Die Aufgabe

Die wissenschaftlichen Arbeiten des Forschungsbereiches Schlüsseltechnologien zielen auf die Entwicklung generischer Technologien zur Sicherung der Zukunftsfähigkeit unserer Gesellschaft. Neue Methoden werden entwickelt, um nachhaltige Lösungen für die großen Herausforderungen einer globalen und zukunftsfähigen Entwicklung zu erarbeiten.

Der Forschungsbereich schöpft seine Leistungsfähigkeit aus dem multidisziplinären Zusammenwirken umfassend angelegter Programme, die eine Vielzahl von technologischen Bereichen berühren, auf eine herausragende großforschungsspezifische Infrastruktur zurückgreifen können und die volle Bandbreite von der Grundlagenforschung bis hin in die Anwendung abdecken.

In den Programmen „Supercomputing“, „Grundlagen für zukünftige Informationstechnologien“, „NANOMIKRO: Wissenschaft, Technologie, Systeme“, „Funktionale Werkstoffsysteme“, „BioSoft“ und „BioInterfaces“ schlagen die Helmholtz-Wissenschaftler die Brücke zwischen den Life Sciences, den Natur- und Ingenieurwissenschaften ebenso wie von der Nanowissenschaft über die Mikrosystemtechnik in die Makrowelt. Als integrierende Elemente kommen dem „Supercomputing“ und der Innovations- und Risikoforschung im Programm „Technologie, Innovation und Gesellschaft“ besondere Bedeutung zu.

Technologische Neuerungen und wegbereitende Innovationen eröffnen sich durch Grundlagenforschung und erfinderische Tätigkeit. So hat der Nobelpreisträger Prof. Dr. Peter Grünberg mit dem von ihm entdeckten GMR-Effekt beispielhaft gezeigt, wie sich Ergebnisse aus der Forschung in zukünftige Schlüsseltechnologien überführen lassen, die innerhalb von zehn bis fünfzehn Jahren zu innovativen Produkten mit hoher wirtschaftlicher und industrieller Relevanz führen.

Die Helmholtz-Zentren in Geesthacht, Jülich und Karlsruhe bringen ihre breit gefächerte Expertise und ihr interdisziplinäres Potenzial ein, um die Grundlagen für die Schlüsseltechnologien der nächsten Generation zu schaffen. Besonderes Innovationspotenzial ergibt sich an der Schnittstelle von Disziplinen zwischen Physik, Chemie, Materialforschung, Lebenswissenschaften und Nanotechnologie über mehrere Skalen und mit starker Unterstützung durch Modellierung und Simulation. Helmholtzspezifische Technologie-Plattformen wirken dabei im engen Verbund mit ausgewählten Universitäten als Kristallisationspunkte für eine breite Nutzergemeinschaft aus Universitäten und Industrie.
Als Großgerät mit hoher Sichtbarkeit soll ein europäisches Supercomputing-Zentrum mit Multi-Petaflop-Performance in Jülich als Teil des deutschen Gauss-Centre for Supercomputing und als Architekt der europäischen Infrastruktur PRACE (Partnership for advanced computing in Europe) etabliert werden und für alle wissenschaftlichen Forschergemeinschaften in Europa zur Verfügung stehen.

Der Forschungsbereich unterstützt die Hightech-Strategie des Bundes, speziell in den Bereichen Bio- und Nanotechnologie, der Mikro- und Nanoelektronik, den Optischen Technologien, der Mikrosystem- und Werkstofftechnik sowie der Informations- und Kommunikationstechnologie. Er agiert dabei als Taktgeber für Innovation und als Entwickler für diese Zukunftsfelder, die die Spitzenstellung von Deutschland sichern und den Wirtschaftsstandort erhalten sollen. Der Forschungsbereich Schlüsseltechnologien orientiert sich ferner an den Empfehlungen der Forschungsunion bezüglich der definierten Zukunftsfelder, dem Votum des Nationalen Bioökonomierates sowie den strategischen Überlegungen der EU für die Schlüsseltechnologien.

Beteiligte Helmholtz-Zentren

Forschungszentrum Jülich

Karlsruher Institut für Technologie

Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Die Programme in der Förderperiode 2010-2014

Der Forschungsbereich Schlüsseltechnologien umfasst sechs Programme sowie das Programm Technologie, Innovation und Gesellschaft (gemeinsam mit dem Forschungsbereich Energie).

• Supercomputing
• Grundlagen für zukünftige Informationstechnologien
• NANOMIKRO: Wissenschaft, Technologie und Systeme
• Funktionale Werkstoffsysteme
• BioSoft: Makromolekulare Systeme und biologische Informationsverarbeitung
• BioGrenzflächen: Molekulare und zelluläre Interaktionen an funktionalen Grenzflächen
• Technologie, Innovation und Gesellschaft

Charakteristisch sind die enge Zusammenarbeit mit der Industrie und die Koordination von Netzwerken, die Forschungseinrichtungen und Unternehmen verknüpfen. Der Forschungsbereich bündelt die gemeinsamen Interessen von Wissenschaft und Wirtschaft, um in der Europäischen Union und international konzertiert zu agieren. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind Ansprechpartner für Unternehmen und Verbände und informieren politische Entscheidungsträger über Chancen und Risiken neuer Technologien. Dort, wo sich die vorhandenen Kompetenzen ergänzen, werden diese für programmübergreifende Kooperationen genutzt. Von den Arbeiten zu Schlüsseltechnologien profitieren darüber hinaus die Forschungsbereiche Energie, Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr, Gesundheit sowie Erde und Umwelt.