Im Exzellenzcluster 3D Matter Made to Order (3DMM2O) verfolgen wir die Vision, jede digital formulierte Idee durch die Technologie der 3D Additiven Fertigung in die Realität zu übersetzen. Diese Art der Formgebung, bei der Material lokal hinzugefügt wird anstelle es zu entfernen, hat sich zu einem wichtigen Werkzeug auf der Makroskala entwickelt. Unser Alleinstellungsmerkmal besteht darin, diese Technologie zur molekularen Skala zu treiben, um so bisher unzugängliche wissenschaftliche Fragen in den Lebens- und Ingenieurwissenschaften zu beantworten und neue Anwendungen zu erschließen.

Aufbauend auf mehr als vierzigjähriger Erfahrung an der Universität Bayreuth in der afrikabezogenen Forschung hat sich der Exzellenzcluster Africa Multiple zum Ziel gesetzt, neue Antworten auf die theoretischen, methodischen und strukturellen Herausforderungen in den Afrikastudien zu entwickeln. Seit seiner Gründung im Jahr 2019 hat Africa Multiple innovative Ansätze und Formen der Forschungskooperation vorangetrieben, um die Afrikastudien sowohl konzeptionell als auch strukturell neu zu gestalten.

Die Gesundheit und das Wohlergehen von Menschen, Tieren und Pflanzen sowie ein stabiles Klima sind zentrale globale Anliegen unserer Zeit. Das Funktionieren aller Ökosysteme hängt entscheidend von fein ausbalancierten Interaktionen zwischen Mikroorganismen ab, die in miteinander verbundenen Lebensräumen wie Boden, Wasser und dem menschlichen Körper gedeihen. Das Gleichgewicht dieser Mikrobiome ist ständigen Herausforderungen durch umweltbedingte und vom Menschen verursachte Störungen ausgesetzt, die zu Ökosystemverschlechterungen, Ernteverlusten oder Krankheiten führen. Aktuelle Therapien, die nur Symptome mit breit wirkenden Antibiotika adressieren, verschlimmern oft die Situation. Trotz der dringenden gesellschaftlichen Bedeutung gibt es erhebliche Wissenslücken über die molekularen Faktoren, die die Mikrobiomdynamik steuern.

Das Bonn Center for Dependency and Slavery Studies (BCDSS) untersucht sowohl bekannte Formen der Abhängigkeit – wie z.B. die römische, transatlantische oder mamlukische Sklaverei, Zwangsarbeit und Schuldknechtschaft – als auch verstecktere Formen wie Menschenhandel und häusliche Knechtschaft.

Der Exzellenzcluster Biosystem-Design München (BioSysteM) widmet sich der Schaffung eine lebendigen, interdisziplinären Forschungsumgebung, die einen konstruktiven Design-Ansatz in den Biowissenschaften ermöglicht. Die Entwicklung komplexer molekularer und zellulärer Systeme mit programmierbaren Eigenschaften, die denen von lebenden Organismen ähneln, wird es erlauben, das Leben als Phänomen besser zu verstehen, lebende oder lebensähnliche Materialien mit beispiellosen Fähigkeiten zu erschaffen und die Grundlage einer neuen Generation revolutionärer Anwendungen in den Lebenswissenschaften und der Biomedizin zu legen.

Biologische Materialien zeichnen sich durch eine einzigartige Vielfalt an Funktionalitäten aus, die durch den Einsatz weniger, aber reichlich vorhandener chemischer Elemente entstehen. Im Gegensatz dazu benötigen technische Materialien für besondere Funktionen häufig seltene und nicht nachhaltig nutzbare chemische Elemente. Die Natur umgeht dieses Problem, indem sie Funktionalitäten durch maßgeschneiderte Mehrskalenarchitekturen realisiert, bei denen Wasser als Arbeitsfluid auf kleinsten Skalen mit seiner einzigartigen strukturellen Dynamik agiert.

Die Baubranche zählt zu den Hauptverursachern von Treibhausgasemissionen und den Hauptverbrauchern von Energie und Ressourcen. Während sie die Umwelt durch Abfall, Lärm und andere Emissionen belastet, leidet sie unter stagnierender Produktivität, schwierigen Arbeitsbedingungen und einem zunehmenden Arbeitskräftemangel. Um die globale Erwärmung zu verlangsamen und zugleich bezahlbaren, klimaresilienten Wohnraum für die Bevölkerung und die entsprechende Infrastruktur zu schaffen, muss die Bauindustrie eine disruptive Transformation durchlaufen.

Der Cyberspace hat in den letzten Jahren einen immer größeren Teil unseres Lebens eingenommen und die Informationsgesellschaft ist zur Realität geworden. Dies geht mit einem tiefgreifenden Wandel in der Cybersicherheit und einer dramatischen Vergrößerung der Angriffsfläche für Cyberattacken einher. Im Fokus der Angreifer stehen zunehmend Ziele wie Krankenhäuser, öffentliche Einrichtungen sowie kritische Infrastrukturen. Diese Situation wird durch staatliche Angreifer weiter verschärft, welche zunehmend geopolitische Ziele verfolgen. Das Aufkommen disruptiver Technologien wie generativer KI, Quantencomputern oder Blockchains und Kryptowährungen erhöht die digitalen Risiken zusätzlich. Dieser dramatische Umbruch stellt eine grundlegende Bedrohung für unsere Gesellschaft dar, welche demokratische Prozesse, kritische Infrastrukturen und das Wohlergehen der Bürger*innen gleichermaßen gefährdet.

Die Zahl der älteren Menschen nimmt weltweit stetig zu. Der Alterungsprozeß ist der Hauptrisikofaktor für Diabetes, Herz- und Nierenerkrankungen, neurodegenerative Erkrankungen und Hautkrankheiten. Dieser dramatische demografische Wandel stellt die Gesellschaften vor enorme gesundheitliche und sozioökonomische Herausforderungen.

Chiralität bezeichnet die Eigenschaft eines Objekts, sich von seinem Spiegelbild zu unterscheiden. Sie ist in der Natur allgegenwärtig und findet sich in Elementarteilchen, Molekülen sowie biologischen Strukturen. Chiralität manifestiert sich in vielen physikalischen Phänomenen und führt zu einer intrinsischen Stabilität gegenüber äußeren Störungen. Weltweit haben chirale Materialien großes Interesse geweckt.