Exzellenzcluster
Unsere Wissenschaftler:innen verknüpfen ihre führenden Expertisen in leistungsstarken Forschungsverbünden.
Die TUM war seit 2006 bei allen Förderrunden der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder erfolgreich und hat damit international bedeutende Forschungszentren am Wissenschaftsstandort Deutschland etabliert. Aktuell werden vier Exzellenzcluster gefördert, die die hervorragenden Expertisen unserer Universität mit denen weiterer Wissenschaftseinrichtungen wirkungsvoll verbinden.
e-conversion: Grundlagen der Energieumwandlung
Der Cluster „e-conversion“ erforscht die grundlegenden Prozesse bei der Umwandlung regenerativer Energien, etwa bei Photovoltaik, Photokatalyse und Batterien. Die Forschenden arbeiten daran, Energieverluste zu verringern, die durch physikalische Effekte an Grenzflächen zwischen verschiedenen Materialien entstehen. Diese sind entscheidend für die Effizienz der Energieumwandlung.
Beteiligte Institutionen: TUM, Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Max-Planck-Institut (MPI) für Festkörperforschung, MPI für Chemische Energiekonversion, MPI für Kohlenforschung, Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft
MCQST – Munich Center for Quantum Science and Technology
MCQST erforscht die wissenschaftlichen Grundlagen von komplexen Quantensystemen und schafft die technologische Basis für die Quantentechnologie, eine zentrale Zukunftstechnologie des 21. Jahrhunderts. Die Forschenden adressieren wichtige Anwendungsfelder, die von Quantencomputern, über leistungsfähige Quanteninformationssysteme und Quantensensoren bis zu neuartigen Quantenmaterialien reichen.
Beteiligte Institutionen: TUM, Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), MPI für Quantenoptik, Walther-Meißner-Institut der Bayerischen Akademie der Wissenschaften, Deutsches Museum
ORIGINS: Vom Ursprung des Universums bis zu den ersten Bausteinen des Lebens
Der Cluster „ORIGINS“ erforscht die Entwicklung des Universums vom Urknall bis zur Entstehung des Lebens. Forschende aus der Astro-, Bio- und Teilchenphysik wirken zusammen, um beispielsweise nach dem Zusammenhang zwischen der Planetenbildung und der Entstehung der ersten präbiotischen Moleküle zu suchen. Sie wollen unter anderem zeigen, dass Leben ein natürlicher Prozess ist, der zur Entwicklung des Universums gehört.
Beteiligte Institutionen: TUM, Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), ESO – Europäische Südsternwarte, Leibniz-Rechenzentrum, MPI für Astrophysik, MPI für extraterrestrische Physik, MPI für Physik, MPI für Biochemie, MPI für Plasmaphysik, Deutsches Museum München
SyNergy – Munich Cluster for Systems Neurology
Der Cluster „SyNergy“ untersucht, auf welche Weise komplexe neurologische Erkrankungen wie Multiple Sklerose oder Alzheimer entstehen. Mit der Systemneurologie als neuen interdisziplinären Ansatz können die Forschenden die vielen beteiligten Prozesse bei neurodegenerativen, neuroimmunologischen und neurovaskulären Krankheiten abbilden. Der Cluster wird schon seit 2012 gefördert.
Beteiligte Institutionen: TUM, TUM Universitätsklinikum rechts der Isar, Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), LMU Klinikum, MPI für Neurobiologie, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Helmholtz Zentrum München, MPI für Biochemie, MPI für Psychiatrie
TUM als Exzellenzuniversität
Wir sind die einzige Technische Universität, die seit 2006 durchgehend als Exzellenzuniversität ausgezeichnet wurde. Mit der Förderung realisieren wir das Zukunftskonzept TUM Agenda 2030 aus der Exzellenzstrategie und vollziehen damit die tiefgreifendste Modernisierung in der Geschichte unserer Universität.
Was ist die Exzellenzstrategie?
Mit der Exzellenzstrategie unterstützen Bund und Länder seit 2019 wissenschaftliche Spitzenleistungen, Forschungskooperationen und die Profilbildung deutscher Universitäten. Das Förderprogramm löst die 2006 etablierte Exzellenzinitiative ab und entwickelt sie weiter. Es besteht aus zwei Förderlinien, den Exzellenzclustern, in denen Universitäten und Forschungseinrichtungen gemeinsam forschen, und den Exzellenzuniversitäten, deren Spitzenstellung in der Forschung ausgeweitet werden soll.
Die Exzellenzstrategie wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Wissenschaftsrat (WR) durchgeführt. Beide steuern die Auswahl und regelmäßige Evaluation der Universitäten sowie die geförderten Forschungsprojekte.
Podcasts „Exzellent erklärt“
In der Podcastreihe der DFG stellen sich alle Exzellenzcluster ausführlich mit Interviews beteiligter Wissenschaftler:innen und Hintergrundinformationen vor.
Rückblick auf die Cluster seit 2006
Fokus des CIPSM-Clusters war, die Eigenschaften von Proteinen und ihrer Netzwerke in einem umfassenden Ansatz zu erforschen, der genetische, (bio-)chemische und (bio-)physikalische Methoden verbindet. Das tiefere Verständnis der Eigenschaften und Funktionen der Proteine gibt Aufschluss über ihr biologisches Zusammenspiel, die Ursachen schwerwiegender Krankheiten und daraus abzuleitende, neue Therapieansätze.
Im CIPSM-Cluster kooperierten die TUM, die Ludwig-Maximilians-Universität, das Max-Planck-Institut für Biochemie und das Helmholtz Zentrum München.
Förderzeitraum: 2006–2017
Forschungsgegenstand des Exzellenzclusters CoTeSys waren intelligente Maschinen, die Menschen als Service-Roboter zur Hand gehen, sei es im häuslichen Umfeld oder in der industriellen Produktion. Im Mittelpunkt stand die Frage, wie sich kognitive Fähigkeiten wie Wahrnehmung, logisches Denken, Lernen und geplantes Handeln in technische Systeme integrieren lassen. Das Ziel war, Geräte und Roboter zu entwickeln, die autonom und „verständig“ mit Menschen zusammenarbeiten können, die sich also flexibel auf ihre Umgebung einstellen. Dafür entwickelte CoTeSys zum Beispiel ausgeklügelte Experimentiersysteme für Küchen- und Werkstattroboter und intelligente Lösungen für die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine.
Der interdisziplinäre Cluster vereinte Hirnforschung und Informatik, Biophysik, Psychologie und Maschinenbau. Damit war es ein wichtiger Vorläufer für das Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI), einem neuen Integrativen Forschungszentrum der TUM.
Im Cluster CoTeSys arbeiteten unter Federführung der TUM rund 100 Forscherinnen und Forscher der unterschiedlichsten Disziplinen aus drei Münchner Universitäten (TUM, Ludwig-Maximilians-Universität, Universität der Bundeswehr), dem Max-Planck-Institut für Neurobiologie und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen zusammen.
Förderzeitraum: 2006–2012
Neuen kohärenten Lichtquellen und lasergetriebenen Teilchenquellen mit nie dagewesenen Eigenschaften galt das Forschungsinteresse des Exzellenzclusters MAP. Dazu gehören extrem kurze Pulse, hohe Intensitäten und Energien. Die neuen Lichtquellen machen Anwendungen in Physik, Chemie, Biologie und Medizin möglich. Zum Beispiel helfen sie dabei, die Struktur von Biomolekülen aufzuklären und winzige Veränderungen im Gewebe zu beobachten. Wichtiges Ziel des Clusters: Die Tumorerkennung in sehr frühen Stadien sollte in neuen, effizienten Therapiemethoden resultieren.
Maßgeblich am MAP-Cluster beteiligt waren neben TUM und Ludwig-Maximilians-Universität das Max-Planck-Institut für Quantenoptik und das Helmholtz Zentrum München.
Förderzeitraum: 2006–2017
Aus dem Exzellenzcluster NIM ist eines der weltweit führenden Zentren der Nanowissenschaften geworden. Sein Ziel war die Entwicklung, Herstellung und Kontrolle von multifunktionalen Nanosystemen für die Informationstechnologie, die Energieumwandlung und für medizinisch relevante Technologien. Zentraler Forschungsaspekt war die Integration solcher Nanosysteme in reale Umgebungen. Dazu arbeiteten Forscherinnen und Forscher aus Physik, Biophysik, Physikalischer Chemie, Biochemie, Pharmazie, Biologie, Elektrotechnik und Medizin im Münchner Raum zusammen.
NIM war ein gemeinsames Projekt von TUM, Ludwig-Maximilians-Universität, der Universität Augsburg, des Walther-Meißner-Instituts (Bayerische Akademie der Wissenschaften), der Max-Planck-Institute für Biochemie und Quantenoptik, des Helmholtz Zentrums München sowie des Deutschen Museums.
Förderzeitraum: 2006–2017
Der SyNergy-Cluster hat von München aus das neue Forschungsfeld der Systemneurologie etabliert und will die Mechanismen bei der Entstehung neurologischer Erkrankungen entschlüsseln. Dafür hat der Cluster die Grenzen von traditionell voneinander getrennten Domänen überwunden, nämlich die Erforschung der neurodegenerativen, inflammatorischen und vaskulären Erkrankungen. Seit 2019 verfolgt SyNergy dieses Ziel weiter in der nächsten Förderrunde der Exzellenzstrategie.
SyNergy ist ein Gemeinschaftsprojekt von TUM, TUM Universitätsklinikum rechts der Isar, Ludwig-Maximilians-Universität, LMU Klinikum, der Max-Planck-Institute für Biochemie, Neurobiologie und Psychiatrie, des Helmholtz Zentrums München und des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen.
Förderzeitraum: seit 2012
Der Exzellenzcluster Universe hat sich zu einem der weltweit größten und aktivsten Forschungszentren auf den Gebieten der Physik, Astrophysik und Kosmologie entwickelt – mit einer einmaligen Kombination von Disziplinen. Hier erforschten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den Ursprung und den Aufbau des Universums (Materie, Energie, Raum, Zeit) sowie die Natur der Fundamentalkräfte. Sie gewannen bedeutende Erkenntnisse, etwa beim Verständnis von Sternexplosionen und der Bildung chemischer Elemente im Weltall. Der Nachfolgecluster „ORIGINS: Vom Ursprung des Universums bis zu den ersten Bausteinen des Lebens“ war in der Exzellenzstrategie 2019 erfolgreich.
Im Universe-Cluster forschten Physikerinnen und Physiker der TUM und der Ludwig-Maximilians-Universität in enger Zusammenarbeit mit den Max-Planck-Instituten für Physik, Astrophysik, Extraterrestrische Physik und Plasmaphysik, dem Leibniz-Rechenzentrum, dem Maier-Leibnitz-Zentrum und der Europäischen Südsternwarte (ESO) – eine weltweit einzigartige Kombination.
Förderzeitraum: 2006–2017
Nachfolgecluster ORIGINS: Erfolgreich in der Exzellenzstrategie 2019