Forschungsprofil
Vielfältig, exzellent, innovationsstark
Die Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) verfügt über ein breites Fächerspektrum, von Ingenieur- bis Geisteswissenschaften. Wir richten unsere Forschung aktiv auf Innovationen aus, sowohl in den Fachdisziplinen als auch interdisziplinär. Dabei lassen wir uns an den höchsten nationalen und internationalen Standards messen, deren Weiterentwicklung wir selbst vorantreiben. Aus der Fülle exzellenter Forschung an der RPTU, stehen im Forschungsprofil sieben Profillinien im Zentrum der interdisziplinären Profilbildung:
Menschliche Gesellschaften unterliegen kontinuierlich Transformationsprozessen, häufig begleitet oder sogar getrieben von technologischem Fortschritt. An der RPTU beschreiben, analysieren und gestalten wir die gesellschaftlichen und technologischen Transformationsprozesse unserer Zeit. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der Wechselwirkung zwischen gesellschaftlichen Prozessen und der fortschreitenden Digitalisierung.
Beispiele für gesellschaftliche Prozesse, die wir erforschen, sind die soziodemografische Transformation, der Wandel sozialer, politischer, kultureller und sprachlicher Normen, Transformationsprozesse in Verbindung mit Globalisierung, Migration und Diversität sowie individuelle Veränderungen im Kontext von gezielten Interventions- und Fördermaßnahmen.
Solche Wandelprozesse haben Auswirkungen auf Individuen, ihre Psyche und ihre Gesundheit, das Zusammenleben sowie auf Lern- und Arbeitswelten.
Die Digitalisierung ist der technologische Transformationsprozess mit der größten Querschnittswirkung; sie ist darüber hinaus eine zentrale Voraussetzung für nachhaltiges Wirtschaften. Die Basis bilden Schlüsseltechnologien wie Künstliche Intelligenz, Kommunikationstechnik und Mikroelektronik: Forschungsschwerpunkte der RPTU, in denen sie nationale Programme koordiniert. Die RPTU ist in nationalen und internationalen Netzwerken und Gremien sowie mit der forschenden Industrie eng vernetzt und sichert damit die technologische und digitale Souveränität Deutschlands und Europas.
Koordinierte Forschung in der Profillinie
Diversity - Diversität und Transformation. Interdisziplinäre Forschungsperspektiven auf heterogene Gesellschaften (Forschungsinitaitve RLP)
MLKL - Machine Learning Kaiserslautern-Landau (Forschungsinitaitve RLP)
N-Code - Neuro-COgnitive DEvelopment across the life span (Forschungsinitaitve RLP)
SCOPE - Unsicherheit, Fehlinformation und Polarisierung: Gesellschaftliche Kommunikation in Zeiten der Permakrise (Forschungsinitaitve RLP)
Center for Ethics and the Digital Society (CEDIS) (universitärer Potentialbereich)
GRK 2277 "Statistical Modeling in Psychology - SMiP"
Offene Digitalisierungsallianz Pfalz (Innovative Hochschule)
Ageing Smart – Räume intelligent gestalten (Carl-Zeiss Durchbrüche)
Energie- und Datensparsame Methoden für Umgebungswahrnehmung in Eingebetteten KI Systemen (Carl-Zeiss Durchbrüche)
5G Modellregion Kaiserslautern
Klimawandel, Artensterben und Ressourcenknappheit gehören zu den drängendsten Problemen der Gesellschaft. Unsere interdisziplinäre Forschung dient dem eingehenden Verständnis der Ursachen und Folgen dieser Probleme. Auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse entwickeln wir vielfältige Lösungen für die komplexen Problemstellungen. In Beratungs- und Bildungsprozessen vermitteln wir diese in die Gesellschaft und Wirtschaft hinein. Schwerpunkte unserer Forschung sind biologische, physikalische und chemische Prozesse in Gewässern, Böden und Agrarlandschaften sowie die Entwicklung ressourceneffizienter, klima- und umweltschonender Verfahren und Produktionsprozesse. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Integration psychologischer, wirtschafts- und sozialwissenschaftlicher Fragestellungen bei der Umsetzung technischer Lösungen und gesellschaftlicher Transformationsprozesse. Auf dieser Basis erarbeiten wir unter anderem Konzepte für das nachhaltige Management von Umweltgütern und die Gestaltung der gebauten Umwelt.
Koordinierte Forschung in der Profillinie
NanoKat – Nanostrukturierte Katalysatoren - Systeme für den Rohstoffwandel (Forschungsinitiative RLP)
Bauen der Zukunft – klimagerecht und ressourcenschonend (Forschungsinitiative RLP)
Transformation und Digitalisierung von Region und Stadt (Forschungsinitiative RLP)
ZNT – Zentrum für Nutzfahrzeugtechnologie (Forschungsinitiative RLP)
GRK 2908 "Wertstoff Abwasser (WERA) - Rückgewinnung kritischer Rohstoffe am Beispiel Phosphor"
Smarte Batchprozesse im Energiesystem der Zukunft (Carl-Zeiss-Durchbrüche)
Halocycles (Carl-Zeiss Durchbrüche-Projekt der JGU Mainz mit Beteiligung der RPTU)
SFB 1527 "Kompakte Hochleistungs-Magnetresonanzsysteme – HyPERiON" (seit 2022) (SFB des KIT mit beteiligung der RPTU)
Neue Materialien und Wechselwirkungsmechanismen mit Licht und Spin sind eine wesentliche Triebkraft für die technologische Entwicklung und damit für den gesellschaftlichen Fortschritt. Die Entwicklung innovativer Methoden der Datenverarbeitung und -übertragung kann beispielsweise dazu beitragen, kritische Ressourcen in diesem expandierenden Bereich zu schonen. Wir verbinden die Forschungsfelder Optik und Materialwissenschaften über die traditionellen Fächergrenzen der Natur- und Ingenieurwissenschaften hinweg. Licht aus allen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums, von kürzesten Pulsen bis zu kontinuierlichen Wellen, wird gezielt eingesetzt, um neuartige Quantenmaterialien, einzelne Atome, magnetische Festkörpersysteme oder biologische Proben zu untersuchen und zu kontrollieren. Unser Ziel ist es, ein umfassendes Verständnis der physikalischen Phänomene zu gewinnen und daraus grundlegende Konzepte, Materialien und Bauelemente für zukunftsweisende Technologien zu entwickeln.
Koordinierte Forschung in der Profillinie
OPTIMAS – Zentrum für Optik und Materialwissenschaften (Forschungsinitiatve RLP)
QC-AI - Quantum Computing for Artificial Intelligence (Forschungsinitiatve RLP)
SFB/TRR 173 “Spin+X – Spin in its collective environment”
SFB/TRR 185 "OSCAR - Open System Control of Atomic and Photonic Matter"
SFB/TRR 306"QuCoLiMa - Quantum Cooperativity of Light and Matter" (SFB/TRR der FAU Erlangen Nürnberg , der JGU Mainz und der UdS Saarbrücken mit Beteiligung der RPTU)
Im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten steht die Untersuchung membranabhängiger Prozesse, die beispielsweise bei der Entwicklung vieler Pharmazeutika von Bedeutung sind. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Analyse der Mechanismen, die zur Stresstoleranz von mikrobiellen, pflanzlichen und tierischen Systemen führen. Das Verständnis dieser Mechanismen ermöglicht es, die Reaktionen und Anpassungen von Organismen zu beschreiben, beispielsweise in Bezug auf den Klimawandel. Diese Beschreibungen können unter anderem zu einer Verbesserung der Ertragssicherheit von Nutzpflanzen eingesetzt werden. Im Rahmen unserer Arbeiten werden bioanalytische Verfahren, hochauflösende Mikroskopie sowie Hochdurchsatzverfahren, beispielsweise zur Analyse von Genomen, Metaboliten, Wirkstoffen oder Proteomen, eingesetzt. Um die großen Datenmengen, die dabei anfallen, biologisch interpretierbar zu machen und nachhaltig nutzen zu können, müssen sie mit Hilfe mathematischer und bioinformatischer Methoden analysiert und strukturiert abgelegt werden. Dieser Herausforderung stellen wir uns durch vielfältige, auch interdisziplinäre, Kooperationen.
Koordinierte Forschung in der Profillinie
BioComp – Complex Data Analysis in Life Sciences and Biotechnology (Forschungsinitiatve RLP)
SFB/TRR 175 "The Green Hub - Der Chloroplast als Zentrum der Akklimatisierung bei Pflanzen“
Die effiziente Be- und Verarbeitung sowie die Anwendung innovativer Werkstoffsysteme sind Voraussetzung für die nachhaltige Entwicklung moderner Industriegesellschaften. Insbesondere durch effizienten Leichtbau eröffnen sich in der Materialentwicklung neue Potentiale für nachhaltige und energieeffiziente Konstruktionen. Hybride Werkstoffsysteme und Produktindividualisierung durch generative Fertigung sind weitere Forschungsthemen. Gleichzeitig erforschen wir Methoden für die hocheffiziente Materialbearbeitung und -verarbeitung, darunter Techniken für eine im Bearbeitungsprozess geregelte Zerspanung von Bauteilen, die Mikrozerspanung sowie additive Fertigungsverfahren. Die fortschreitende Digitalisierung in den Material- und Produktionswissenschaften ist ein Querschnittsthema, das wir durch Kooperationen zwischen Ingenieurwissenschaften, Informatik und Naturwissenschaften in unserer Arbeit berücksichtigen.
Koordinierte Forschung in der Profillinie
AME– Advanced Materials Engineering (Forschungsinitiative RLP)
Mathematische Modellierung sowie Algorithmen und Simulationsverfahren zur Bearbeitung der resultierenden Problemstellungen sind Schlüsseltechnologien, die dazu dienen, das Verhalten komplexer technischer, ökonomischer und ökologischer Systeme zu verstehen und vorherzusagen. Ihre Bedeutung nimmt vor dem Hintergrund der Digitalisierung ständig zu. Somit leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Lösung großer Probleme unserer Gesellschaft; beispielsweise in Bezug auf den Klimawandel, die gesellschaftlichen Transformationen und die Ressourcenknappheit. An unserer Universität befassen wir uns sowohl im direkten Anwendungsbereich als auch in der Grundlagenforschung mit der Entwicklung neuer mathematischer Modelle, Algorithmen und Simulationsverfahren. Disziplinär und interdisziplinär ist es ein zentrales Thema, die Effizienz der Algorithmen zu erhöhen. Hieraus ergeben sich weitere wichtige Fragen für die Grundlagenforschung und ihre Anwendung.
Koordinierte Forschung in der Profillinie
MSO - Modellierung-Simulation-Optimierung (Forschungsinitiative RLP)
SymbTools – Symbolic Tools in Mathematics and their Application (Forschungsinitiative RLP)
SFB/TRR 195 "Symbolic Tools in Mathematics and their Application"
Bildung ist zentrale Grundlage dafür, die individuellen und gesamtgesellschaftlichen Herausforderungen erfolgreich zu meistern, die sich aus gesellschaftlichen und kulturellen Transformationsprozessen ergeben. Unser Ziel ist es, Verläufe und Ergebnisse sowie Rahmenbedingungen von Bildungsprozessen zu analysieren, diese evidenzbasiert zu verbessern aber auch ihre inhärenten Erziehungs- und Bildungsvorstellungen kritisch zu reflektieren. Dabei werden sowohl schulische, hochschulische als auch außerschulische Bildungsprozesse entlang der Bildungskette und in Bezug auf die Gestaltung von Übergängen in allen Lebensphasen betrachtet. Durch die enge Verzahnung von Fachwissenschaften und -didaktiken, Psychologie, Erziehungswissenschaft und Sozialwissenschaften gelingt es uns, das Lehren und (lebenslange) Lernen sowohl unter allgemeinen wie auch fachbezogenen Perspektiven zu analysieren und zueinander in Beziehung zu setzen.
Koordinierte Forschung in der Profillinie
ProDis - Problemlösen in und mit digitalen Systemen (Forschungsinitiative RLP)
Die Forschungsstrategie steuert einen dynamischen Prozess der Profilbildung, maßgeblich unterstützt durch die Forschungsinitiative des Landes Rheinland-Pfalz. Aktuell laufende Projekte aus dem Bereich der koordinierten Drittmittel-Forschung (darunter fünf Sonderforschungsbereiche) stehen in besonderem Maße für die erfolgreiche Profilbildung mit internationaler Sichtbarkeit. Innerhalb der strategischen Forschungsfelder " Bioanalytik, Membran- und Systembiologie im Kontext zellulärer Anpassungsstrategien" und " Nachhaltige Entwicklung und Erhalt der Lebensgrundlagen " werden einhergehend mit der Biotechnologiestrategie des Landes die Kompetenzen im Bereich der grünen Biotechnologie gebündelt.