Forschungskampagnen

Das Projekt „Virologische und immunologische Determinanten der COVID-19-Pathogenese – Lehren für die Vorbereitung auf zukünftige Pandemien“ (CoViPa) erforscht die mikrobiologischen Mechanismen, mit denen der Virus SARS-CoV-2 Erkrankungsprozesse im Körper auslöst. Dazu haben sich sieben Helmholtz-Zentren mit Partnern aus den Hochschulen und der Wirtschaft zusammengeschlossen. Die Forscher:innen wollen nicht nur wirksame Strategien zur Eindämmung der aktuellen Pandemie entwickeln, sondern auch  die medizinischen Anwendungen der Robotik und Hochdurchsatz-Datenanalysen verfeinern. Mit ihrer Hilfe lässt sich zum Beispiel erkennen, welche weiteren Viren das Risiko bergen, vom Tier auf den Menschen überzuspringen. Die Erkenntnisse des CoViPa-Teams helfen so dabei, auf künftige pandemische Ausbrüche besser vorbereitet zu sein. 

Das Projekt „Luftgetragene Übertragung des SARS-Coronavirus – von der Grundlagenforschung zu effizienten Luftreinigungssystemen“ (CORAERO) erforscht die Virenübertragung durch Aerosole und Tröpfchen. Sieben Helmholtz-Zentren bündeln ihre Expertise dafür mit Universitäten, der Hochschulmedizin und Partnern aus der Industrie. Das Projekt untersucht, unter welchen Bedingungen das SARS-CoV-2-Virus besonders lange an Oberflächen oder in Aerosolen überlebensfähig bleibt. Aus den so gewonnenen Erkenntnissen wollen die Forscher:innen Technologien und Geräte entwickeln, die die Virenausbreitung effektiv stoppen, zum Beispiel in Schulen, Unternehmen und öffentlichen Verkehrsmitteln.

Jede dieser Kampagnen fördern wir über einen Zeitraum von ca. fünf Jahren mit rund 17 Millionen Euro. Dabei forschen wir stets im interdisziplinären Verbund und binden auch wissenschaftliche Partner mit ein.

Das Projekt „Lokales Frühwarnsystem zur Kontrolle von Infektionsausbrüchen“ (LOKI) zielt auf eine bessere Prävention und Kontrolle von Infektionsausbrüchen. Dafür entwickeln fünf Helmholtz-Zentren gemeinsam mit Partnern aus dem öffentlichen Gesundheitswesen eine Frühwarn-Software.  Sie soll Gesundheitsämtern dabei helfen, lokale Ausbrüche frühzeitig zu erkennen, ihren voraussichtlichen Verlauf zu modellieren und so über passgenaue regionale Maßnahmen  entscheiden zu können. Die Forscher:innen tragen dafür einen gewaltigen Datenschatz zusammen, sorgen für dessen datenschutzrechtlich sichere Speicherung und entwerfen innovative Computermodelle zur Analyse. Gleichzeitig beobachtet LOKI auch das weltweite Pandemiegeschehen, um besonders wirksame Vorgehens- und Verhaltensweisen anderer Weltregionen zu erkennen.

Industrielle Prozesse sind unweigerlich mit der Entstehung von Feinstaub und feinkörnigen Rückständen verbunden. Diese finden nur selten den Weg zurück in die industrielle Wertschöpfungskette und stellen oft eine Umweltbelastung dar. Die Forscher:innen von FINEST bündeln die Kompetenzen aus vier Helmholtz-Zentren und zwei Universitäten, um sich dieser Herausforderung anzunehmen: Verschiedene mineralische, metallische und Mikroplastik-Rückstände führen sie durch optimierte Prozesse in wertvolle Rohstoffe zurück. Wo dies nicht möglich ist, wandeln sie die Partikel in ungefährliche Abfälle um. Um die so entwickelten Konzepte schnell in die Anwendung zu überführen, kooperiert FINEST eng mit Industrie und Gesellschaft.

Die Landwirtschaft steht vor zwei großen Herausforderungen: Einerseits muss sie ihre Produktivität steigern, um eine wachsende Weltbevölkerung zu ernähren. Andererseits verursacht sie schon heute große ökologische Belastungen – nicht nur an Land, sondern auch in den Meeren.

Das iFOODis-Konsortium, bestehend aus fünf Helmholtz-Zentren und der Jacobs-Universität Bremen, will die Lebensmittelversorgung deshalb durch robotische und sensorische Überwachungssysteme verbessern: Sie soll nachhaltig, sozial-ökonomisch verträglich und ressourceneffizient sein. In der Modellregion Schlei entwickeln die Forscher:innen dafür Maßnahmen, mit denen sich die Ökosysteme an Land und im Wasser besser schützen lassen. Außerdem entwerfen sie Strategien für die nachhaltige Landnutzung und Fischerei.

Hierzu erforschen sie autonome und teilautonome Roboter-Netzwerke, die neuartige Vorhersagemodelle nutzen: In ihnen sind lokal erzeugte Messdaten von den Küsten und Agrarflächen intelligent vernetzt mit Messdaten aus der Luft- und Satellitenüberwachung. Durch diese Technologien können Roboter in Zukunft die Effizienz in der nachhaltigen und diversifizierten Landwirtschaft erhöhen. Und auch für den Transport von Lebensmitteln und Material in bedürftige, überschwemmte, raue und schwer zugängliche Regionen sind sie ideal geeignet.

Der aktuelle Report des Weltklimarats (IPCC) hat gezeigt, dass es für das Erreichen der COP21-Ziele nicht mehr ausreicht, den CO₂-Ausstoß lediglich zu reduzieren. Wir müssen bereits entstandene Emissionen zusätzlich auch einfangen und langfristig speichern. Sechs Helmholtz-Zentren wollen dafür in Kooperation mit der TU Berlin an technischen Lösungen zur CO₂-Abscheidung aus der Luft und Speicherung in geologischen Formationen forschen. Ziel des Projektes ist es, einen sozial, ökologisch und ökonomisch nachhaltigen Hochlauf dieser Technologie weltweit zu unterstützen. Mit ihr können nicht-vermeidbare Emissionen von Treibhausgasen wirksam reduziert werden. Unsere Forscher:innen beraten Industrie, Politik und Gesellschaft außerdem mit ihrem Fachwissen über diese neue Technologie.