Jülich Aachen Research Alliance (JARA)

In der Jülich Aachen Research Alliance, kurz JARA, überwinden die RWTH Aachen und das Forschungszentrum Jülich in einem deutschlandweit einzigartigen Modell das Nebeneinander von universitärer und außeruniversitärer Forschung und Lehre.

Die Allianz begründet dabei ein wissenschaftliches Umfeld, das international Spitze und für die besten Forscher und Forscherinnen attraktiv ist. Zugleich werden Forschungsmöglichkeiten erschlossen und Projekte verwirklicht, die den Partnern alleine verwehrt bleiben würden. Über die reine Forschung (Research) hinaus erstreckt sich die Zusammenarbeit in der JARA auch auf die Bereiche Education, Facilities, Innovation und Services. In ihnen werden Bedingungen für die Forschung und Anwendungen aus der Forschung geschaffen.

Derzeit umfasst die JARA vier Forschungsbereiche:

nachhaltige Energie (JARA-ENERGY)

Hirnforschung (JARA-BRAIN)

Informationstechnologien der Zukunft (JARA-FIT)

Simulationswissenschaften mit Höchstleistungsrechnern (JARA-HPC)

Unsere Wissenschaftler erforschen u.a. die effizientere Energiegewinnung und –nutzung, erschließen Möglichkeiten der Früherkennung und Behandlung von psychischen oder neurologischen Erkrankungen, entwickeln physikalische Grundlagen für neue Speicher oder Prozessoren für Computer und optimieren Forschungs- und Entwicklungsprojekte durch Computersimulation.

Die beiden Partner RWTH Aachen und das Forschungszentrum Jülich verknüpfen dabei gezielt Forschungsfelder, in denen sich ihre jeweiligen spezifischen Kompetenzen wirkungsvoll ergänzen.

In diesem integrativen Partnerschaftsmodell werden wissenschaftspolitische Strategien festgelegt und koordiniert. Gemeinsam werden Forschungsziele definiert, Investition getätigt sowie akademische Personal berufen und ausgebildet. JARA umfasst ca. 3.800 Mitarbeiter mit einem Finanzbudget von rund 350 Millionen Euro. Das Investitionsvolumen betrug im Jahr 2009 ca. 40 Mio. Euro.

Die Forschung der unterschiedlichen Bereiche:

Übrigens: Die PlusPedia ist NICHT die Wikipedia.
Wir sind ein gemeinnütziger Verein, PlusPedia ist werbefrei. Wir freuen uns daher über eine kleine Spende!

1 JARA-BRAIN

Erforschung psychischer und neurologischer Erkrankungen

Kann man die Alzheimer-Demenz mit Hilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) oder anderen bildgebenden Verfahren früher als bisher sicher diagnostizieren? Gibt es bei Patienten mit Schizophrenie Veränderungen im Erbgut, anhand derer sich vorhersagen lässt, welchen individuellen Verlauf die Krankheit nehmen wird?

Die Wissenschaftler der Sektion JARA-BRAIN arbeiten erfolgreich daran, solche Fragen zu beantworten. Sie entwickeln neue Strategien, um psychische und neurologische Erkrankungen zu diagnostizieren, zu behandeln und ihnen vorzubeugen.

JARA-BRAIN verknüpft die Stärken des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin des Forschungszentrums Jülich – Entwicklung und Anwendung modernster High-Tech-Geräte sowie interdisziplinäre Forschungskompetenz – mit der Expertise der Universitätsklinik Aachen, die in den Bereichen Psychiatrie, Neurologie und Neuropsychologie zu den führenden und größten europäischen Universitätskrankenhäusern zählt.

Durch die Kooperation können daher grundlegende Ergebnisse der Hirnforschung rasch erprobt und in den klinischen Alltag übertragen werden (Translation). Darüber hinaus können die JARA-BRAIN-Wissenschaftler ihre Erkenntnisse zur Vorbeugung der Krankheiten schneller in die Praxis umsetzen.

Insbesondere erforschen die JARA-BRAIN-Wissenschaftler aus 25 Kliniken und Instituten der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich Entwicklungsstörungen von Kindern und Jugendlichen als typische Erkrankungen des jüngeren Alters sowie die Schizophrenie als Krankheit des mittleren Lebensalters. Außerdem konzentrieren sie sich auf neurodegenerative Krankheiten die vornehmlich im höheren Lebensalter auftreten wie Alzheimer, Parkinson und Demenzen. An ihnen werden aufgrund der Bevölkerungsentwicklung und der damit verbundenen Veränderungen der Alterspyramide künftig immer mehr Menschen leiden – mit gravierenden Folgen auch für das Gesundheits- und Sozialsystem.

2 JARA-ENERGY

Energieforschung für die Zukunft

JARA-ENERGY widmet sich der Erforschung einer nachhaltigen, d.h. effizienten, ressourcenschonenden, umweltverträglichen und sicheren Energiegewinnung, -nutzung und –optimierung.

Neben der Verbesserung konventioneller Kraftwerkstechnik widmen sich die JARA-ENERGY-Forscher den erneuerbaren Energien und den nuklearen und elektrochemischen Energietechniken. Sie beschränken sich aber nicht darauf, Möglichkeiten zu erforschen, Strom klimafreundlicher als bisher zu erzeugen.

Sondern sie arbeiten auch an möglichst verlustarmen Transport- und Speichermöglichkeiten der Energie sowie an Energietechniken für Autos und mobile Geräte.

Oft hängt der Fortschritt in der Energietechnik von neuen Materialien ab: Damit beschäftigen sich die Forscher der Allianz ebenfalls. Wissenschaftler von JARA-ENERGY unterziehen die technologischen Entwicklungen einer Systemanalyse hinsichtlich Verfügbarkeit, Chancen und Risiken und stellen die Ergebnisse in einen gesamtgesellschaftlichen Zusammenhang.

Diese breit angelegte Forschung entspricht der drängenden Herausforderung, vor die uns die schwindenden Vorräte von Öl, Gas und Kohle und der rasant zunehmenden Energiehungers insbesondere der Schwellenländer stellen.

In JARA-ENERGY sind fast 50 Institute und Teilinstitute der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich organisiert, deren Kompetenzen, Methoden und Forschungsgeräte sich perfekt ergänzen.

Die Expertise der Wissenschaftler reicht dabei von den Grundlagen bis zur fertigen Anwendung, umfasst die gesamte Wertschöpfungskette und sämtliche Energietechnologien.

3 JARA-FIT

Neue Konzepte in der Informationstechnologie

Welche Alternativen gibt es zu den heutigen Computern, die auf Kristallen aus Silizium oder anderen Halbleitern basieren? Was ist – physikalisch gesehen – der kleinstmögliche Apparat, auf dem Rechenvorgänge ablaufen können? Gibt es ein Mindestmaß an Energie für Rechenoperationen?

Solche Fragen beschäftigen die Forscher von JARA-FIT. Das Kürzel „FIT“ steht dabei für „Fundamentals of Future Information Technology“ und beschreibt die Aufgabe, der sich die Wissenschaftler dieser JARA Sektion verschrieben haben:

Sie schaffen die Grundlagen für die Informations- technologie der Zukunft. Dazu loten sie zum einen die Grenzen der etablierten Siliziumtechnologie aus, etwa indem sie neue Chiparchitekturen entwerfen oder die Beweglichkeit der Ladungsträger erhöhen.

Zum anderen treiben die JARA-FIT-Forscher andere Konzepte für eine künftige Hardware voran. So entwickeln sie neue Materialien und Baupläne für Nano-Schaltkreise, nicht-flüchtige Speicher und Spinelektronik. Sie erforschen, wie sich Biomoleküle oder Quanteneffekte für die Informationsverarbeitung nutzen lassen.

In JARA-FIT arbeiten Physiker, Chemiker, Elektrotechniker, Maschinenbauer und Biologen aus 18 Instituten und Institutsbereichen der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich zusammen. Gemeinsam betreiben sie Einrichtungen wie das Ernst Ruska-Centrum in Jülich, das über die weltweit modernsten Elektronen- mikroskope der neuesten Generation verfügt und für die das ER-C die technologischen Grundlagen entwickelt hat.

Die international führende Rolle der JARA-FIT-Forscher hat eine lange Tradition, die nicht zuletzt durch den Nobelpreis für Physik an Professor Peter Grünberg im Jahr 2007 bestätigt wurde.

4 JARA-HPC

Computersimulation mit Hochleistungsrechnern

Computersimulationen sind gleichsam Alleskönner: Sie zeigen, wie Spurengase in der Atmosphäre das Klima verändern. Mit ihnen lassen sich Blutpumpen verbessern, die das Herz schwerkranker Patienten unterstützen. Sie helfen, ungewöhnliche elektronische oder magnetische Eigenschaften von Materialien besser zu verstehen und zu nutzen.

Wissenschaftler der Sektion JARA-HPC entwickeln Computersimulationen weiter, die für solche Zwecke eingesetzt werden.

Im Zusammenhang mit komplexen wissenschaftlichen Fragestellungen entwerfen die JARA-HPC-Experten neue Lösungsverfahren, Vorgehensweisen bei der Modellierung und Software-Engineering-Methoden, um die ständig leistungsfähigeren Computer, Rechnerverbünde und Visualisierungssysteme nutzen zu können.

Davon profitieren nahezu alle Forschungsgebiete, denn Simulationen sind heute als dritte Säule neben Theorie und Experiment unerlässlich für den Fortschritt in den Natur- und Ingenieurwissenschaften. Sie ermöglichen Erkenntnisse, die uns aus physikalisch-technischen oder finanziellen Gründen bislang verwehrt waren. Außerdem stoßen sie in der Industrie Innovationen an und verkürzen den Weg zum Produkt.

JARA-HPC führt unter anderem das Center for Computational Engineering Sciences der RWTH Aachen mit seiner ingenieurwissenschaftlichen Kompetenz und die naturwissenschaftliche Kompetenz des Institute for Advanced Simulation zusammen. Teil dieser Einrichtung ist das in Europa führende Jülich Supercomputing Centre (JSC).

Da die effiziente Nutzung von Supercomputern speziell ausgebildete Experten benötigt, wurde als wesentliches Element von JARA-HPC die German Research School for Simulation Sciences (GRS) gegründet. Sie wird von der RWTH Aachen und dem Forschungszentrum Jülich gemeinsam getragen.

Die GRS bietet neu entwickelte Master- sowie PhD-Studiengänge an und bildet die künftige Forscherelite der Computersimulation aus.