Das Forschungscluster

Professor für Metallische Werkstoffe

2014-2019 Emmy-Noether-Nachwuchsgruppenleiter „Funktional gradierte Strukturen auf Basis hochmanganhaltiger Eisenbasiswerkstoffe -Vom TWIP-Effekt zur Superelastizität”; seit 2019 Sprecher der DFG-WGI „Hochdurchsatz Materialcharakterisierung unter Nutzung additiver Laserauftragsschweißprozesse kombiniert mit in situ Röntgenanalyse und weitergehender Instrumentierung“.

Die Arbeitsgruppe Niendorf erforscht Randzoneneigenschaften und additiv gefertigte Werkstoffe. Gerade mit Bezug auf das gezielte mikrostrukturelle Design sowie die Prozessierung von Formgedächtniswerkstoffen über die additive Fertigung ist die Arbeitsgruppe international ausgewiesen. Im Rahmen des Clustervorhabens BiTWerk verantwortet die Arbeitsgruppe Niendorf das Leitprojekt Gradierte Strukturen über additive Fertigung und Proof of Concept im Projektbereich B.

Professor für Kunststofftechnik

Von 2018 bis 2022 Sprecher von ProLOEWE, dem Netzwerk der LOEWE-Schwerpunkte und -Zentren; seit 2019 PI der DFG-WGI „Hochdurchsatz Materialcharakterisierung unter Nutzung additiver Laserauftragsschweißprozesse kombiniert mit in situ Röntgenanalyse und weitergehender Instrumentierung“. Seit 2020 DFG-Fachkollegiat.

Die Arbeitsgruppe Heim beschäftigt sich seit Jahren mit der direkten Integration intrinsisch funktionalisierter Kunststoffkomponenten. Ihre experimentelle Ausstattung in den Laboren ist auch begründet durch das erfolgreiche Anwendungszentrum Kunststoffverarbeitung „UNIpace“. Im Rahmen des Clustervorhabens verantwortet die Arbeitsgruppe Heim das Leitprojekt Funktionenintegration und Proof of Concept im Projektbereich A und trägt zum Proof of Concept im Projektbereich N bei.

Professor für Extremes Licht für Werkstoffstrukturen

Die Arbeitsgruppe "Extremes Licht für Werkstoffstrukturen" ist bestrebt, die Grenzen zwischen Physik und Technik zu verwischen, indem sie verschiedene laserbasierte Ansätze für die Herstellung und Veränderung von Materialien im Nano- und Mikrobereich verfolgt. Zeitliche und räumliche Lichtformung mit ultrakurzen Laserpulsen ist daher erforderlich, um spezifische Materialeigenschaften zu verändern, die in verschiedenen Bereichen wie u.a. Optik, Biologie und Medizin genutzt werden können. Die Gruppe ist am IfW im FB 15 Maschinenbau angesiedelt und arbeitet eng mit dem Fachgebiet Femtosekundenspektroskopie und ultraschnelle Laserkontrolle in der Experimentalphysik im FB 10 Naturwissenschaften und Mathematik zusammen.

Professor für Femtosekundenspektroskopie und Ultraschnelle Laserkontrolle

Seit 2018 Sprecher des DFG-Sonderforschungsbereichs SFB 1319 „Extremes Licht zur Analyse und Kontrolle molekularer Chiralität“; zudem seit 2019 PI der DFG-WGI „Hochdurchsatz Materialcharakterisierung unter Nutzung additiver Laserauftragsschweißprozesse kombiniert mit in situ Röntgenanalyse und weitergehender Instrumentierung“.

Die Arbeitsgruppe Baumert hat in den vergangenen Jahren viel beachtete Forschungsgebiete im Bereich der Licht-Materie-Wechselwirkung initiiert und dabei vor allem zeitlich adaptierte ultrakurze und polarisationsgeformte Laserpulse eingesetzt. Mit einer universell einsetzbaren Mikroskop-Plattform wurden bereits Strukturierungsprozesse demonstriert, die derzeit keine andere Technologie erfüllt. Im Projektbereich B von BiTWerk forscht die Arbeitsgruppe an der Nutzung ultrakurzer Laserpulse zur Oberflächenbearbeitung und -analyse.

Professor für Trennende und Fügende Fertigungsverfahren

Seit 2018 Sprecher des LOEWE-Schwerpunkts „Hochleistungskompontenten aus Aluminiumlegierungen durch ressourcenoptimierte Prozesstechnologien (ALLEGRO)“; seit 2018 stellvertretender Sprecher von ProLOEWE, dem Netzwerk der LOEWE-Schwerpunkte und -Zentren; seit 2019 außerdem PI der DFG-WGI „Hochdurchsatz Materialcharakterisierung unter Nutzung additiver Laserauftragsschweißprozesse kombiniert mit in situ Röntgenanalyse und weitergehender Instrumentierung“.

Ein Schwerpunkt in der Forschung der Arbeitsgruppe Böhm liegt in gezielten Eingriffen in den Schweißprozess durch überlagerte Prozesse wie Ultraschallanregung oder gezielte Nutzung von Hybridprozessen. Die Gruppe um Böhm forscht im Projektbereich B daran, wie solche Eingriffe die Eigenschaften von Materialien beeinflussen.

Professor für Funktionale dünne Schichten & Physik mit Synchrotronstrahlung

2015-2018 Sprecher von ProLOEWE, dem Netzwerk der LOEWE-Schwerpunkte und -Zentren, seit 2018 PI im SFB 1319 „Extremes Licht zur Analyse und Kontrolle molekularer Chiralität“.

Die Arbeitsgruppe Ehresmann hat ein Verfahren entwickelt, bei dem über eine definierte Erzeugung künstlicher Domänenmuster über keV-He-Ionenbeschuss in magnetischen Vielschicht-Materialsystemen bestimmte Herausforderungen bei Lab-on-Chip-Systemen gemeistert werden können - das eröffnet Möglichkeiten für Point-of-Care-Diagnosekonzepte, denen nicht erst in der Corona-Pandemie großes Potenzial zugesprochen wird. Die Gruppe untersucht im Projektbereich A, wie multifunktionale magnetische Partikel in ihren Bewegungscharakteristiken verändert und damit gezielt im Projektzusammenhang genutzt werden können.

Professor für Experimentielles und Digitales Entwerfen und Konstruieren

Die Arbeitsgruppe Eversmann blickt auf langjährige Forschung zu den Möglichkeiten und Herausforderungen beim 3D-Druck von Holz zurück - einem Weg, Ressourceneffizienz und Leistungfähigkeit bei Bauprozessen zu steigern und Gestaltungsmöglichkeiten zu erweitern. Eversmann forscht mit seiner Gruppe in Projektbereich B daran, wie biologische Prinzipien auf den Maßstab der additiven holzbasierten Herstellung architektonischer Bausteine skaliert werden können. Die Arbeitsgruppe trägt zudem zum Proof of Concept im Projektbereich N bei.

Professor für Gießereitechnik

PI des DFG-WGI „Hochdurchsatz Materialcharakterisierung unter Nutzung additiver Laserauftragsschweißprozesse kombiniert mit in situ Röntgenanalyse und weitergehender Instrumentierung“ (seit 2019).

Die Arbeitsgruppe Fehlbier beschäftigt sich seit Jahren intensiv mit den Grenzen und Möglichkeiten moderner Gießverfahren. Gerade im Bereich der Leichtmetallverarbeitung kann sie auf eine exzellente Infrastruktur, eine einzigartige Bandbreite anwendungsnaher Gießprozesse und einen großen Kreis von Partnern zurückgreifen. Im Projektbereich B untersucht sie den Einfluss von Störgrößen, wie sie bei der Herstellung von Recyclinglegierungen auftreten, auf Materialeigenschaften. Die Arbeitsgruppe trägt zudem zum Proof of Concept im Projektbereich N bei.

Professorin für Numerik und mathematische Modellbildung

2015-2022 Etablierung eines nachhaltigen Reallabors zur interdisziplinären und translationalen Forschung im Bereich „Mathematische Modellierung und Simulation in der Augenheilkunde“ (Gemeinschaftsprojekt mit Prof. Auffarth, Universitätsaugenklinik Heidelbelberg).

Die Arbeitsgruppe Friedmann beschäftigt sich seit Jahren intensiv mit der Aufstellung und Bewertung von Grey-Box-Modellansätzen. So konnte sie z.B. zeigen, dass es möglich ist, Funktion und Interaktion von organischen Werkstoffen bzw. Komponenten zu modellieren und steuernd einzugreifen. Die Gruppe untersucht im Projektbereich C, wie mathematische Strukturen für die Fusion physikalisch basierter und datengetriebener Modelle genutzt werden können und beschäftigt sich dabei insbesondere mit Grey-Box Modellen.

Professor für Technische Elektronik

Sprecher des Nanoimprint-Konsortiums Hessen

Die Arbeitsgruppe Hillmer ist ausgewiesen in der oberflächenkonformen Nanoimprintlithografie (Surface Conformal Imprint Lithography, SCIL) und arbeitet an der Entwicklung zweiseitiger Prägeverfahren. Im Rahmen des Clustervorhabens forscht die Arbeitsgruppe Hillmer im Projektbereich A zur Herstellung kleinster 3D-Funktionsstrukturen.

Professorin für Bildende Kunst, Gestaltung und Darstellung

Leiterin der Forschungsplattform Bau Kunst Erfinden.

Die Arbeitsgruppe Klussmann erforscht und entwickelt Funktionswerkstoffe im Umfeld von Bauwerken und kann auf umfangreiche Projekte sowie viel beachtete Ergebnisse, Patente und Preise verweisen. Unter den Entwicklungen finden sich beispielsweise „BlingCrete“ und „TouchCrete“, d.h. lichtreflektierende und berühungssensitive Betonteile. Im Projektbereich A untersucht die Arbeitsgruppe Klussmann die Herstellung und Nutzung großer funktionaler Strukturen. Die Arbeitsgruppe trägt zudem zum Proof of Concept im Projektbereich N bei.

Professorin für Analysis

2009-2014 Leitung der kompetitiv eingeworbenen Nachwuchsgruppe „Modellierung von Schädigungsprozessen“ am Weierstrass-Institut.

Die Arbeitsgruppe Knees bewertet die Robustheit neuartiger mathematischer Ansätze im Umfeld der Materialwissenschaften. Die Einbindung spezieller mathematischer numerischer Verfahren (z.B. adaptiver FE-Methoden) zur Simulation einer konkreten Anwendung und Auswertung verschiedener Zielgrößen ist ein wichtiger Baustein der interdisziplinären Forschung. Die Gruppe entwickelt im Projektbereich C unter Rückgriff auf Ansätze aus der Variationsrechnung mathematische Strukturen zur Fusion physikalisch basierter und datengetriebener Modelle.

Professor für Mess- und Regelungstechnik

Associate Editor European Control Conference

Die Arbeitsgruppe Kroll beschäftigt sich seit Jahren intensiv mit der datengetriebenen Analyse von Prozessen im Umfeld von Fertigungsschritten. An der Universität Kassel etablierte die Arbeitsgruppe u.a. eine weithin beachtete Modellfabrik zur Simulation vollautomatisierter Produktionsprozesse. Die Gruppe Kroll untersucht im Projektbereich C, wie mit Multi-Kamera-Systemen und Sensordatenfusion zuverlässige Temperaturmesswerte in Echtzeit für Prozessanalyse und Modellierung gewonnen werden können.

Professor für Messtechnik

Die Arbeitsgruppe Lehmann erarbeitet u.a. neue Charakterisierungsansätze für die Oberflächenanalyse. So wurden im Fachgebiet hochauflösende 3D-Messsysteme entwickelt, wie z.B. ein Linnik-Interferometer und ein interferometrischer Liniensensor. Im Projektbereich B von BiTWerk forscht die Gruppe daran, mittels Interferenzmikroskopie effiziente Charakterisierungsmethoden für komplexe Oberflächen zu entwickeln.

Professor für Werkstoffe des Bauwesens und Bauchemie

Die Arbeitsgruppe Middendorf erforscht, entwickelt und optimiert sehr erfolgreich Ultra-Hochleistungsbetone. Im Projektbereich B erforscht die Gruppe Middendorf gradierte Strukturen für den funktionenintegrierenden Beton, unter Berücksichtigung von Sekundärrohstoffen aus der Biomasseverbrennung. Die Arbeitsgruppe trägt zudem zum Proof of Concept im Projektbereich N bei.

Professor für Chemische Hybridmaterialen

Seit 2018 PI im SFB 1319 „Extremes Licht zur Analyse und Kontrolle molekularer Chiralität“.

Die Arbeitsgruppe Pietschnig forscht seit Jahren intensiv zur Herstellung von funktionalen Molekülen, welche gezielt Oberflächeneigenschaften beeinflussen können. Im Projektbereich A untersucht die Arbeitsgruppe Pietschnig die Herstellung und Nutzung funktionaler molekularer Einheiten in deren Anbindung an verschiedene Werkstoffe.

Professor für Technische Physik

Leiter des LOEWE-Schwerpunkts SMolBits (seit 2019); Koordinator von drei europäischen Forschungsverbünden (Nanolase, BigBand, QPhoton) und einer internationalen Forschungsgruppe (DFG D-A-CH Projekt QD-MIXSEL).

Die Arbeitsgruppe Reithmaier forscht an Herstellungsmethoden wohldefinierter und wohlangeordneter Quantenpunktsysteme in III/V Halbleitern und an der Integration molekularer Quantensysteme in Festkörpersubstrate. Sie arbeitet im Projektbereich A mittels einer Doppelkammer-MBE an der Entwicklung neuer Verfahren zur Integration optisch aktiver Halbleiter in Silizium.

Professor für Technische Mechanik/Kontinuumsmechanik

Fachgutachter für die DFG

Die Arbeitsgruppe Ricoeur berschäftigt sich mit der Modellierung von gekoppelten Phänomenen in Funktionsmaterialien. Sie nutzt die im Fachgebiet entwickelte Kondensierte Methode zur skalenübergreifenden physikalischen Modellierung von gekoppelten Phänomenen und trägt damit zur Forschung im Projektbereich C bei.

Professor für Intelligente eingebettete Systeme

DFG-WGI „Hochdurchsatz Materialcharakterisierung unter Nutzung additiver Laserauftragsschweißprozesse kombiniert mit in situ Röntgenanalyse und weitergehender Instrumentierung“ (seit 2019).

Die Arbeitsgruppe Sick beschäftigt sich mit Methoden des Maschinellen Lernens. Die bisherigen Erfolge dienten als Basis zur Einrichtung des gerade mit dem Helmholtzzentrum für Materialien und Energie Berlin eingerichteten Joint Labs „Artificial Intelligence Methods for Experiment Design“. Die Gruppe verantwortet das Leitprojekt Methoden und Verfahren des aktiven Lernens und Proof of Concept im Projektbereich C.

Professor für Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe

Sprecher u.a. des Konsortiums „Creating and sustaining Charcoal value chains to promote a Circular Carbon economy in NWE Europe - Three C” (2019-2023) (Interreg); Geschäftsführender Direktor des Kompetenzzentrums für Klimaschutz und Klimaanpassung (CliMA) der Universität Kassel.

Die Arbeitsgruppe Wachendorf beschäftigt sich bereits seit Jahren intensiv mit der Nutzung vorhandener Biomasse für technische Prozesse. Die Arbeitsgruppe verantwortet das Leitprojekt Restbiomasse und Proof of Concept im Projektbereich N.