anregung von Schülern und Schülerinnen zu eigenen wissenschaftlichen Arbeiten ausgezeichnet. Er ist Mitglied der European Dana Alliance for the Brain (EDAB), die sich für die öffentliche Vermittlung der Neurowissenschaften in Europa einsetzt. Seit 2013 ist er Mitglied der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften.

Direktor der Abteilung für Physikalische Festkörperchemie des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung, Stuttgart

Das „chemische Innenleben“ fester Stoffe: Von Fehlstellen zu modernen Batterien
Die Sonderrolle des Festkörpers in der Chemie ist eklatant: Entweder wird er als inert angesehen oder als in Gänze instabil. Lediglich die Oberfläche wird als Hort chemischen Geschehens begriffen. Die Vorstellung eines chemischen Innenlebens erscheint trotz aller Fortschritte auf dem Gebiet der Festkörperchemie immer noch abenteuerlich. Dabei erlaubt die Betrachtung der Punktfehler – wie fehlende oder zusätzliche Teilchen – eine Behandlung des festen Zustandes, die der „wässrigen Chemie“ weitgehend ähnlich ist. Die Gestaltung dieser „Fehlerchemie“ ist der Schlüssel zur Funktionseinstellung fester Stoffe in Hinblick auf Lithiumbatterien oder Brennstoffzellen wie für ein tieferes Verständnis von Festkörperreaktionen.

Zur Person
Joachim Maier (geb. 1955 in Neunkirchen, Saar) studierte Chemie an der Universität des Saarlandes, promovierte dort 1982 und schloss seine Habilitation an der Universität Tübingen 1988 ab. Er lehrte oder lehrt noch in Tübingen, am MIT als externes Fakultätsmitglied, an der Universität Graz als Gastprofessor und an der Universität Stuttgart als Honorarprofessor. Joachim Maier ist gewähltes Mitglied verschiedener nationaler und internationaler Akademien. Als Direktor der Abteilung für Physikalische Festkörperchemie (seit 1991) des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung liegen seine Hauptinteressen im konzeptionellen Verständnis chemischer und elektrochemischer Phänomene in und an Festkörpern, wie auch in ihrer gezielten Nutzung in materialwissenschaftlichen Anwendungen.

Leiter des Instituts für Nachrichtentechnik der Technischen Universität Braunschweig

Kooperationsmodelle zwischen drahtlosen Breitband- und Rundfunknetzen
Die zunehmende Bedeutung von Smartphones und Tablet PCs führt dazu, dass der Bedarf nach Übertragungskapazitäten zu diesen Endgeräten permanent wächst. Die Mobilfunknetze werden daher kontinuierlich ausgebaut und benötigen mehr und mehr Platz im Frequenzspektrum. Klar erkennbar ist, dass der Datenverkehr in diesen Netzen zunehmend durch Video-Konsum geprägt ist. Ein bedeutender amerikanischer Netzausrüster prognostiziert, dass im Jahr 2019 der Anteil von Video am Datenverkehr in drahtlosen Netzen bereits bei 72% liegen wird. Auf Video spezialisiert sind die heute bestehenden Rundfunknetze. Daher bietet es sich an, Systeme zu erfinden, die das Beste aus beiden Welten zusammenführen, um einerseits die Mobilfunknetze von Videodaten zu entlasten, andererseits aber die Übertragung hochqualitativer Videosignale zu mobilen Endgeräten zu ermöglichen. Die dominierenden Forschungsthemen des Autors kann man vor dem Hintergrund der skizzierten Entwicklung unter der Überschrift: „Kooperationsmodelle zwischen Broadband und Broadcast“ subsummieren. Sein Team hat drei Systeme erfunden, nämlich (in chronologischer Reihung) „Dynamic Broadcast“, „Tower Overlay over LTE-A+ (TOoL+)“ und „Redundancy on Demand (RoD)“. Der Vortrag wird diese Systeme, und die Überlegungen, die zu ihrer Entwicklung geführt haben, vorstellen.

Zur Person
Nach dem Studium der Elektrotechnik an der Technischen Universität Braunschweig und einer Tätigkeit als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am dortigen Institut für Nachrichtentechnik begann Dr. Reimers eine Tätigkeit in der Industrie. Als Leiter einer Vorentwicklungsgruppe, später als Entwicklungsleiter der Kameraentwicklung und schließlich als Leiter eines Produktbereiches im Geschäftsbereich Fernsehanlagen der Robert Bosch GmbH wirkte er auf der Seite der Studiotechnik für das Fernsehen. Von 1989 bis 1993 war er der Technische Direktor des NDR und wechselte anschließend als Universitätsprofessor an die Technische Universität Braunschweig, wo er das Institut für Nachrichtentechnik leitet. Prof. Reimers ist Mitbegründer des Industriekonsortiums „DVB Project“. Als Leiter des Technical Module dieses Konsortium war er zwanzig Jahre lang für die Entwicklung der technischen Systeme wie (DVB-C, DVB-S, DVB-T, DVB-S2, DVB-C2 oder DVB-T2) verantwortlich, über die große Teile der Weltbevölkerung heute Fernsehprogramme empfängt. Prof. Reimers erhielt zahlreiche internationale und nationale Auszeichnungen.

Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA

Biologisch inspirierte optische Materialien – einzigartige Lichtmanipulationsstrategien in der Natur als Vorbild für die Entwicklung von multifunktionalen, dynamischen, optischen Materialien
Der Fokus unserer Forschung liegt auf den wissenschaftlichen Grundlagen und anwendungsbezogenen Schwerpunkten der Entwicklung von multifunktionalen, hierarchisch strukturierten, biologisch inspirierten Materialsystemen. Hierbei konzentrieren wir uns vor allem auf Materialien mit variablen optischen Eigenschaften. Solche Materialien sind gekennzeichnet durch kontrollierte und eindeutig identifizierbare Variationen in ihrer Interaktion mit Licht, welche zum Beispiel durch spezifische mechanische oder chemische Stimulierung herbeigeführt werden können. Wir profitieren dabei von kontinuierlich vertieften Einsichten in die Wirkungsweise einer Vielzahl von biologischen, photonischen, Längenskalen-übergreifenden Materialarchitekturen, welche sich im Verlauf der natürlichen Evolution in verschiedenen Organismen konvergent geformt haben. In diesem Zusammenhang evaluieren wir die Anwendbarkeit von Design-Konzepten, welche in biologischen, photonischen Strukturen vorherrschen, für die Herstellung von neuen, künstlichen, optischen Materialien. Wir versuchen die Mechanismen, welche der Entstehung von biologischen optischen Materialen unterliegen, zu verstehen und arbeiten an der Konzeption von Herstellungsverfahren für neue optische Materialien, welche gleichermaßen von unserem Verständnis für biologische Strukturbildungsprozesse und von etablierten synthetischen Fertigungsroutinen profitieren. Auf diese Weise legen wir die Grundlagen für die Herstellung neuer optischer Materialien und funktioneller Komponenten für ein weites Feld von Anwendungen in der Sensorik, der effizienten Energieumwandlung, der Informationsverarbeitung und -kommunikation, der Materialverarbeitung und der Medizin. Die Schwerpunkte dieses Vortrages liegen zum einen auf der Diskussion verschiedener biologischer Materialien mit einzigartigen optischen Eigenschaften, wie die blauen Früchte von tropischen Pflanzen oder die Farbmuster in semi-transparenten Muschelschalen, und zum anderen auf der Präsentation von neuen Materialien mit kontrolliert variierbaren Lichtwechselwirkungen, zum Beispiel optischen Fasern, welche auf mechanische Verformung mit einer proportionalen, reversiblen Farbänderung reagieren, oder flexibel konfigurierbaren, Emulsions-basierenden Mikrolinsen.

Zur Person
Mathias Kolle forscht grenzübergreifend in den Bereichen Optik, Materialwissenschaft und Biotechnologie mit Fokus auf einzigartige Mechanismen optischer Sensorik, Kommunikation oder Energieumwandlung in der Natur und der Entwicklung von multifunktionalen optischen Materialien und Systemen. Seit Ende 2013 lehrt und forscht Mathias Kolle als Assistant Professor im Mechanical Engineering Department am Massachusetts Institute of Technology. Davor arbeitete er von 2010 bis 2013 als PostDoktorand und Alexander-von-Humboldt-Stipendiat bei Prof. Joanna Aizenberg in der School of Engineering and Applied Science an der Harvard University. Gefördert vom DAAD promovierte Mathias Kolle an der Cambridge University bei Prof. Ullrich Steiner in der Physik. Seine Doktorarbeit im Jahre 2011 wurde mit dem Dissertationspreis der Deutschen Physikalischen Gesellschaft gewürdigt und erschien in der Springer-Buchreihe „Springer Theses: Recognizing Out-standing Ph.D. Research“. Mathias Kolles Interesse an internationalen Forschungsinitiativen resultiert aus seinen Erfahrungen im trinationalen Studiengang der Physik „Saar-Lor-Lux“, eine Zusammenarbeit der Universität des Saarlandes, l’Université de Lorraine, Nancy, FR und der Université de Luxembourg (ci.physik.uni-saarland.de), im Rahmen dessen er 2006 sein Physikdiplom erhielt.

Volkswagen-Konzernforschung / Leiter der Unterabteilung „Automatisiertes Fahren“

Einführungsstrategie des Automatisierten Fahrens
Wesentliches Argument für die Einführung automatischer Fahrfunktionen ist die Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen wie z.B. die Vermeidung von Verkehrsunfällen oder die Minderung von CO2-Emissionen, um nur einige zu nennen. Voraussetzung für die Einführung solcher Systeme ist ein klares und einheitliches Verständnis der unterschiedlichen Automationsgrade sowie deren Zuordnung auf konkrete Funktionen, ein realistisches Einführungsszenario ebenso wie die Bewältigung sowohl technischer als auch rechtlicher Herausforderungen.
Dieser Vortrag adressiert daher die klare Definition von Begrifflichkeiten für die unterschiedlichen Stufen der Automatischen Fahrzeugführung, wie diese kürzlich von VDA und SAE publiziert wurden. Er illustriert eine stufenweise Einführungsstrategie solcher Funktionen ausgehend von teilautomatischen Funktionen wie z.B. Stau- und Park-Assistent, gefolgt von automatischen Funktionen, bei denen sich der Fahrer unter bestimmten Voraussetzungen von der Fahraufgabe abwenden darf. Eine solche sog. Hochautomatische Fahrfunktion der ersten Generation ist z.B. der Stau-Chauffeur, gefolgt von Systemen der zweiten Generation wie z.B. dem Autobahn-Chauffeur oder dem Parkhaus-Piloten. Auch Roboter-Taxis sind theoretisch vorstellbar, jedoch erst in einer fernen Zukunft.
Im Folgenden werden technische Lösungsansätze sowie Status und Weiterarbeit zur Anpassung der rechtlichen Rahmenbedingungen für eine automatisierte Fahrzeugführung aufgezeigt.

Zur Person
Dr. Arne Bartels leitet seit 2006 in der Volkswagen-Konzernforschung die Unterabteilung „Automatisiertes Fahren“. Er ist Vorsitzender des VDA-Arbeitskreises „Automatisiertes Fahren“, war Mitglied der BASt-Arbeitsgruppe „Rechtsfolgen zunehmender Fahrzeugautomatisierung“ und entwickelte im Rahmen des EU-Förderprojektes HAVEit den sog. „Temporary Auto-Pilot“. Seine Wurzeln hat er in der VW Serienentwicklung, wo er von 2001 bis 2006 Fahrerassistenzsysteme von der Vorentwicklung bis zur Serienreife führte. Studiert und promoviert hat er an der TU Braunschweig im Fachbereich Elektrotechnik.

Max-Planck Institut für Hirnforschung, Frankfurt

Karten des Denkens: die Vermessung neuronaler Netzwerke
Unser Gehirn ist eine beeindruckende Errungenschaft: Es ermöglicht uns Freunde selbst unter schlechten Sichtverhältnissen wiederzuerkennen, unser Auto zu finden, auch abstrakte Muster zu unterscheiden. Das Ziel unserer Forschung ist zu verstehen, wie unser Gehirn zu solchen Aufgaben in der Lage ist. Strukturell ist eines der beeindruckendsten Phänomene unseres Nervensystems die enorm komplexe Kommunikation zwischen Milliarden von Nervenzellen. Jedes Neuron kommuniziert direkt mit mehr als eintausend an-deren Neuronen – das sind mehr Kommunikationspartner als die meisten Menschen haben!
Die Kommunikations-Struktur von Nervenzellnetzwerken zu kartieren und also die Kabel im Gehirn zu entwirren, ist das Ziel des neuen Forschungsfeldes ‚Connectomics‘. In diesem Vortrag wird Moritz Helmstaedter die neuesten Durchbrüche der Connectomics präsentieren, beginnend bei leistungsfähigen Elektronenmikroskopen bis hin zur Datenanalyse durch Mensch und Computer. Um die Datenanalyse für große Datensätze überhaupt zu ermöglichen, entwickelt Helmstaedters Forschungsabteilung wissenschaftliche Computerspiele mit dem Ziel, die Öffentlichkeit für die Forschung zu begeistern und zur Mithilfe zu motivieren. Die Neurowissenschaften wollen so einem Verständnis des erstaunlichen Computers näherkommen, der in unseren Köpfen operiert.

Zur Person
Geboren 1978 in Berlin. Ab 1998 Medizin- und Physikstudium an der Ruprecht-Karls-Universität in Heidelberg (Approbation als Arzt und Physik-Diplom). Doktorarbeit bei Nobelpreisträger Prof. Bert Sakmann am Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung in Heidelberg. Ebendort Post-Doc mit Prof. Winfried Denk. Von 2011 – 2014 Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Neurobiologie, München. Seit August 2014 wissenschaftliches Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft und Direktor am Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main.