Seit 2015 vergibt die TU Graz Sonderfinanzierungen für multidisziplinäre Leadprojekte. Durch die Förderung solcher Projekte der Grundlagenforschung werden herausragende Spitzenforschungsbereiche weiterentwickelt und die wissenschaftliche Profilbildung der TU Graz gestärkt. In einem zweiten Call seit Start dieser TU Graz-Förderinitiative wurden jetzt die Leadprojekte 2018 ausgewählt. Das Projekt „Mechanics, Modeling and Simulation of Aortic Dissection“ startet mit Jänner 2018 und wird mit zwei Millionen Euro für drei Jahre gefördert. Das Projekt „Porous Materials @ Work“ geht im Juli 2018 an den Start und erhält eine Förderung von 1,5 Millionen Euro. Rektor Harald Kainz zeigt sich von der Qualität der eingereichten Projekte begeistert: „Nach dem erfolgreich laufenden ersten TU Graz-Leadprojekt zur Verlässlichkeit im Internet der Dinge zeigen wir nun in zwei weiteren TU Graz-Spitzenforschungsbereichen Flagge, demonstrieren die Qualität und Vielfalt unserer Forschung und schärfen unser internationales wissenschaftliches Profil.”
Mechanik, Modellierung und Simulation von Aortendissektionen
Ein fakultätsübergreifendes Konsortium von Forschenden der TU Graz, unter der Führung von Gerhard A. Holzapfel, Leiter des Instituts für Biomechanik, und Katrin Ellermann, Leiterin des Instituts für Mechanik, widmet sich in diesem Leadprojekt der Weiterentwicklung der Computersimulation von Aortendissektionen. Als Aortendissektion (AD) bezeichnet man in der Medizin eine Aufspaltung der Wandschichten der Hauptschlagader (Aorta) - ein potenziell lebensbedrohlicher Zustand. Ziel dieses Leadprojektes ist es, umfassende Simulationsmodelle und Algorithmen zu entwickeln, um Diagnose und Behandlung von AD richtungsweisend zu unterstützen. Gerhard A. Holzapfel, Leiter des Leadprojektes, erklärt: „Mit der Integration von TU Graz-Forschenden aus den verschiedensten Fachrichtungen - von der Strömungsmechanik über die Festigkeitslehre bis hin zur Statistik – beschreiten wir einen völlig neuen Weg in der umfassenden Betrachtung dieses klinischen Phänomens und erwarten uns daher auch neue Erkenntnisse zu dessen Diagnose und Behandlung.“ Das Konsortium widmet sich in mehreren Arbeitspaketen der Simulation und Modellierung der sogenannten Stanford B Aortendissektion, einer chronischen Form der AD. Dabei entsteht ein Riss im absteigenden Ast der Aorta und es kann sich in weiterer Folge auch ein Thrombus bilden. Im Zuge des Leadprojektes werden die Forschenden auf Basis nichtinvasiver medizinischer Bildgebungsverfahren ein mehrstufiges Simulationsmodell entwickeln, welches Struktur und Aufbau der geschädigten Aortenwand ebenso berücksichtig wie das Strömungsverhalten des Blutes, Entstehung und Wachstum des Thrombus und individuelle Patienten-Parameter. Gerhard A. Holzapfel erklärt die Herausforderungen: „Wir haben hier ein klinisches Phänomen, das uns technisch vor große ingenieurwissenschaftliche Herausforderungen stellt, denn die Modelle und numerischen Abbildungen, die wir zur Simulation benötigen, müssen großteils erst von uns entwickelt werden.“ Die Simulationsmodelle sollen in weiterer Folge mittels Virtual Reality Technologie visualisiert werden. Das Konsortium kooperiert mit namhaften nationalen und internationalen Partnern, darunter dem Graz Center of Computational Engineering (GCCE) an der TU Graz, das Grundlagenforschung auf dem Gebiet der computergestützten Simulation betreibt. Das Leadprojekt startet mit Jänner 2018.
Poröse Materialien
In einem zweiten Leadprojekt arbeitet ein multidisziplinäres Konsortium von 14 TU Graz-Forschenden aus den Fachbereichen Physik, Chemie, Materialwissenschaften, Elektronik und Biotechnologie an Grundlagenerkenntnissen und neuen Anwendungen poröser Materialien. Geleitet wird dieses Leadprojekt von Paolo Falcaro, stellvertretender Leiter des Instituts für Physikalische und Theoretische Chemie, gemeinsam mit Christian Slugovc, Institut für Chemische Technologie von Materialien und Egbert Zojer, Institut für Festkörperphysik. Poröse Materialien zählen aufgrund ihrer Vielseitigkeit mit zu den zukunftsfähigsten Materialien und sind schon heute aus Sensorik, Mikroelektronik, Energiespeicherung oder aus der Produktion von Pharmazeutika und vielen weiteren Anwendungsgebieten nicht mehr wegzudenken. Erklärtes Ziel des Leadprojektes ist es, die diverse und multidisziplinäre Expertise im Bereich poröser Materialien an der TU Graz zu bündeln und in der Verschränkung unterschiedlicher Sichtweisen zu gänzlich neuen Erkenntnissen und einem umfassenden Verständnis von porösen Materialien zu gelangen. Paolo Falcaro, Leiter des Leadprojektes: „Neue Grundlagenerkenntnisse werden es uns letztlich ermöglichen, poröse Materialien dahingehend zu optimieren, dass verbesserte und gänzlich neuartige Anwendungen möglich werden. Gemeinsam mit unseren starken Industriepartnern wollen wir unbekannte Dimensionen eröffnen und die TU Graz in der Forschung an porösen Materialien in die europäische Topliga bringen.“ Die Grazer Forschenden-Gruppe wird sich ab Juli 2018 in dem für drei Jahre anberaumten Leadprojekt „Porous Materials @ Work“ der Beforschung des Potenzials poröser Materialien insbesondere in der Sensorik und der Biotechnologie widmen, mit dem Ziel neue poröse Materialien zu designen, fundamentale Einblicke in ihre Eigenschaften zu gewinnen und neue Fertigungstechniken für den Einsatz poröser Feststoffe zu entwickeln.
Das Konzept „Leadprojekt“
Im diesjährigen Call wurden insgesamt vier Projekte multidisziplinärer Forschungsgruppen eingereicht. Die Auswahl der Leadprojekte erfolgt in einem zweistufigen Prozess. Im ersten Schritt werden die vielversprechendsten Projekte, zu denen ein Vorantrag eingereicht wurde, vom Rektorat ausgewählt und die Konsortien danach eingeladen, einen Vollantrag zu stellen. Internationale Expertinnen und Experten begutachten die Projekte, die dann von den Konsortien einer externen, international besetzten Jury im Rahmen eines Hearings präsentiert werden. Die Fördermittel stehen für einen Zeitraum von maximal drei Jahren zur Verfügung. Eine Folgeförderung für ein Leadprojekt ist nach positiver Evaluierung maximal einmal für weitere drei Jahre möglich. Weitere TU Graz-Leadprojektausschreibungen sind geplant.
