Fakultät für Naturwissenschaften - Forschung
Die Wissenschaftler/innen der Fakultät für Naturwissenschaften sind in zahlreichen instituts- und fakultätsübergreifenden Einrichtungen sowie nationalen und internationalen Forschungsprojekten engagiert. Die wissenschaftlichen Leistungen sind national und international sichtbar, fünf Wissenschaftler wurden mit einem ERC Grant ausgezeichnet und es forscht eine Leibniz-Preisträgerin an unserer Fakultät. Gefördert von öffentlichen (DFG, BMBF, EU) und privaten Mittelgebern (Unternehmen, Verbände, Stiftungen) werden grundlagen- und anwendungsorientierte Fragestellungen bearbeitet. Die Drittmittelumsätze (mit den Anteilen für Großgeräte) betrugen im Jahr 2022 ca. 9,4 Mio. € und im Jahr 2023 ca. 10,1 Mio. €.
Aktuelle übergreifende Forschungsverbände
Sonderforschungsbereich "Maßgeschneiderte nichtlineare Photonik: Von grundlegenden Konzepten zu funktionellen Strukturen" (SFB/TRR 142)
Unter der Federführung des Paderborner Departments Physik arbeiten Forschergruppen der Universität Paderborn (Physik, Elektro- und Informationstechnik) und der TU Dortmund (Physik) im SFB/TRR 142 zusammen. Durch die Kombination der Paderborner Expertise im Bereich der photonischen Materialien, der Quantenoptik und der Theorie mit der Dortmunder Expertise im Bereich der nichtlinearen Spektroskopie entsteht ein innovatives Kompetenzzentrum zur Erforschung neuer Informations- und Kommunikationstechnologien. Das Forschungsprogramm des SFB/TRR wurde im Jahr 2013 zunächst für knapp 4 Jahre bewilligt und mit rund zehn Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Am 1. Januar 2018 wurde der DFG-Sonderforschungsbereich um weitere 4 Jahre mit einer Fördersumme von rund 11,5 Millionen Euro verlängert. Am 01. Januar 2022 begann die 3. Förderphase.
Institut für Photonische Quantensysteme (PhoQS)
Das 2020 gegründete Institut bündelt die Forschung der Universität Paderborn zu Quantentechnologien der zweiten Generation, d.h. basierend auf der gezielten Kontrolle und Manipulation einzelner und gekoppelter Quantensysteme. Diese neuen Technologien werden in Zukunft Anwendungen mit Möglichkeiten jenseits der klassischen Physik erlauben, zum Beispiel abhörsichere Kommunikation, Messungen mit bisher unerreichbarer Präzision, oder Quantencomputer mit extremer Rechenkraft. Das Ziel des Instituts für Photonische Quantensysteme ist insbesondere die Erforschung photonischer, das heißt lichtgetriebener, Quantentechnologien. Damit stärkt das Institut für Photonische Quantensysteme einerseits die strategische Ausrichtung der Paderborner Physik in Richtung der Photonik, Optoelektronik und Quantenoptik und schlägt andererseits eine Brücke zu den benachbarten Fachdisziplinen der Informatik, Mathematik und Elektrotechnik und Informationstechnik. Anfang 2022 begannen die Bauarbeiten für den im Rahmen des Bund-Länderprogramms geförderten Forschungsneubau „Photonic Quantum Systems Laboratory“, kurz PhoQS Lab.
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Center for Optoelectronics and Photonics Paderborn (CEOPP)
ist seit September 2006 zentrale wissenschaftliche Einrichtung der Universität Paderborn. Das CeOPP bietet derzeit 21 Forschungsgruppen aus den Departments Chemie und Physik und dem Institut für Elektrotechnik und Informationstechnologie die Möglichkeit, technischen Ressourcen und wissenschaftliche Kompetenzen gemeinsam zu nutzen. Ziel ist es, zukunftsweisende Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der optischen Technologien gemeinschaftlich zu betreiben. Dieses zentrale Forschungsthema ist auch ein überaus attraktives Ausbildungsfeld für die Paderborner Studierenden aus den Bereichen der Naturwissenschaften und Elektrotechnik.
Weitere Informationen zum Center for Optoelectronics and Photonics Paderborn (CEOPP)
Center for Sustainable Systems Design (CSSD)
Die nachhaltige Nutzung von Ressourcen ist von zentraler Bedeutung für unsere Gesellschaft. Dazu gehört insbesondere eine nachhaltige Energieversorgung aus „grünen“ Quellen wie zum Beispiel Sonnenlicht oder Wind, die auch die Umwandlung überschüssiger Energie in transportierbare Energieträger einschließt. Um die Expertise unserer Fakultät in diesen Bereichen zu bündeln sowie Synergien und neue Forschungsansätze zu fördern, gründeten Prof. Matthias Bauer und Prof. Thomas Kühne 2019 das Center for Sustainable Systems Design (CSSD). Es umfasst Arbeitsgruppen aus den Bereichen Experiment und Anwendung als auch Theorie und Simulation. Ein konkretes Anwendungsbeispiel ist die Entwicklung neuer Systeme für die Erzeugung von Wasserstoff unter Verwendung von Sonnenlicht als Energiequelle. Diese Systeme werden unter besonderer Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsaspekten konstruiert. So kommen zum Beispiel nur unedle Metalle zum Einsatz, die leicht verfügbar und biokompatibel sind.
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Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen (ILH)
Der Leichtbau hat im Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbau eine besondere Bedeutung für die Schonung von Ressourcen. Vor diesem Hintergrund wurde Ende 2012 das Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen (ILH) eingerichtet. Dem ILH gehören inzwischen elf Vollmitglieder (acht Professoren aus der Fakultät für Maschinenbau und drei Professoren aus der Fakultät für Naturwissenschaften) an. Dadurch wird eine ganzheitliche Betrachtung dieses Leichtbauansatzes und die Abbildung der kompletten Prozesskette von Hybridsystemen, angefangen bei der Werkstoffentwicklung, basierend auf Polymeren und Metallen, über Prozesstechnik und Simulation bis hin zum Recycling realisierbar. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Durchführung von konsequentem Leichtbau zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz.
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