| Pressemitteilung

Für die Zukunft hervorragend aufgestellt

Neue wissenschaftliche Organisationsstruktur am HZG

Das Helmholtz-Zentrum Geesthacht präsentiert sich zum Jahresbeginn 2021 mit einer neuen wissenschaftlichen Organisationsstruktur. Zum Start der vierten Helmholtz-Förderperiode wird das Zentrum mit nunmehr 15 Instituten in den Helmholtz-Forschungsbereichen „Erde und Umwelt“, „Information“ und „Materie“ vertreten sein und sich noch stärker disziplinenübergreifend gesellschaftlich relevanten Themen widmen.

Maria Serdechnova aus dem neuen Institut für Oberflächenforschung untersucht eine Knochenschraube im Elektrolyt-Bad.

Maria Serdechnova aus dem neuen Institut für Oberflächenforschung untersucht eine Knochenschraube im Elektrolyt-Bad. Foto: HZG/Christian Schmid

Forschung zum Wohle von Klima, Küste und Mensch

Bis Ende letzten Jahres setzte sich die Material- und Küstenforschung des HZG aus den Instituten für Werkstoffforschung, Biomaterialforschung, Polymerforschung und Küstenforschung zusammen, die noch einmal in Teilinstitute unterteilt waren. Hinzu kommt das Climate Service Center Germany (GERICS).

Ab sofort agiert das HZG in 15 Instituten und folgt mit seiner Neuausrichtung den Empfehlungen der wissenschaftlichen und strategischen Begutachtungen der Helmholtz-Gemeinschaft, die in Begleitung eines internationalen Expertenteams in den vergangenen drei Jahren stattfanden. „Mit spezialisierten kleineren Forschungseinheiten werden wir dynamischer agieren und uns gemeinsam noch stärker den gesellschaftlichen Herausforderungen stellen können“, erläutert Prof. Matthias Rehahn, Wissenschaftlicher Geschäftsführer des HZG.

„Wir müssen verstärkt disziplinenübergreifend Optionen entwickeln, wie wir trotz Ressourcenverknappung, rasantem Klimawandel und Bevölkerungswachstum in bestmöglichem Einklang mit dem System Erde leben und wie wir die angerichteten Umwelt- und Klimaschäden beheben können. Gleichzeitig sind Lösungen erforderlich, um unsere Lebensqualität auch im Zuge des demografischen Wandels erhalten oder sogar verbessern zu können“, so Rehahn weiter.

Mögliche Darstellung der Ludwig Prandtl II

So könnte das neue Forschungsschiff aussehen. Grafik: HZG

Wie erfolgreich sich die einzelnen Fachrichtungen des HZG ergänzen können, bestätigte unter anderem im November 2020 die Mittelbewilligung des Bundestages, für ein HZG-Konzept zur Realisierung des weltweit einmaligen Forschungsschiffes Ludwig Prandtl II. Das Schiff soll voraussichtlich ab 2023 ein weites, interdisziplinäres Spektrum von Umweltforschung, innovativen Technologien für eine sauberere Schifffahrt und Digitalisierung abdecken. Wasserstofftechnologie, Membranen zur Schadstoffreduktion und Küstenforschung treffen an Bord mit einem neuen Informations- und Datenmanagement zusammen. So sollen in Echtzeit relevante Umweltdaten mit Flugzeugen, anderen Schiffen und Landstationen ausgetauscht und unmittelbar verfügbar gemacht werden.

Gestaltungsraum für exzellente Wissenschaft

Mithilfe der neuen wissenschaftlichen Organisationsstruktur werden auch Anreize für exzellente Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gesetzt. „Wenn sich Forschende im Hause sehr erfolgreich etablieren oder für das HZG aus dem In- und Ausland gewonnen werden, können wir mit einem neu zu gründenden Institut attraktive Gestaltungsmöglichkeiten bieten“, verdeutlicht Silke Simon, Kaufmännische Geschäftsführerin am HZG, die neuen Chancen der Personalgewinnung.

So wurden am 1.1.2021 nicht nur vorherige Teilinstitute in eigenständige Institute überführt, sondern auch drei komplett neue Institute aus vorherigen Abteilungen gegründet.

Derart neu sind jetzt das Institut für Werkstoffsystem-Modellierung, das Institut für Material- und Prozessdesign und das Institut für Oberflächenforschung. Die Anwendungsgebiete reichen von klassischen Strukturwerkstoffen für Maschinenbau, Automobilbau und Luftfahrt bis hin zu modernen funktionalen Materialien in der Medizintechnik und Energiespeicherung. Neben der Material- und Prozessentwicklung werden verstärkt Methoden der Künstlichen Intelligenz und Digitalisierung genutzt.

Neben der Umstrukturierung wird das HZG im Laufe dieses Jahres seine neue Mission mit einem veränderten Namen, einem Internet-Relaunch und einem überarbeiteten Marketingkonzept national und international sichtbarer machen.

Weiterführende Informationen

Das Institut für Werkstoffsystem-Modellierung, das Institut für Material- und Prozessdesign und Institut für Oberflächenforschung gehen an den Start

Institut für Material- und Prozessdesign


Noomane Ben Khalifa

Professor Noomane Ben Khalifa. Foto: HZG/Rolf Otzipka

Das neue Institut für Material- und Prozessdesign wird von Professor Noomane Ben Khalifa geleitet und widmet sich der nachhaltigen und ökologischen Entwicklung innovativer Werkstoffe und Fertigungsverfahren, insbesondere für den Transportsektor und die Medizintechnik. Schwerpunkt der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ist es, die Leistungsfähigkeit der Werkstoffe durch deren Prozessierung zu verbessern und sie so nicht nur leichter, sondern in der Bilanz besonders auch ökologischer und nachhaltiger produzieren zu können. Dafür werden Materialien maßgeschneidert und Fertigungsprozesse ressourcenschonend gestaltet. Die Forschenden betrachten jeden einzelnen Schritt der Prozesskette gesondert – angefangen mit der Modellierung von Materialverhalten, der Entwicklung des Werkstoffs bis hin zum fertigen Bauteil. Herzstück des neuen Instituts wird neben dem sich im Wiederaufbau befindlichen Labor für die Gießwalztechnologie von Leichtmetallen eine neue Versuchshalle für Fertigungsprozesse sowie Prüfmaschinen.

Nach seinem Maschinenbaustudium an der TU Dortmund, das er 2005 abschloss, war Noomane Ben Khalifa bis 2018 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Umformtechnik und Leichtbau der TU Dortmund, wo er 2012 promovierte. Seit 2018 ist er Professor für Fertigungstechnik an der Leuphana Universität Lüneburg und Leiter der ehemaligen Arbeitsgruppe „Fertigung von Leichtmetallkomponenten“ am HZG.

Institut für Material- und Prozessdesign

Institut für Oberflächenforschung


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Professor Mikhail Zheludkevich im Labor. Foto: HZG/Christian Schmid

Der Fokus des neuen Instituts für Oberflächenforschung unter der Leitung von Professor Mikhail Zheludkevich liegt auf der Entwicklung und Untesuchung funktionaler Beschichtungen und Oberflächen, die den Anforderungen zukünftiger Anwendungen aus den Bereichen des strukturellen Leichtbaus, der Energieforschung und der Medizintechnik gerecht werden. Degradation und Versagen von Werkstoffen werden häufig durch die Wechselwirkung ihrer Oberflächen mit den komplexen Einsatzumgebungen verursacht, beispielsweise rauen Küstenbedingungen oder dem menschlichen Körper. Das grundlegende Verständnis dieser Wechselwirkungen stellt daher einen der zentralen Forschungsschwerpunkte des neuen Instituts dar. Das nachhaltige Ziel ist es, die Lebensdauer der verwendeten Materialien zu erhöhen und ihre Leistungsfähigkeit über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu verbessern. Das Institut wird sich an den steigenden industriellen Anforderungen an zuverlässige funktionale Oberflächen und belastbare selbstheilende Beschichtungen orientieren. Die experimentelle Entwicklung neuer Schutz- und Oberflächenfunktionalisierungskonzepte wird maßgeblich durch Methoden der künstlichen Intelligenz sowie Multiskalenmodellierung unterstützt und vorangetrieben.

Seit 2014 leitet Mikhail Zheludkevich die Abteilung für Korrosions- und Oberflächentechnik am HZG im Rahmen einer gemeinsamen Professur mit der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Davor war er zehn Jahre lang als Postdoc und Gruppenleiter an der Universität Aveiro in Portugal tätig.

Institut für Oberflächenforschung

Institut für Werkstoffsystem-Modellierung


Christian Cyron

Professor Christian Cyron. Foto: TU München

Das Institut für Werkstoffsystem-Modellierung beschäftigt sich mit Methoden der virtuellen Material- und Prozessentwicklung. Digitalisierung und künstliche Intelligenz sollen dazu eingesetzt werden, Materialien von der atomaren Ebene bis zur Bauteilebene in den verschiedenen Stadien von der Materialentwicklung bis zum späteren Einsatz durch Simulationsmodelle abzubilden. So sollen Material- und Prozessentwicklung beschleunigt und optimiert werden. Die Anwendungsgebiete reichen von klassischen Strukturwerkstoffen für Maschinenbau, Automobilbau und Luftfahrt bis hin zu modernen funktionalen Materialien in der Medizintechnik und Energiespeicherung.

Institutsleiter Christian Cyron schloss sein Studium des Maschinenbaus 2007 an der TU München ab, wo er 2011 promoviert wurde. Nach Auslandsaufenthalten in Singapur, Frankreich und den USA wurde er im März 2018 als ordentlicher Professor für Kontinuums- und Werkstoffmechanik an die Technische Universität Hamburg berufen und leitet seither am HZG auch die Abteilung für „Simulation von Werkstoff- und Strukturverhalten“, die nun im neuen Institut für Werkstoffsystem-Modellierung aufgehen wird.

Institut für Werkstoffsystem-Modellierung

Ansprechpartner


Leiter Stabstelle Kommunikation und Medien

Dr. Torsten Fischer

Helmholtz-Zentrum Geesthacht

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