Großer Erfolg für Helmholtz bei den ERC Synergy Grants

Die Kryo-Elektronenmikroskopie, kurz Kryo-EM, hat die Lebenswissenschaften in den letzten Jahren revolutioniert, da sie es ermöglicht, die 3D-Struktur von Proteinen in ihrem natürlichen Zustand direkt zu bestimmen. Dennoch sind für viele Moleküle, insbesondere solchen, die bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson eine Rolle spielen, die Auflösung und der Kontrast der etablierten Abbildungsverfahren noch unzureichend. Im Projekt 4D-BioSTEM, das mit insgesamt 7,5 Millionen Euro gefördert wird, möchten die Professoren Carsten Sachse vom Forschungszentrum Jülich, Knut Müller-Caspary von der Ludwig-Maximilians-Universität München und Henning Stahlberg von der Schweizer École Polytechnique Fédérale de Lausanne und Universität Lausanne die Technologie gemeinsam auf das nächste Level heben.

Zur vollständigen Pressemeldung des FZJ

In dem Projekt „Archean Park“ wollen die Forschenden Einblicke in das Leben auf der Ur-Erde gewinnen und bislang unbekannte Stoffwechselwege aufdecken, die den Mikroorganismen vor 4 bis 2,5 Milliarden Jahren das Leben ermöglichten. „Wir werden ein neues Licht auf die frühesten Formen der Kohlenstofffixierung werfen, indem wir ermitteln, inwieweit extrem hohe CO2-Konzentrationen die frühe zelluläre Biochemie und den mikrobiellen Kohlenstoffkreislauf beeinflusst haben. Hierfür werden wir unterirdische Ökosysteme wie Mofetten, Fumarolen und Geysire untersuchen, die mit ihrem besonders hohen CO2-Gehalt als Analoge für die ebenfalls unter sehr hohen CO2-Konzentrationen existierende archäische Biosphäre dienen. Und mit unserer GFZ-Expertise werden wir auch im Labor Hochdruck-Bedingungen schaffen, wie sie unter den extremen Bedingungen tief unter der Erde herrschen“, so Jens Kallmeyer.

Im Ergebnis werden nicht nur neue Perspektiven auf grundlegende biochemische Mechanismen und ihre Rolle in der Evolution des mikrobiellen Lebens eröffnet. Das Projekt wird auch biotechnologische und geotechnologische Innovationen fördern, mit Anwendungspotenzial etwa im Bereich CO2-Speicherung.

Zur vollständigen Pressemeldung des GFZ

Nach Axionen zu suchen und ihre Existenz nachzuweisen, ist Ziel des europäischen Projekts DarkQuantum. Professor Wolfgang Wernsdorfer vom Physikalischen Institut des KIT (PHI) fungiert als einer der leitenden Forscher in dem Projekt, das vom Europäischen Forschungsrat mit einem Synergy Grant gefördert wird.

DarkQuantum nutzt Quantentechnologien und kombiniert sie mit Infrastrukturen der Teilchenphysik am CERN und am DESY, um Axionen im galaktischen Halo, das heißt in der äußeren Milchstraße, ausfindig zu machen. Supraleitende Qubits ermöglichen Instrumente, die extrem empfindlich auf winzige Mengen elektromagnetischer Strahlung reagieren, mit einem viel geringeren Hintergrundrauschen als herkömmliche Technologien. Geplant ist, zwei quantengestützte Haloskope zu bauen. Diese Sensoren können die Axionen mit bisher nicht gekannter Empfindlichkeit und Reichweite über ihre Wechselwirkungen mit elektromagnetischen Feldern aufspüren.

Zur vollständigen Pressemeldung des KIT

Wasserstoff gilt als Energieträger der Zukunft. Für seine Herstellung werden Katalysatoren benötigt, die teils extremen Bedingungen ausgesetzt sind. Bisherige Elektrokatalysatoren halten das meist nicht lange aus – neue Materialien werden benötigt, die sowohl leistungsstark als auch langlebig sind, und idealerweise keine teuren und knappen Elemente enthalten.

Um sie gezielt zu suchen, bündeln die Professoren Jan Rossmeisl von der dänischen Universität Kopenhagen, Alfred Ludwig von der Ruhr-Universität Bochum, Karl Mayrhofer vom Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg und Prof. Dr. Matthias Arenz von der schweizerischen Universität Bern ihre Expertise im Projekt DEMI, das im Rahmen des ERC Synergy Grants mit 10 Millionen Euro gefördert wird.

Zur vollständigen Pressemitteilung des FZJ

Die Auswirkungen einer schmelzenden Arktis beschäftigt Forschende schon lange, denn die konkreten Auswirkungen auf die Region und das ganze Erdsystem sind bislang unklar. Genau dieser Frage möchte das Projekt „i2B - Into the Blue“ auf den Grund gehen, indem es einen Blick in die Vergangenheit wirft, auf Zeiträume, die wärmer als heute sind (d.h. pleistozäne Interglaziale, Pliozän und Miozän), als die Arktis ihre weiße Landschaft verlor und einen blauen, eisfreien Ozean hatte. Dazu sind Expeditionen in die Arktis vorgesehen, um aus den Klimaarchiven die Änderungen zu quantifizieren. In der Vergangenheit wurde die Dynamik von Veränderungen im Meereis und Landeis und die Rückkopplung mit der Umwelt nicht ausreichend analysiert. Dadurch fehlen wichtige Grundlagen für eine Klimaprojektion in der Arktis. Dies soll nun mit dem Projekt nachgeholt werden. „Die Aktualität von i2B ist mit der Gewinnung neuer geologischer Daten in der Arktis für Warmzeiten in Kombination mit neuartigen Klimamodellen verbunden, die in einem konzertierten Rahmen über den Stand der Technik hinaus integriert werden“, beschreiben die Forschenden ihr Projekt.

Zur vollständigen Pressemeldung des AWI

In seinem Projekt ROTTnROCK wird Thomas Walter mit seinen Kolleg:innen erforschen, wie Vulkane aufgrund der Hitze und aggressiver chemischer Prozesse quasi von innen heraus verrotten. „Diese sogenannte hydrothermale Alteration verändert die Festigkeit und die Permeabilität, also die Durchlässigkeit der Gesteine. Daher vermuten wir hierin eine der wesentlichen Ursachen dafür, dass es trotz wissenschaftlicher und technischer Fortschritte bei der Überwachung von Vulkanen immer noch zu unerwarteten Ausbrüchen und ganzen Flankeneinbrüchen kommt“, sagt Projektleiter Thomas Walter. Die Forschenden wollen den Prozess der hydrothermalen Alteration im Detail verstehen, mit innovativen Drohnen und Satellitensensoren überwachen, im Labor simulieren und analysieren und in numerische Vorhersagemodelle einfließen lassen. „Unsere Forschung soll auch dazu beitragen, einen innovativen und optimierten Arbeitsablauf zur Gefahrenbewertung zu entwickeln.“

Zur vollständigen Pressemeldung des GFZ

Der Austausch von Wärme und Kohlenstoff zwischen dem Ozean und der Atmosphäre sowie ihre Verteilung innerhalb des Ozeans wird von größeren Strömungen, kleineren Wirbeln – und von noch kleinräumigeren Zirkulationsmustern bestimmt, im Englischen als „Whirls“ bezeichnet. Im Rahmen des Projekts WHIRLS, das der Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) nun durch einen der renommierten Synergy Grants fördert, sollen diese kleinräumigen Prozesse untersucht werden. Zu diesem Zweck verfolgen Professor Dr. Arne Biastoch vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, Professorin Dr. Sabrina Speich von der Ecole Normale Supérieure in Paris, Frankreich, Professor Dr. Sebastiaan Swart von der Universität Göteborg, Schweden, und Professorin Dr. Sarah Fawcett von der Universität Kapstadt, Südafrika, einen synergistischen und interdisziplinären Ansatz. WHILRS wird über einen Zeitraum von sechs Jahren mit fast 12 Millionen Euro finanziert.

Zur vollständigen Pressemeldung des GEOMAR