Unter­stüt­zung für For­schun­gen zu Pho­to­vol­ta­ik und Medizindiagnostik

Für ihre Vor­ha­ben auf den Gebie­ten der Pho­to­vol­ta­ik und der Medi­zin­sen­so­rik erhal­ten der Phy­si­ker Ulrich W. Paet­zold und der Che­mi­ker Frank Bie­der­mann in den kom­men­den fünf Jah­ren rund zwei Mil­lio­nen Euro, da die For­schen­den des Karls­ru­her Insti­tuts für Tech­no­lo­gie (KIT) in der Ver­ga­berun­de 2022 der renom­mier­ten „Con­so­li­da­tor Grants” des Euro­päi­schen For­schungs­ra­tes erfolg­reich abge­schnit­ten haben.

„For­schen­de des KIT bewer­ben sich seit Jah­ren erfolg­reich um die begehr­te För­de­rung des euro­päi­schen For­schungs­ra­tes. Ich freue mich sehr, dass Ulrich W. Paet­zold mit sei­nem Vor­ha­ben im The­men­ge­biet der Pho­to­vol­ta­ik und Frank Bie­der­mann mit sei­nen Arbei­ten auf dem Gebiet der Sen­so­rik gleich zu Beginn des neu­en Jah­res die­se Erfolgs­se­rie durch den Erhalt des ERC Con­so­li­da­tor Grants fort­set­zen konn­ten“, sagt Pro­fes­sor Oli­ver Kraft, Vize­prä­si­dent des KIT für Forschung.

Effi­zi­en­te und kos­ten­güns­ti­ge­re Her­stel­lung von Perowskit-Solarzellen

Pho­to­vol­ta­ik­tech­no­lo­gien sind Eck­pfei­ler aller Zukunfts­sze­na­ri­en einer nach­hal­ti­gen Ener­gie­ver­sor­gung. Inno­va­ti­ve, kos­ten­güns­ti­ge und hoch­ef­fi­zi­en­te Mate­ria­li­en für die Solar­mo­du­le der nächs­ten Genera­ti­on zu ent­wi­ckeln, ist daher von höchs­ter Dring­lich­keit. Der­zeit gilt ins­be­son­de­re die Mate­ri­al­klas­se der Perow­skit-Halb­lei­ter als äußerst aus­sichts­reich für die Solar­zel­len der Zukunft. Den wirt­schaft­li­chen Durch­bruch die­ser Tech­no­lo­gie ver­hin­dern der­zeit jedoch die noch nicht aus­rei­chen­de Sta­bi­li­tät und die Her­aus­for­de­rung, auf gro­ßer Flä­che hoch­wer­ti­ge Perow­skit-Dünn­schich­ten her­zu­stel­len. Mit dem Pro­jekt „LAMI-PERO“ will Ten­u­re-Track-Pro­fes­sor Ulrich W. Paet­zold einen radi­kal neu­en Her­stel­lungs­pro­zess ent­wi­ckeln, der das Poten­zi­al hat, die­se Schwie­rig­kei­ten zu über­win­den. Ziel des Pro­jekts ist es, ein grund­le­gen­des Ver­ständ­nis dar­über zu eta­blie­ren, wie Perow­skit-Dünn­schich­ten unter hohem Druck ent­ste­hen, außer­dem sta­bi­le­re und neu­ar­ti­ge Zusam­men­set­zun­gen der Perow­skit-Halb­lei­ter zu ent­de­cken und damit hoch­ef­fi­zi­en­te Perow­skit-Solar­zel­len und Tan­dem-Solar­zel­len herzustellen.

Super­sen­so­ren für die Medizindiagnostik

Im Pro­jekt „Supra­Sense“ will Emmy-Noe­ther-Nach­wuchs­grup­pen­lei­ter Dr. Frank Bie­der­mann hoch­spe­zi­fi­sche und den­noch ein­fach her­zu­stel­len­de Sen­so­ren für die Medi­zin­dia­gnos­tik ent­wi­ckeln. Die­se „Supra­Sen­so­ren“ basie­ren auf völ­lig neu­ar­ti­gen Mate­ria­li­en, die Enzym­ta­schen nach­ah­men. In ihnen soll sich die gewünsch­te mole­ku­la­re Erken­nung und Signal­ge­ne­rie­rung abspie­len. Ziel ist es, die Sen­so­ren sowohl in ärzt­li­chen Pra­xen und Kran­ken­häu­sern als auch in Pri­vat­haus­hal­ten direkt für die mole­ku­la­re Dia­gnos­tik mit Urin, Spei­chel und Blut ein­zu­set­zen. Der Schwer­punkt liegt dabei auf dem Nach­weis von Stoff­wech­sel­pro­duk­ten, die den 24-Stun­den-Rhyth­mus (cir­ca­dia­ne Rhyth­mik) anzei­gen und wich­ti­ge Krank­heits­in­di­ka­to­ren sind, bei­spiels­wei­se Ami­no­säu­ren und Neu­ro­trans­mit­ter. Für die Ent­wick­lung die­ser Sen­so­ren wer­den die Prin­zi­pi­en der mole­ku­la­ren Erken­nung durch die Mate­ri­al­wis­sen­schaft mit che­mie­ge­stütz­tem Deep Lear­ning kom­bi­niert. Dank ihrer hohen Emp­find­lich­keit und Selek­ti­vi­tät könn­ten die so her­ge­stell­ten Sen­so­ren einen neu­ar­ti­gen Zugang zum Design von künst­li­chen Rezep­to­ren eröff­nen und im Erfolgs­fall zukünf­tig die Früh­erken­nung von kar­dio­vasku­lä­ren Erkran­kun­gen, Ent­zün­dun­gen, Sep­sis und ande­ren Stoff­wech­sel­er­kran­kun­gen oder alters­be­ding­ten Krank­hei­ten ent­schei­dend verbessern.

ERC Con­so­li­da­tor Grants 2022

Mit den ERC Con­so­li­da­tor Grants för­dert der euro­päi­sche For­schungs­rat (Euro­pean Rese­arch Coun­cil, ERC) Pro­jek­te her­aus­ra­gen­der Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler, deren Pro­mo­ti­on sie­ben bis zwölf Jah­re zurück­liegt und deren eige­ne, unab­hän­gi­ge Arbeits­grup­pe sich in der Kon­so­li­die­rungs­pha­se befin­det. In der Aus­schrei­bungs­run­de 2022 wur­den Con­so­li­da­tor Grants für ins­ge­samt 321 Pro­jek­te in 21 Län­dern mit einem Gesamt­för­der­vo­lu­men von 657 Mil­lio­nen Euro ver­ge­ben, davon 62 Pro­jek­te an deut­sche Hoch­schu­len und For­schungs­ein­rich­tun­gen. Ein­ge­reicht wur­den 2222 Anträ­ge; die Bewil­li­gungs­quo­te beträgt 14,4 Prozent.