Image2014de - Forschungsverbund Berlin

3
Breites Forschungsspektrum
mit schmaler Verwaltung
D
er Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB) ist ein Zusammenschluss von acht natur-, lebens- und umweltwissenschaft­
lichen Forschungsinstituten in Berlin. Die vielfach ausgezeichneten Einrichtungen sind Mitglieder der Leibniz-Gemeinschaft
und wissenschaftlich eigenständig. Ihre Direktoren und viele ihrer
Wissenschaftler sind Professoren an den Universitäten in Berlin und
Brandenburg. Das garantiert eine enge Verzahnung von Forschung
und Lehre.
In den Instituten arbeiten ca. 1.825 Mitarbeiter, Diplomanden, Doktoranden und Gastwissenschaftler. Bund und Länder stellen die Grundfinanzierung, zudem erwirtschaften die Institute etwa 30 Prozent
ihres Etats aus Drittmitteln.
Geschäftsführerin:
Dr. Manuela B. Urban
Forschungsverbund ­
Berlin e.V.
Entstanden ist der Forschungsverbund in einer einzigartigen historischen Situation: Nach der Wende brauchten die – aus der ehemaligen
Akademie der Wissenschaften der DDR hervorgegangenen – acht neu
gegründeten Institute eine effiziente Verwaltung. Dafür gibt es, als
gemeinsame Trägergesellschaft, seit 1992 den Forschungsverbund.
Rudower Chaussee 17
12489 Berlin
Tel. (030) 6392-3330
www.fv-berlin.de
5
Laser mit Leistung
K
ommunikation, Energie, Gesundheit, Mobilität: Innovationen
in diesen Bereichen basieren vor allem auf immer kleineren
und immer leistungsfähigeren elektronischen und optischen
Bauteilen. Das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für
Höchstfrequenztechnik (FBH) erforscht solche Module und Systeme
auf der Basis von Verbindungshalbleitern. Dabei entwickelt das
FBH leistungsstarke und hochbrillante Diodenlaser, UV-Leuchtdioden und hybride Lasersysteme – vom sichtbaren bis zum ultravioletten Spektralbereich. Die Anwendungsgebiete sind enorm viel­
fältig: von der Medizintechnik und Trinkwasserreinigung über
Präzisionsmesstechnik und Sensorik bis hin zur optischen
Satellitenkommunika­tion. In der Mikrowellentechnik realisiert das
FBH hocheffiziente, multifunktionale Verstärker und Schaltungen –
zum Beispiel für energieeffiziente Mobilfunksysteme und für Komponenten, die die Fahrsicherheit von Autos erhöhen.
Eine enge Zusammenarbeit des FBH mit der Industrie sorgt dafür, dass
die Forschungsergebnisse zur praktischen Anwendung kommen. Für
erfolgreiche Ausgründungen stehen dabei „eagleyard Photonics“ und
„JENOPTIK Diode Lab“.
Mitarbeiter: 234
Etat (in Mio. EUR): 23,41
Direktor:
Prof. Dr. Günther Tränkle
Ferdinand-Braun-Institut
Leibniz-Institut für
­Höchst­frequenztechnik
Gustav-Kirchhoff-Str. 4
12489 Berlin
Tel. (030) 6392-2600
Mikro-integriertes Diodenlasermodul für die hochpräzise Spektroskopie an Rubidium-Atomen
(780 nm). Das Lasermodul ist überaus kompakt und robust – und damit bestens für seinen Einsatz
an Bord einer Höhenforschungsrakete gerüstet.
Fotos:FBH/Schurian
www.fbh-berlin.de
7
Suche nach Wirkstoffen
S
chon immer haben die Menschen nach Substanzen gesucht,
die dabei helfen, Krankheiten zu bekämpfen und Leiden zu
lindern. Im Mittelpunkt der Grundlagenforschung am LeibnizInstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) stehen Proteine, die
wichtigsten Bausteine des Körpers. Die Wissenschaftler erforschen
deren Aufbau, ihre Funktion und schließlich die Möglichkeiten, sie
zu beeinflussen. Ziel ist es, Wirkstoffe zu finden, die an Proteine
binden und deren Funktionen ändern können. Sie kommen dann
als Werkzeuge für die Forschung sowie als Bausätze für neue Arzneimittel in Frage.
Mitarbeiter: 243
Etat (in Mio. EUR): 22,91
Biologen und Chemiker arbeiten gemeinsam in über zwanzig Forschergruppen an den Kernthemen des Instituts: „Molekulare Physiologie und Zellbiologie“, „Strukturbiologie“ und „Chemische Biologie“.
Modernste Technologieplattformen unterstützen sie dabei: ein NMRZentrum, eine offene Screeningplattform und ein massenspektrometrisches Labor bieten einzigartige Arbeitsbedingungen.
Direktor:
Prof. Dr. Volker Haucke
Leibniz-Institut für
­Molekulare Pharmakologie
Robert-Rössle-Str. 10
Bindungstasche in einem Hormonrezeptor – ein Schlüssel für neue Therapien?
Der Hormonrezeptor fängt mit seiner Bindungstasche das schilddrüsenstimulierende Hormon (TSH)
ein. Dieses regt die Schilddrüse zum Ausschütten von Botenstoffen an. Die Bindungstasche – eine
FMP-Forschergruppe fand sie – könnte daher ein neuer Therapieansatz für Schilddrüsenerkrankungen sein. Abb./Foto: G. Krause, FMP
13125 Berlin
Tel. (030) 9479-3100
www.fmp-berlin.de
9
Für die Zukunft unserer Gewässer
A
usreichend sauberes Wasser und intakte Gewässer sind unverzichtbar für das Wohl des Menschen und die Erhaltung
einer einzigartigen Fauna und Flora. Flüsse, Seen, Auen und
Moore gehören zu den am stärksten durch den Menschen geprägten
Lebensräumen. Klimaänderung und rapider Landschaftswandel erhöhen zusätzlich den Druck auf die Gewässer. Nur ein nachhaltiges
Management kann aquatische Ökosysteme langfristig schützen.
Das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
ist das größte deutsche Zentrum für ökosystemare Forschung an Binnengewässern und verbindet Grundlagen- mit Vorsorgeforschung.
Das IGB untersucht die Struktur und Funktion der Ökosysteme unter
naturnahen Bedingungen und bei verschiedensten Stressfaktoren.
Mitarbeiter: 264
Etat (in Mio. EUR): 20,79
Direktor:
Prof. Dr. Klement Tockner
Forschungsschwerpunkte sind unter anderem die Langzeitentwicklung von Seen, Flüssen und Feuchtgebieten unter sich rasch ändernden Umweltbedingungen, die Renaturierung von Ökosystemen und
die Biodiversität aquatischer Lebensräume.
Gewässerforschung – unter welchen Bedingungen vermehren sich Cyanobakterien?
Cyanobakterien (früher bekannt als Blaualgen) sind Bakterien und betreiben wie Pflanzen Photosynthese. Ihnen verdanken wir, dass es Sauerstoff in der Atmosphäre gibt. Bei hohen Temperaturen
können sie sich in nährstoffreichen Seen massenhaft vermehren. Einige Arten produzieren dann
Gifte, die in hoher Konzentration dem Menschen schaden (Anabaena crassa, 200fach vergrößert).
Forscher des IGB untersuchen, welche Bedingungen das Wachstum der unterschiedlichen Stämme
begünstigen.
Fotos: IGB
Leibniz-Institut für
Gewässer­ökologie und
Binnen­fischerei
Müggelseedamm 310
12587 Berlin
Tel. (030) 64181-5
www.igb-berlin.de
11
Kristallgitter in Perfektion
K
ristalle sind die Grundlage für moderne Technologien. Mit ihrer hohen strukturellen Perfektion und ihrer zielgerichtet eingestellten Zusammensetzung finden sie Verwendung in der
Mikro-, Opto- und Leistungselektronik, der Photovoltaik, in Optik
und Lasertechnik, in der Sensorik und Akustoelektronik sowie für
Grundlagenuntersuchungen.
Am Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ) werden experimentell
und theoretisch die wissenschaftlich-technischen Grundlagen des
Wachstums und der Züchtung von kristallinen Festkörpern erforscht.
Zur Herstellung von Kristallen, dünnen kristallinen Schichten und
Nanostrukturen werden Züchtungsmethoden aus der Schmelze, der
Gasphase und der Lösung angewendet.
Mitarbeiter: 102
Etat (in Mio. EUR): 11,76
Direktor:
Prof. Dr. Günther Tränkle
Neben Forschungsaufgaben erfüllt das Institut gleichzeitig eine überregionale Servicefunktion, indem es Kristalle und Technologien für
Projektpartner und Kunden in Forschungseinrichtungen und der
Wirtschaft bereitstellt.
(kommissarisch)
Leibniz-Institut für
­Kristallzüchtung
Max-Born-Str. 2
Kristallzüchtung – Millimeterarbeit bei hohen Temperaturen
Bei Temperaturen bis ca. 2000° C wachsen Oxidkristalle wenige Millimeter in der Stunde, ihre Züchtung dauert – je nach Größe – mehrere Tage. Der Edelmetalltiegel mit der Schmelze wird dabei mit
Hochfrequenztechnik geheizt. Aus solchen Kristallen werden u. a. Laser oder Sensorbauelemente
hergestellt.
Fotos: IKZ
12489 Berlin
Tel. (030) 6392-3001
www.ikz-berlin.de
13
Forschung für den Artenschutz
K
rankheiten und Veränderungen des natürlichen Lebensraumes
bedrohen viele Wildtiere in ihrem Bestand. Biologen und
­Veterinärmediziner am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) untersuchen Säugetiere und Vögel in ihren
Wechselbeziehungen mit Mensch und Umwelt. Hauptziel ist die Erforschung der Anpassungsleistungen und -grenzen größerer Wildtiere und ihrer Rolle in natur- und kulturnahen Ökosystemen.
Die gewonnenen Erkenntnisse sind Voraussetzung für einen wissenschaftlich begründeten Artenschutz und für Konzepte der ökologischen Nachhaltigkeit bei der Nutzung natürlicher Ressourcen.
Die Forscher arbeiten vor Ort im IZW und im Rahmen von Kooperationsprojekten in Europa, Asien, Afrika sowie Nord-, Mittel- und
Südamerika. Sie leisten anwendungsorientierte und interdisziplinäre
Grundlagenforschung in den Bereichen Evolutionsökologie, Evolutionsgenetik, Wildtierkrankheiten, Reproduktionsbiologie und Reproduktionsmanagement bei Zoo- und Wildtieren. Das IZW ist auf vielfältige Weise mit Universitäten und außeruniversitären Einrichtungen
auf nationaler und internationaler Ebene vernetzt.
Genanalysen – entsteht eine neue Elefantenart?
Forscher des IZW haben in einer Studie Anhaltspunkte dafür gefunden, dass sich der Asiatische
Elefant in zwei Arten (Spezies) entwickeln könnte. Nach der Untersuchung des Erbgutes von 78
thailändischen Elefanten (Elephas maximus) habe sich eine Auseinanderentwicklung des Genpools
gezeigt. Das Bild zeigt Elefantenspermien. Fotos: Dagmar Viertel (l.), Goerss
Mitarbeiter: 156
Etat (in Mio. EUR): 10,87
Direktor:
Prof. Dr. Heribert Hofer DPhil
Leibniz-Institut für Zoo- und
Wildtierforschung
Alfred-Kowalke-Str. 17
10315 Berlin
Tel. (030) 51 68-0
www.izw-berlin.de
15
Atome in Bewegung
D
as Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeit–
spektroskopie (MBI) betreibt Grundlagenforschung auf dem
Gebiet der nichtlinearen Optik und Kurzzeitdynamik bei der
Wechselwirkung von Materie mit Laserlicht und verfolgt daraus re–
sultierende Anwendungen. Mit Lasern und laserbasierten KurzpulsLichtquellen werden Experimente im Femtosekundenzeitbereich
(1 Femtosekunde = 1 Millionstel einer Milliardstel Sekunde) und bei
extrem hohen Lichtintensitäten (1020 Watt pro Quadratzentimeter)
durchgeführt.
Mitarbeiter: 205
Das Forschungsprogramm konzentriert sich auf optisch induzierte
nichtlineare Phänomene sowie die Beobachtung und die ­Kontrolle
ultraschneller Dynamik. Solche Untersuchungen geben direkten Einblick in mikroskopische Prozesse und Strukturen, welche die physikalischen Eigenschaften von Atomen, Molekülen, Plasmen, Festkörpern und Oberflächen bestimmen. Aktuelle Beispiele sind die
Beobachtung ultraschneller Strukturänderungen in Kristallen mit
Röntgenimpulsen und die Beschleunigung von Protonen und Ionen
in extrem ­hohen Laserfeldern.
Etat (in Mio. EUR): 21,48
Direktoren:
Prof. Dr. Thomas Elsässer
Prof. Dr. Marc Vrakking
Max-Born-Institut
für Nichtlineare Optik und
Kurzzeitspektroskopie
Max-Born-Str. 2A
Mit ultrakurzen Röntgenimpulsen werden Beugungsbilder von Pulverproben aufgenommen (links),
die aus kleinen Kristalliten bestehen. Das Ringmuster ist typisch für das jeweilige Material und erlaubt die Bestimmung der momentanen Atompositionen. Das rechte Bild zeigt eine Anordnung zur
Beschleunigung von Teilchen mit ultrastarken Laserimpulsen. Abb.: MBI; Ralf Günther (r.)
12489 Berlin
Tel. (030) 6392-1505
www.mbi-berlin.de
17
Halbleiter nach Maß
E
lektronik-Bausteine – sie werden immer kleiner und ermög­
lichen immer leistungsfähigere und energiesparendere Computerchips. Der Schwerpunkt der Forschung des Paul-Drude-­
Instituts für Festkörperelektronik (PDI) in Berlin-Mitte liegt auf
Untersuchungen nanostrukturierter III-V Halbleiter und sogenannter hybrider Schichtsysteme aus Ferromagneten und Halbleitern.
Die physikalischen Eigenschaften der hergestellten Strukturen werden
auf atomarer Skala bereits durch die Wachstumsprozesse kontrolliert
und eingestellt. Das Maßschneidern von Materialien auf der Nanoskala führt zu neuen Eigenschaften und Funktionalitäten, z.B. zum
Erzeugen, Schalten, Speichern und Übertragen von elektrischen und
optischen Signalen.
Mit seinen festkörperphysikalischen Methoden will das PDI neue
Funktionalitäten entwickeln, die zum Tragen kommen können, wenn
die Bauelemente in der Elektronik bei fortschreitender Miniaturisierung an die Grenzen der klassischen Physik stoßen.
Mitarbeiter: 108
Etat (in Mio. EUR): 10,70
Direktor:
Prof. Dr. Henning Riechert
Paul-Drude-Institut für
Festkörperelektronik,
Leibniz-Institut im Forschungsverbund Berlin e.V.
Hausvogteiplatz 5-7
10117 Berlin
Halbleiter – neue Erkenntnisse über elektronische Eigenschaften von Atomen
Tel. (030) 20377 481
Mit Hilfe des Rastertunnelmikroskops können die PDI-Forscher einzelne Indiumatome auf einer
Indium­arsenidoberfläche linear anordnen.
Foto: PDI, Stefan Fölsch
www.pdi-berlin.de