Neues Graduiertenkolleg für Jena und Bayreuth

Aus Kunststoffen, auch Polymere genannt, kann man inzwischen fast alles herstellen – vor allem wenn es gelingt, verschiedene Polymere passend miteinander zu verbinden. Solche Copolymere ermöglichen es, Materialeigenschaften gezielt zu steuern. Damit die führenden Chemikerinnen und Chemiker, aber auch Informatikerinnen und Informatiker von morgen solche Copolymere noch gezielter und effektiver herstellen und testen können, benötigen sie neben chemischen auch IT- und Robotikkenntnisse. Diese werden dem wissenschaftlichen Nachwuchs in einem neuen Graduiertenkolleg der Universitäten Jena und Bayreuth vermittelt, dessen Förderung die DFG heute bekanntgegeben hat. Das Graduiertenkolleg „COIN – Copolymerinformatik: Wie digitale Technologien die Copolymerchemie prägen – vom Design bis zur Anwendung“ wird ab dem kommenden Jahr mit über fünf Millionen Euro für zunächst fünf Jahre von der DFG gefördert.

Ein Beispiel für Copolymere sind Legosteine. Für sie gibt es bereits den idealen Polymermix, doch viele andere Produkte könnten durch den Einsatz von Copolymeren verbessert oder neu geschaffen werden: Das reicht von der Medizin über Verpackungen bis in das Transportwesen, also überall, wo Polymere zum Einsatz kommen. „Dafür benötigen Wissenschaft und Industrie Polymerchemikerinnen und -chemiker, die auf höchstem Niveau ausgebildet wurden“, sagt Prof. Dr. Ulrich S. Schubert von der Universität Jena. „Doch der Einsatz der Informatik, des maschinellen Lernens und der Robotik ist in der Polymerforschung aktuell noch sehr limitiert“, so der künftige Kollegsprecher. „Im Graduiertenkolleg COIN sollen daher Methoden der Informatik vermittelt werden, damit die jungen Chemikerinnen und Chemiker sowie die Ingenieurinnen und Ingenieure von Anfang an wissen, wie man mit Forschungsdaten umgeht und diese Datenmengen am besten managt, um sie für die IT nutzbar zu machen“, erläutert der stellvertretende Kolleg­sprecher Prof. Dr.-Ing. Holger Ruckdäschel von der Universität Bayreuth. Informatikerinnen und Informatiker können ebenfalls im neuen Kolleg mitwirken. Sie erhalten eine Ausbildung in (Polymer-)Chemie. Außerdem wird die Robotik einen Schwerpunkt im neuen Graduierten­kolleg haben, da bereits viele automatisierte Tätigkeiten, etwa bei der Herstellung von Polymeren, von Robotern durchgeführt werden können. Noch arbeiten die Fachleute und die Roboter aber neben-, statt miteinander. Daher soll im neuen Kolleg die Mensch-Maschine-Interaktion vertieft werden. All dies soll die zielgerichtete Verknüpfung von Synthese, Verarbeitung und Eigenschaften von Copolymeren ermöglichen.

Interdisziplinär und international ausbilden

Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Expertisen der beiden leistungsstarken deutschen Polymerchemiestandorte aus den Bereichen Synthese, Analytik, Polymerchemie, theoreti­scher Chemie, Ingenieurswissenschaften, Informatik und Robotik in dem neuen Kolleg gebündelt. „Den beteiligten Promovierenden wird durch die Polymerinformatik ein hohes Maß an interdisziplinärer Ausbildung ermöglicht, um zwischen den Fachrichtungen kommunizieren zu können und neue Wege in der Forschung zu finden“, unterstreicht Prof. Schubert. Die Ausbildung findet hybrid statt, sowohl vor Ort als auch digital, wobei gemeinsame Veranstaltungen wie Konferenzen oder eine Summer School geplant sind. Die Doktorandinnen und Doktoranden werden verschiedenen interdisziplinären Projekten auch am jeweiligen anderen Standort aktiv sein. Die kurze Distanz zwischen Jena und Bayreuth ermöglicht hierbei einen ständigen Austausch der Forschenden.

15 Plätze für Promovierende wird das Kolleg in der fünfjährigen ersten Phase anbieten – eine weitere vierjährige Phase ist nach erfolgreicher Evaluation möglich. Weitere ca. 18 Doktorandin­nen und Doktoranden sollen in der ersten Phase als assoziierte Mitglieder am Ausbildungs­pro­gramm teilnehmen können. Alle Nachwuchskräfte werden neben der wissenschaftlichen Ausbildung auch praktische Kurse durchlaufen: Der Informatiknachwuchs wird ins chemische Labor gehen und dort experimentieren, die Chemiefachleute werden (KI-)Programme (mit-)entwickeln. Darüber hinaus wird es die Möglichkeit geben, im Rahmen der Promotion bis zu sechs Monate in der Industrie oder im Ausland tätig zu sein.