Kaiserslautern Wissenschaftsministerium fördert Biotechnologie und Quantencomputing mit Millionenbetrag
Rund 1,2 Millionen Euro, auf drei Jahre verteilt, kommt der Quanteninitiative Rheinland-Pfalz (Quip) zugute. In der Initiative arbeiten die Rheinland-Pfälzische Technische Universität (RPTU) und die Johannes-Guttenberg-Uni (JGU) in Mainz gemeinsam mit den beiden in Kaiserslautern ansässigen Forschungseinrichtungen Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) zusammen.
Ein Ziel der Initiative ist es, wissenschaftlichen Nachwuchs in den Quantentechnologien auszubilden und für dieses neue Wirtschaftsfeld fit zu machen. Dazu sind unter anderem ein Graduiertenkolleg und Sommerschulen geplant. Ausländische Studierende sollen bei Forschungsaufenthalten Einblick in die Arbeiten an den beteiligten Einrichtungen erhalten. „Wir können ein neues Feld komplett besetzen“, sagte Arnd Poetzsch-Heffter, der Präsident der RPTU. Er wagte auch einen Blick in die Zukunft, sagte eine spannende Entwicklung im Bereich der Quantentechnologie in den kommenden zwei Jahrzehnten voraus, vergleichbar etwa mit der Entwicklung der Mikrochips in den 1960er und 1970er Jahren.
Ein Feld der Quantentechnologie sind die Quantencomputer, die in der Lage sind, wesentlich mehr Rechenoperationen als herkömmliche Computer zu leisten. Aber auch in der Sensorik, beim Messen von Hirnströmen oder kleinsten Magnetfeldern, spielt Quantentechnologie eine Rolle.
„Die Zusammenarbeit zwischen Mainz und Kaiserslautern ist einfach großartig“, sagte Stefan Müller-Stach, Vizepräsident für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs an der JGU. Er unterstrich die Bedeutung der Initiative für die Ausbildung von Fachkräften. „Diesem Bedarf möchten wir mit der neuen Initiative Rechnung tragen.“
Wissenschaftsminister Clemens Hoch (SPD) lobte die Forschungslandschaft in Rheinland-Pfalz und stellte die drei Säulen heraus – Quantencomputing, KI und Biotechnologie. Mit der Quanteninitiative könne das Land „in der Sache noch besser werden“, insbesondere sei es wichtig, Nachwuchs für die Forschung auf diesem Gebiet zu finden.
Aschenputtel und die Bio-Technologie
Zuvor hatte Minister Hoch das Fraunhofer-ITWM besucht. Dort wird an einem Verfahren gearbeitet, wie sich lebende Zellen trennen lassen. Das geschieht im mikroskopisch kleinen Bereich. Vereinfacht gesprochen entwickeln die Forscher am ITWM ein Verfahren, mit dem Zellen mit erwünschten Proteinen und Aminosäuren herausgefiltert werden können. „Wie bei Aschenputtel, die guten ins Töpfchen, die schlechten ins Kröpfchen“, fasste Anita Schöbel, die Leiterin des Fraunhofer-ITWM, das Verfahren greifbar zusammen.
Wie die Zelltrennung im Detail funktioniert, erläuterte Konrad Steiner, am ITWM Leiter der Abteilung Strömungs- und Materialsimulation und gleichzeitig Geschäftsführer des Leistungszentrums Simulations- und Software-basierte Innovation, das an dem Projekt beteiligt ist. Die Forscher entwickeln eine sehr feine Chromatographie-Säule, vereinfacht gesprochen ein dünnes Röhrchen mit einem komplexen Innenleben zum Filtrieren einer Lösung. Die Filterstruktur wird mittels eines extrem feinen 3D-Druckers hergestellt – die Forschungen bewegen sich im Mikrometer-Bereich. Ein menschliches Haar hat in etwa einen Durchmesser von 100 Mikrometern.
Wie die feine Filterstruktur im Innern des Chromatographen idealtypisch aussieht, wird am Rechner simuliert und ausprobiert. Das Projekt MaTBiZ wird vom Mainzer Wissenschaftsministerium mit knapp 400.000 Euro gefördert.