
ZEISS Colloquium
Vergangene Vorträge
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ZEISS Colloquium zur Alzheimer-Krankheit
Virtuelles Gespräch mit Bart De Strooper am 7. Februar 2023
Vortrag in englischer Sprache
Prof. Bart De Strooper, belgischer Molekularbiologe und weltweit anerkannter Alzheimer-Forscher, hält beim virtuellen ZEISS Colloquium – Innovation Talk am 7. Februar 2023 als Gastreferent einen Vortrag zum Thema „The cellular phase of Alzheimer’s disease“ (Die zelluläre Phase der Alzheimer-Krankheit). Der Vortrag findet auf Englisch statt.
Die Alzheimer-Krankheit wird häufig mit Demenz gleichgesetzt. Demenz ist jedoch ein Symptom dieser Krankheit, das erst im Spätstadium auftritt. An Alzheimer Erkrankte zeigen trotz charakteristischer Veränderungen im Körper, sogenannter Amyloid-Plaques und Neurofibrillen, über Jahrzehnte hinweg keine eindeutigen klinischen Symptome. Das Gehirn kann mit diesen biochemischen Veränderungen also jahrzehntelang zurechtkommen. Die Resilienz gegenüber der Erkrankung beruht wahrscheinlich auf Astroglia und Mikroglia, die über einen langen Zeitraum die Homöostase im Gehirn erhalten. Diese Hypothese wird durch Erkenntnisse aus der Genetik gestützt: Mikroglia benötigen für ihre Entwicklung viele Gene, die mit dem Risiko assoziiert sind, an Alzheimer zu erkranken. De Strooper und sein Team möchten diese zelluläre Phase verstehen. „Hierzu nutzen wir die räumliche Transkriptomik-Technologie zur Abbildung der molekularen Veränderungen im Bereich der Amyloid-Plaques“, erklärt der Forscher. „Anhand unserer Modelle von Mensch-Maus-Chimären untersuchen wir außerdem, wie genetische Risikofaktoren neuronale Antworten und Mikroglia-Reaktionen auf Amyloid-Plaques beeinflussen.“
De Strooper ist seit Oktober 2016 wissenschaftlicher Direktor des UK Dementia Research Institute. Er ist Professor für Molekularmedizin an der KU Leuven sowie am VIB in Belgien und Professor für Demenzforschung am University College London, UK. Sein Forschungsschwerpunkt liegt auf den grundlegenden Mechanismen hinter Alzheimer- und Parkinson-Erkrankungen. Die bedeutendsten Erkenntnisse aus seiner Forschung betreffen die Rolle von ADAM10 und Presenilin/Gamma-Sekretase bei der Proteolyse des Amyloid-Vorläuferproteins und den Notch-Signalweg. Er beschäftigt sich mit microRNA, Mitochondrien und zuletzt mit der Rolle der verschiedenen Zelltypen des Gehirns bei der Entstehung der Alzheimer-Krankheit.
De Strooper erlangte 1985 den medizinischen Doktorgrad M. D. und 1991 den akademischen Grad Ph. D. an der KU Leuven. Anschließend arbeitete er als Postdoktorand im Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) in Heidelberg in der Forschungsgruppe von Carlos Dotti. 2018 erhielt Bart De Strooper zusammen mit John Hardy, Christian Haas und Michel Goedert den Brain Prize für wegweisende Forschungsarbeiten zu den genetischen und molekularen Hintergründen der Alzheimer-Krankheit. Zu seinen weiteren Auszeichnungen zählen der Potamkin Award der American Academy of Neurology im Jahr 2002 (USA), der Alois Alzheimer Award der Deutschen Gesellschaft für Gerontopsychiatrie und -psychotherapie im Jahr 2003 (Deutschland), der Joseph-Maisin-Preis für biomedizinische Grundlagenwissenschaften im Jahr 2005 (Forschungsstiftung Flandern ‚FWO‘, Belgien), der MetLife Foundation Award für Medizinforschung im Jahr 2008 (USA) und der European Research Grand Prix im Jahr 2018 (Frankreich). 2022 zählte er zu den zehn internationalen Forschenden, die zum Mitglied der US National Academy of Medicine gewählt wurden.
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ZEISS Colloquium über Algenbasierte Bioproduktion
Virtueller Vortrag mit Dr. Zackary Johnson am 12. Dezember 2022
Vortragssprache ist Englisch
Prof. Zackary Johnson, Nicholas School of the Environment, Duke University, ist am 12. Dezember 2022 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“ und hält einen Vortrag zum Thema „Nachhaltige Bioproduktion auf Algenbasis“. Vortragssprache ist Englisch – Sie können am MS Teams Live Event teilnehmen und die Live-Übersetzung nutzen.
Marine Mikroalgen sind einzellige Pflanzen, die wie ein Motor für den globalen Ozean wirken – sie bilden die Grundlage für die Nahrungsketten der Meere, kurbeln den Kohlendioxidverbrauch und die Sauerstoffproduktion an und tragen zum Erhalt der Lebensräume im Wasser und an Land bei. Darüber hinaus bieten marine Mikroalgen großes Potenzial als biotechnologischer Antrieb für die nachhaltige Herstellung von Produkten, die von der Gesellschaft zunehmend nachgefragt werden.
Das „Marine Algae Industrialization Consortium“ (MAGIC), ein Zusammenschluss akademischer und privater Einrichtungen, will die großflächige Nutzung mariner Mikroalgen für die nachhaltige Produktion von Lebensmitteln, Futtermitteln, Kraftstoffen und anderen Bioprodukten fördern. Das Team agiert als integrierte Pipeline, die Aufgaben von der Auswahl der Algenstämme über die Produktion, Trennung und Produktbewertung bis hin zu Wirtschafts- und Lebenszyklusanalysen für die gemeinsamen Projektschritte umfasst.
Das übergeordnete Ziel besteht darin, marine Mikroalgen als nachhaltigen Rohstoff für eine Kohlenstoff-Kreislaufwirtschaft zu entwickeln. Johnson gibt hier einen groben Überblick über seine Arbeit, einschließlich der Identifizierung von Algenstämmen, der Zucht von Massenkulturen in Teichen, der Trennung von Biomasse in Öl und Biomasserückstände, der Produktprüfung von Algen/Rückständen in Biodiesel-, Geflügel- und Aquafutteranwendungen sowie einer integrierten Bewertung der lebenszyklusspezifischen und wirtschaftlich-technischen Aspekte.
Johnson zeigt außerdem wesentliche Fortschritte bei der Identifizierung einer Reihe von Algenstämmen, die verschiedene Produktspezifikationen erfüllen. Einige Kombinationen des integrierten Prozesses führen zu einer Erhöhung der Gesamteinnahmen unter Beibehaltung günstiger Lebenszyklusbewertungen. Die integrierten Ergebnisse demonstrieren realistische Szenarien für den wirtschaftlichen Erfolg und die insgesamt geringeren Umweltauswirkungen einer großflächigen Kultivierung mariner Mikroalgen. Zudem zeigt er kritische Bereiche für zukünftige Forschung und Entwicklung auf, die den größten Einfluss auf die Förderung dieses nachhaltigen Rohstoffs für eine Kohlenstoff-Kreislaufwirtschaft haben werden.
Dr. Zackary Johnson ist Associate Professor an der Duke University und arbeitet im Marine Laboratory in Beaufort, North Carolina, USA. Mit einem akademischen Hintergrund in Bau- und Umweltingenieurwesen sowie Botanik konzentriert sich die ozeanografische Forschung seines Teams an der Schnittstelle von Meeresökologie und Biogeochemie auf das marine Cyanobakterium Prochlorococcus, das am häufigsten vorkommende Phytoplankton auf offener See. Darüber hinaus leitet er das Marine Algae Industrialization Consortium (MAGIC), einen Zusammenschluss akademischer und privater Einrichtungen, die marine Mikroalgen für Anwendungen in Aquakultur und Aquaponik entwickeln. Sein Team betreibt die Duke Outdoor Algae Cultivation Facility, eine Einrichtung, die verschiedene Algenstämme und Kultivierungsverfahren in großem Maßstab für eine nachhaltige Produktion von Futtermitteln, Lebensmitteln und Kraftstoffen prüft und bewertet.
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ZEISS Colloquium über Weltraumschrott
Virtueller Vortrag mit Prof. Dr. Thomas Dekorsy am 7. November 2022
Prof. Dr. Thomas Dekorsy, Direktor des Instituts für Technische Physik beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), ist am 7. November 2022 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“ und hält einen Vortrag zum Thema „Weltraumschrott – Kann die Photonik einen Beitrag zur Lösung des Problems leisten?“.
Über 30.000 Objekte größer als zehn Zentimeter umkreisen die Erde im erdnahen Orbit mit einer Geschwindigkeit von acht Kilometern pro Sekunde. Darunter befinden sich ungefähr 5.000 aktive Satelliten, die für die Erdbeobachtung, Wetterdienste und Kommunikation von großem Wert sind. Die restlichen Objekte gelten als Schrottobjekte wie inaktiven Satelliten, Raketenoberstufen oder Trümmer, die aus Fragmentationen, Kollisionen und Antisatellitentests stammen. „Diese Objekte sind eine Gefahr für die Raumfahrt“, erklärt Dekorsy. „Insbesondere im Zusammenhang mit der stark zunehmenden Nutzung des erdnahen Orbits durch sogenannte Megakonstellationen, das sind Schwärme oder Flotten mehrerer tausend kleiner Satelliten im erdnahen Weltraum“.
In seinem Institut in Stuttgart beschäftigt er sich mit der Detektion, der genauen Bahnbestimmung sowie der Charakterisierung von Weltraumschrott. Das Institut eröffnete dieses Jahr das Johannes Kepler Observatorium in Empfingen. Das dort installierte Spiegelteleskop mit 1,75 Metern Spiegeldurchmesser ist das größte Teleskop seiner Art in Europa, um mit großer Genauigkeit orbitale Objekt passiv optisch und mit Lasermethoden zu charakterisieren. Darüber hinaus arbeitet das Institut an Konzepten, um die Bahn kleiner Schrottobjekte mittels Photonendruck beziehungsweise der sogenannten Laserbalation zu beeinflussen.
Dekorsy ist seit 2016 Direktor des Instituts für Technische Physik und Professor an der Fakultät für Luft- und Raumfahrt und Geodäsie der Universität Stuttgart. Er studierte Physik und promivierte an der RWTH Aachen auf dem Gebiet der Femtosekunden Technologie. Er war Abteilungsleiter am Helmholtz Forschungszentrum Dresden-Rossendorf und arbeitete dort mit dem Freie-Elektronen Laser. Anschließend war er Professor für Photonik an der Universität Konstanz. Er erhielt den Gustav-Hertz Preis der Deutschen Physikalischen Gesellschaft und ist OPTICA Fellow.
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ZEISS Colloquium über den Hybriden Leichtbau von Verbundwerkstoffen
Virtueller Vortrag mit Prof. Dr.-Ing. Frank Balle am 4. Juli 2022
Prof. Dr.-Ing. Frank Balle vom Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH) an der Technischen Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, ist am 4. Juli 2022 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“ und spricht in seinem Vortrag „Alles wird leichter?“ über den nachhaltigen Leichtbau mit Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden.
Balle widmet sich am INATECH ingenieurwissenschaftlichen Forschungsfragen zu hybriden, multifunktionalen Werkstoffsystemen und entwickelt nachhaltige Konzepte beispielsweise ultraschallbasierte Verfahren sowie deren ingenieurwissenschaftliche Prüf- und Prozesstechnik.
Neben etablierten metallischen Leichtbauwerkstoffen, wie Aluminium- und Titanbasislegierungen, erforscht Balle mit seiner Gruppe derzeit insbesondere polymere Faserverbundwerkstoffe, die neue multifunktionale Konzepte für Rumpf- bzw. Karosserieanwendungen in der Flugzeug- oder Automobilindustrie ermöglichen.
Im Vortrag wird er das Forschungsgebiet des „Hybriden Leichtbaus“ erläutern und auf aktuelle Forschungsarbeiten eingehen.
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ZEISS Colloquium über Biologische Transformation
Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl
Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und des Instituts für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF, Universität Stuttgart, ist am 10. Mai 2022 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“ und spricht über die aktuellen Trends und Potentiale der Biologischen Transformation.
Parallel zur Digitalen Transformation bahnt sich mit der Biologischen Transformation eine neue Revolution an”, so Bauernhansl. Dabei sei die Natur Vorbild und integrierter Bestandteil für die Optimierung der industriellen Prozesse. Die Biologische Transformation übertrage laut Bauernhansl das Wissen über die Natur in die Technik und integriert natürliche Organismen in Maschinen. “Natur und Technik interagieren und führen in ihrer Konvergenz zu einer Optimierung der Industrieprozesse. Resultat sind sogenannte Biointelligente Systeme und Technologien, zum Beispiel intelligente, dezentrale Produktionszellen, die biobasiert, personalisiert und dezentral Konsumgüter und Nahrungsmittel herstellen.
Die Entwicklung der Biointelligenz ermöglicht den Menschen eine ökologisch ausbalancierte Befriedigung ihrer Bedürfnisse,” so Bauernhansl weiter. Dazu gehöre eine personalisierte Gesundheitsversorgung, eine intelligente Verkehrs- und Produktionsorganisation und die dezentrale Herstellung von Konsumgütern und Nahrungsmitteln aus nachwachsenden Rohstoffen und Recyclingmaterialien.
Die wissenschaftlichen Schwerpunkte von Bauernhansl sind Digitale und Biologische Transformation, Produktionsorganisation, Fabrikplanung, Automatisierung und Robotik. Bauernhansl hat an der RWTH Aachen Maschinenbau studiert. Nach seiner Promotion mit Auszeichnung war er ab 2003 beim Mischkonzern Freudenberg beschäftigt. Seine Schwerpunkte lagen in den Bereichen Standortplanung, Fabrikplanung, Produktionsverlagerung, Technologiemanagement und Lean Production. Zuletzt verantwortete Bauernhansl die Regionen Europa, Nord- und Südamerika und optimierte den »Global Footprint« des damals über 50 Standorte umfassenden Produktionsnetzwerks.
Bauernhansl engagiert sich in mehreren Beiräten und Vorstandsgremien in Industrie, Verbänden, Forschung und Politik und ist Mitglied der WGP, der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik, sowie stellvertretender Vorsitzender des Lenkungskreises der Allianz Industrie 4.0 BW. Er ist Autor und Herausgeber mehrerer Bücher, unter anderem zur Wandlungsfähigkeit in der Produktion, zu Industrie 4.0 und dem Management in der Produktion.
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ZEISS Colloquium über die Marsmission
Dr. Peter Smith
Dr. Peter Smith, emeritierter Professor für Planetary Sciences an der Universität von Arizona, ist am 22. März 2022 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“. Der Titel seines Vortrags ist „NASA-Rover Perseverance entdeckt uraltes Seebett auf dem Mars“ – die Vortragssprache ist Englisch.
Der NASA-Rover Perseverance sucht auf dem Mars nach Spuren von Leben. Am 18. Februar 2021 landete Preservance auf der nördlichen Marshalbkugel im Jezero-Krater. Ausgestattet mit zwei Kameras liefert er sensationelle Bilder und Luftaufnahmen der felsigen Umgebung. Der Rover erstellt Geländekarten, die notwendig sind, um Fahrten planen zu können. „Das langfristige Ziel der Mission ist es, unberührte Proben an einem zugänglichen Ort zu hinterlegen, die dann von einer zukünftigen Mission zur Entnahme von Bodenproben zurückgeholt werden,“, so Smith, der in seinem Vortrag über die Herausforderungen dieser Marsmission spricht und darüber, welche Überlegungen in das Design der verschiedenen Kameras eingeflossen sind.
Smith ist emeritierter Professor für Planetary Sciences an der Universität von Arizona. Er hielt den Thomas R. Brown-Lehrstuhl für Integrated Science inne. In seiner vier Jahrzehnte langen Karriere war er an zahlreichen Weltraummissionen zu verschiedenen Objekten des Sonnensystems beteiligt. Er war an der Entwicklung von Kameras beteiligt, die zur Venus, zum Mars, zum Jupiter, zum Asteroiden Bennu und zum Titan geflogen sind.
Er hat zahlreiche Auszeichnungen erhalten, darunter die renommierte Medaille für außergewöhnliche wissenschaftliche Leistungen der NASA. Vor seinem Ruhestand 2013 war er als Imaging Scientist an der Mission „OSIRIS-REx“ beteiligt, bei der Proben von einem nahen Asteroiden entnommen wurden. Vor kurzem gründete Dr. Peter Smith sein eigenes Unternehmen, das weltraumtaugliche Kameras produziert. Er ist Mitglied im Wissenschaftsteam des Perseverance-Rovers.
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ZEISS Colloquium über Mikrobiome
Prof. Dr. Axel Brakhage
Prof. Dr. Axel Brakhage, Direktor des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) und Inhaber des Lehrstuhls für Mikrobiologie und Molekularbiologie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena, ist am 25. Januar 2022 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“ und gibt in seinem Vortrag „Mikrobiome – die unsichtbare Basis der Gesundheit von Mensch und Umwelt“ einen Einblick in seine Forschung.
Die große Herausforderung für die optische Diagnostik von Mikrobiomen bestehe laut Brakhage in der Detektion von Signalmolekülen in Echtzeit, die beispielsweise von extrazellulären Vesikeln transportiert werden. Die Vesikel gesunder Zellen unterscheiden sich von den pathologisch veränderten „kranken“ Zellen. „In meinem Vortrag werde ich insbesondere auf die Forschungen aus meinem Labor zu extrazellulären Vesikeln eingehen, die vermutlich von allen Zellen auf der Erde produziert werden und die sowohl für die Diagnostik als auch Therapie von zunehmendem Interesse sein werden“.
Brakhage ist Direktor des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) und Inhaber des Lehrstuhls für Mikrobiologie und Molekularbiologie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Er ist Sprecher des einzigen Exzellenzclusters des Bundes und der Länder in Thüringen Balance of the Microverse, des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierten Konsortiums InfectControl sowie des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)-geförderten SFB/TR Human-pathogene Pilze und ihr menschlicher Wirt – Netzwerke der Interaktion (FungiNet); Brakhage ist außerdem Senator der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina und Vizepräsident der Deutschen Forschungsgemeinschaft.
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ZEISS Colloquium über die „Geschichtsschreibung zu ZEISS“
Dr. Wolfgang Wimmer
Dr. Wolfgang Wimmer, Historiker und Leiter des ZEISS Archivs, ist am 30. November 2021 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“ und gibt in seinem Vortrag „Die Geschichtsschreibung zu ZEISS“ einen kritischen Überblick über die historischen Darstellungen zur Firmengeschichte. In diesen Veröffentlichungen spiegeln sich die gesellschaftlichen und politischen Auseinandersetzungen der letzten 150 Jahre.
„Die ersten Rückblicke auf die Geschichte des Unternehmens trug Ernst Abbe vor der Belegschaft anlässlich des Todes von Carl Zeiss 1888 und dann zum 50 Jubiläum des Unternehmens 1896 vor“, erklärt Wimmer. Bis zum Ende des Zweiten Weltkrieges stammten die historischen Darstellungen fast ausschließlich von Mitarbeitern oder von befreundeten Professoren der Jenaer Universität. Die große Festschrift, die Friedrich Schomerus zum 100. Jubiläum 1946 verfasst hatte, fiel dann laut Wimmer fast der Demontage zum Opfer. Sie konnte erst 1952 im Westen veröffentlicht werden.
In der Zeit des Kalten Krieges sei die Unternehmensgeschichte zu einem Konfliktfeld in der ideologischen Ost-West-Auseinandersetzung geworden: Zum 150. Geburtstag von Carl Zeiss erschien neben jeweils einer Publikation aus Ost- und Westdeutschland auch eine Biografie aus dem Umkreis der Nachfahren. „Seit der Wende gibt es neben einigen professionellen Darstellungen auch eine Vielzahl von Laien, die sich vor allem mit Einzelaspekten der Firmengeschichte befassen“, so der Historiker, der gern inhaltliche Fragen zur Unternehmensgeschichte beantwortet. Diese können auch vorab an Wolfgang.Wimmer@zeiss.com gerichtet werden.
Dr. Wolfgang Wimmer studierte ab 1980 Neuere Geschichte, Philosophie und Politische Wissenschaften in München und Berlin. Ab 1985 war er am Lehrstuhl für Wirtschaftsgeschichte der FU Berlin, der Arbeitsgruppe „Innovationen im interkulturellen Vergleich“ der Akademie der Wissenschaften zu Berlin und der Historische Kommission zu Berlin tätig. 1993 folgte die Promotion mit einer Arbeit zur Geschichte der Pharma-Industrie in Deutschland. Im Anschluss absolvierte er eine Ausbildung für Öffentlichkeitsarbeit in Saarbrücken und zwischen 1994 und 1996 ein Referendariat am Landesarchiv Berlin. Seit 1996 leitet er das Archiv der Carl Zeiss Jena GmbH, das heutige Unternehmensarchiv der Carl Zeiss AG.
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ZEISS Colloquium zur Gravitationswellendetektion
Dr. Peter Fritschel
Dr. Peter Fritschel, Senior Research Scientist am Kavli Institute for Astrophysics and Space Research am Massachusetts Institute of Technology (MIT), ist am 6. Juli 2021 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“. In seinem Vortrag spricht er über „Gravitationswellendetektion: von Gigaparsecs zu Attometern“. Die Vortragssprache ist Englisch.
Am 14. September 2015 zeichneten die zwei Laser-Interferometer des Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatoriums (LIGO) erstmals direkt Gravitationswellen auf. Das Signal entstand durch die Kollision zweier bisher unbekannter schwarzer Löcher, etwa eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt. „Dieses Ereignis setzte unglaubliche 3 Sonnenmassen Energie in Form von Gravitationswellen frei, änderte die Längen der LIGO-Interferometer jedoch nur um wenige Attometer“, so Fritschel. Um diese äußerst geringe Dehnung zu messen, mussten die LIGO-Interferometer die empfindlichsten Verschiebungsmessungen der bisherigen Geschichte durchführen. Dieser Vortrag stellt die Wissenschaft hinter den Detektoren vor. „Ich untersuche auch die vielen anderen Gravitationswellendetektionen, die es seit 2015 gab, und was die Zukunft für dieses neue Gebiet der Gravitationswellenastronomie noch bereithält“, sagt Fritschel über seinen Forschungsbereich.
Dr. Peter Fritschel ist Senior Research Scientist am Kavli Institute for Astrophysics and Space Research am MIT. Er ist derzeit Chief Detector Scientist für das Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorium (LIGO). Er machte seinen B.S.-Abschluss in Physik am Swarthmore College und promovierte am MIT mit einer Dissertation zum Thema Entwicklung von Techniken zur Gravitationswellendetektion unter Verwendung der Interferometrie. Er ist Preisträger des Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics 2016, des Berkeley Prize in Astronomy 2018, des Charles Hard Townes Medal der Optical Society of America (OSA) 2018 und Fellow der American Physical Society und der Optical Society of America.
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ZEISS Colloquium über den Klimawandel im Erdsystem
Prof. Dr. Markus Reichstein
Prof. Dr. Markus Reichstein, Direktor am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena, und Leiter der Abteilung Biogeochemische Integration, ist am 4. Mai 2021 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“. Reichstein ist einer der international führenden Wissenschaftler, die sich mit der Reaktion und dem Einfluss von Ökosystemen auf Klimaänderungen beschäftigen. In seinem Vortrag „Der Klimawandel im Erdsystem – was wissen wir, was können wir tun?" beleuchtet er Strategien zur Klimawandelbekämpfung und notwendige Anpassungen an den Klimawandel.
Reichstein, der 1972 in Kiel geboren wurde, absolvierte zunächst ein Studium der Diplom-Landschaftsökologie an der Universität Münster. Im Anschluss daran promovierte er 2001 an der Universität Bayreuth und war dort bis 2003 Forschungsassistent in der Abteilung Pflanzenökologie. Ein Europäisches Marie-Curie-Postdoc-Stipendium verbrachte er an der Universität Tuscia in Italien mit Forschungsaufenthalten an der University of Montana, Missoula und der University of California, Berkeley. 2006 wurde Reichstein Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena. Seit 2012 ist er Direktor und Leiter der Abteilung Biogeochemische Integration am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und seit 2014 Professor für Globale Geoökologie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena.
Seine Forschungsinteressen umfassen Daten-getriebene Erdsystemwissenschaft, die Anwendung von künstlicher Intelligenz und maschinellen Lernens, Globale Biogeochemische Kreisläufe, Böden im Erdsystem, sowie Klimaextreme und gesellschaftliche Resilienz. Seit mehreren Jahren zählt er zu den weltweit höchstzitierten Wissenschaftlern in den Geo- und Umweltwissenschaften.
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ZEISS Colloquium über die Zukunft des Lernens aus Sicht der Neurobiologie
Dr. rer. nat. Max Happel
Privatdozent Dr. rer. nat. Max Happel, Hirnforscher am Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) in Magdeburg, ist am 8. März 2021 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“. In seinem Vortrag „Ein Leben lang Verbindungen schaffen – Die Zukunft des Lernens aus Sicht der Neurobiologie“ spricht er über neue Erkenntnisse zum Thema Lernen und Gedächtnis und verbindet diese mit den alltäglichen Herausforderungen in Schule und Beruf.
Anhand aktueller Forschungsergebnisse aus der Hirnforschung beleuchtet Happel im Vortrag, wie innere Faktoren – beispielsweise Motivation und Aufmerksamkeit – und äußere Umweltbedingungen – wie ausreichend Bewegung – zu einem „gesunden Lernumfeld“ beitragen. Er zeigt außerdem auf, was beim Zusammenspiel dieser Faktoren während des „Spurenbildens“ im lernenden Gehirn bei Jung und Alt schon verstanden wurde und wo sich die Wissenschaftler noch auf der Suche befinden.
Happel studierte Biologie und Neurowissenschaften in Frankfurt/Main und Magdeburg und promovierte zur Neurobiologie des Lernens. Nach Forschungsaufenthalten an der Universität Oxford leitet er heute am LIN Magdeburg die Arbeitsgruppe „CortXplorer“ und erforscht zusammen mit einem interdisziplinären Team aus Biologen, Psychologen, Molekularbiologen, Mathematikern und Informatikern das Thema Lernen und Gedächtnis.
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ZEISS Colloquium über neue Technologien und Herausforderungen in der Cybersicherheit
Prof. Dr. Gabi Dreo Rodosek
Die Informations- und Kommunikationstechnologie ist die Schlüsseltechnologie unserer digitalen Gesellschaft. Cybersicherheit und Vertrauen sind dabei die Fundamente. Die digitale Revolution ist im vollen Gang. Zum einem steigt die Komplexität und der Vernetzungsgrad der IT-Systeme immens. Zum anderen stellen Technologien wie Künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und Quantentechnologie die Beherrschbarkeit der IT-Systeme vor neue Herausforderungen. Im Vortrag wird auf die Herausforderungen der sich rasant entwickelnden IT-Landschaft, die Bedrohungslage sowie auf die Anforderungen an die Cybersicherheit eingegangen. An ausgewählten Beispielen werden die Herausforderungen erläutert und daraus abgeleitet, was geht und was nicht geht.
Prof. Dr. Gabi Dreo Rodosek leitet den Lehrstuhl für Kommunikationssysteme und Netzsicherheit an der Universität der Bundeswehr München. Dreo hat Informatik an der Universität Maribor, Slowenien studiert und an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) mit „summa cum laude“ promoviert sowie habilitiert. Sie erhielt 1997 den Promotionsförderpreis der LMU; in 2016 wurde ihr die Europa Medaille von der Staatsministerin Dr. Merk verliehen. Ihre Forschung konzentriert sich auf die Cybersicherheit vernetzter IT-Systeme, Cyber Defence, Security-Analytics, Netztechnologien wie Software Defined Networking, IT-Sicherheit von Internet of Things (IoT) sowie Cloud-Computing.
Dreo ist außerdem Leitende Direktorin des Forschungsinstituts CODE (Cyber Defence), Mitglied des Beirats und des Aufsichtsrats der Giesecke+Devrient GmbH, Mitglied des Aufsichtsrats der BWI IT GmbH, Mitglied des Verwaltungsrates des Deutschen Forschungsnetzes (DFN) und Mitglied des Fachgremiums IT der BaFin, Mitglied des Aufsichtsrats der Siltronic AG und Mitglied im Datenschutzbeirat der Deutschen Telekom.
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ZEISS Colloquium über Additive Fertigung auf der Mikro- und Nanometerskala
Martin Hermatschweiler
Martin Hermatschweiler, Mitgründer und CEO von der Nanoscribe GmbH, spricht am Dienstag, 24. September 2019 beim „ZEISS Colloquium – Innovation Talk“ im ZEISS Forum in Oberkochen. In seinem Vortrag „Additive Fertigung vom Feinsten – 3D-Druck auf der Mikro- und Nanometerskala“ beleuchtet er den Paradigmenwechsel eines wissenschaftlichen Forschungswerkzeugs hin zu einem Produktionswerkzeug in der Mikrofabrikation.
Der 3D-Druck, auch bekannt unter dem Begriff additive Fertigung, bezeichnet alle Verfahren, bei denen Material Schicht für Schicht aufgetragen und so dreidimensionale Objekte erzeugt werden. Die additive Fertigung mittels der sogenannten Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP) hat sich als der neue Standard für den Druck im Mikro- und Nanostrukturbereich etabliert.
Die hohe Auflösung, Design-Freiheit und der einfache Arbeitsablauf ermöglichen die zuverlässige Herstellung nahezu beliebiger 3D-Objekte mit minimalen Strukturgrößen bis hinunter zur Nanometerskala. Der Vortrag beleuchtet zunächst das Verfahren und die Materialien, die technischen Möglichkeiten sowie Anwendungen in der Industrie.
Martin Hermatschweiler studierte Physik in Ulm und Karlsruhe. Danach beschäftigte er sich dann in wissenschaftlichen Projekten mit der laserbasierten Strukturierung von Photopolymeren und Prozessen zur Abscheidung dünner Schichten basierend auf Halbleiterfertigungstechniken. Er ist Mitgründer und Geschäftsführer der Nanoscribe GmbH, die 2007 aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ausgegründet wurde und heute mehr als 70 Mitarbeiter beschäftigt. Nanoscribe ist ein Spezialist für 3D-Drucker sowie maskenlose Lithografiesysteme für die Mikrofabrikation und hält als Partner von ZEISS Niederlassungen am ZEISS Innovation Hub in Karlsruhe und bei ZEISS in Shanghai.
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ZEISS Colloquium anlässlich des Welt-Metrologie-Tages über die Neudefinition des Internationalen Einheitensystems
Dr. René Schödel
Dr. René Schödel von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt spricht am 20. Mai 2019 über das Thema „Ein neues Fundament für alle Maße – die Neudefinition des Internationalen Einheitensystems“.
Das Internationale Einheitensystem, auch SI (frz.: Système international d’unités), ist das am weitesten verbreitete Einheitensystem für physikalische Größen. Das SI beruht auf sieben Einheiten, die die Basis allen Messens bilden. Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftler, dieses Einheitensystem auf der Grundlage unveränderlicher Naturkonstanten zu beschreiben. Bereits 1983 wurde so die Einheit der Länge, der Meter, auf Basis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum definiert.
Für andere Naturkonstanten mussten neue Zuordnungen gefunden werden, die im Einklang mit den anderen Basiseinheiten, insbesondere dem Kilogramm, stehen. Das Urkilogramm, der internationale Prototyp, der in Paris aufbewahrt wird, hat ausgedient. Er steht im Verdacht, Masse zu verlieren. An seine Stelle soll eine neue Kilogramm-Definition auf Grundlage der Naturkonstante der Quantenphysik stehen: Das Plancksche Wirkungsquantum oder die Planck-Konstante h. Sie beschreibt unter anderem das Verhältnis zwischen Energie und Frequenz eines Photons.
Der Vortrag beschreibt, wie es mit zwei grundsätzlich verschiedenen Experimenten gelungen ist, eine konsistente Neudefinition des Kilogramms und damit des gesamten Internationalen Einheitensystems auf Basis von definierenden Konstanten zu erreichen und welchen Beitrag die Präzisionsfertigung und Fertigungsmesstechnik dazu geleistet hat.
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„Mensch, Mikrobiom und Sepsis – Geheimnisse scheiternder Beziehungen“
Professor Dr. Michael Bauer
Prof. Dr. med. Michael Bauer, Direktor der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin, Universitätsklinikum Jena, spricht am 26. März 2019 über das Thema „Mensch, Mikrobiom und Sepsis – Geheimnisse scheiternder Beziehungen“.
Eine Sepsis ist die häufigste Todesursache bei Infektionen. „Das wachsende Wissen über die Interaktionen zwischen Mensch, seinen Mikroorganismen und deren genetischer Information, dem Mikrobiom, revolutioniert derzeit unser Verständnis von Gesundheit und Infektion“, so Bauer, der in Jena das Integrierte Forschungs- und Behandlungszentrum Sepsis und Sepsisfolgen (CSCC) leitet.
Sepsis könne man als größten anzunehmenden Unfall der Wechselwirkung des Menschen mit Mikroben verstehen. In seinem Vortrag erläutert er den Paradigmenwechsel im Verständnis der Krankheit. Wurde Sepsis bisher als Überaktivierung des Immunsystems in Folge einer Infektion definiert, rücke in dem neuen Verständnis das vielschichtige Versagen der Abwehr- und Reparatursysteme als Auslöser der Einschränkung von Organfunktionen in den Vordergrund.
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Optische Herausforderungen für ein ultimatives Mixed-Reality-Erlebnis
Bernard Kress
Bernard Kress aus dem HoloLens-Team von Microsoft spricht am Dienstag, 18. Dezember, um 16 Uhr beim ZEISS Colloquium – Innovation Talk im ZEISS Forum in Oberkochen. In seinem Vortrag „Optical challenges paving the way to the ultimate Mixed Reality experience” referiert er über die Herausforderungen, um ein optimales Mixed-Reality-Erlebnis zu erreichen.
Kress zeigt auf, welche kritischen optischen Herausforderungen für tragbare Headsets noch zu lösen sind, um die von großen Analysten für die nächsten fünf Jahre prognostizierten Marktchancen von 120 Milliarden Dollar für Augmented Reality, Virtual Reality und Mixed Reality zu nutzen. Sowohl der visuelle Komfort als auch der Komfort beim Tragen der Headsets stehen im Mittelpunkt seines Vortrags. Die aktuellen Entwicklungen zielen vor allem darauf ab, das Erlebnis beim Eintauchen in die virtuelle Umgebung weiter zu steigern. Nutzer sollen ultimative Mixed-Reality-Erfahrung erleben.
Bernard Kress blickt auf Themen wie Sichtfeldgröße und hohe Auflösung und thematisiert bisher etablierte optische Technologien und ihr zukünftiges Potenzial.
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Forschungszentrum Jülich/Catrin Moritz ZEISS Colloquium über das Human Brain ProjektProf. Dr. med. Katrin Amunts
Prof. Dr. med. Katrin Amunts, Direktorin des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin am Forschungszentrum Jülich und Direktorin des C. und O. Vogt Instituts für Hirnforschung der Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, spricht am 20. September 2018 über eine der größten europäischen Wissenschaftskooperationen, das Human Brain Projekt (HBP). Innerhalb dieses Projekts arbeiten Neurowissenschaftler, Ärzte, Informatiker, Physiker, Mathematiker und Computerspezialisten aus 23 Ländern daran, das menschliche Gehirn zu simulieren und zu verstehen.
Die Neurowissenschaftlerin Amunts leitet im Human Brain Projekt das Sub-Projekt „Human Brain Organization“ und ist seit 2016 Wissenschaftliche Direktorin des HBP. Innerhalb des HBP und in ihrer Arbeitsgruppe am Forschungszentrum Jülich befasst sie sich mit der strukturellen und funktionellen Organisation des Gehirns. Sie beschäftigt sich beispielsweise mit den Fragen, wie das menschliche Gehirn funktioniert und warum manche Hirnareale für die Bewegung oder die Sprache zuständig sind. Ihr Ziel ist es, das komplette menschliche Gehirn innerhalb der nächsten zehn Jahre detailgetreu von der Genetik über die molekulare Ebene bis hin zur Interaktion ganzer Zellverbände auf einem Supercomputer der Zukunft zu simulieren.
Das virtuelle Modellgehirn wird es laut Amunts den Medizinern künftig erleichtern, die Struktur und Arbeitsweise des gesunden, aber auch erkrankten Gehirns zu verstehen sowie neue Medikamente zu entwickeln. Die menschliche Schaltzentrale kann aber auch als Vorbild für einen extrem leistungsstarken und energieeffizient arbeitenden Computer dienen: „Das Gehirn benötigt für bestimmte, hochkomplexe Informationsübertragungen und -verarbeitung weniger Energie als eine 60 Watt Glühbirne“, so Amunts.
Prof. Dr. med. Katrin Amunts ist neben der Leitung des Instituts in Jülich auch Professorin für Hirnforschung an der Heinrich-Heine Universität Düsseldorf. Seit 2012 ist Amunts Mitglied des Deutschen Ethikrates und seit 2016 seine Vizepräsidentin. Sie ist Sprecherin des Programms “Decoding the Human Brain” in der Helmholtz-Gemeinschaft, Ko-Sprecherin der Graduiertenschule der Max Planck School of Cognition und Mitglied des Editorial Board der Fachzeitschrift „Brain Structure and Function“.
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Menschen und Roboter: Eine (R)evolutionsgeschichte der Zusammenarbeit
Prof. Dr. Torsten Kröger
Menschen und Roboter arbeiten immer enger zusammen. Die perzeptiven Fähigkeiten sowie die Geschicklichkeit von Robotern verbessern sich stetig, sodass Roboter immer anspruchsvollere Aufgaben in immer mehr Applikationen erledigen können. Kameras sowie Kraft- und Drehmomentsensoren gepaart mit Algorithmen des maschinellen Lernens eröffnen neue Möglichkeiten - die ersten Systeme sind bereits heute in der Lage selber zu lernen, sich zu bewegen und ihre Umgebung wahrzunehmen. Wie funktionieren diese Systeme und wo geht ihre Reise hin?
Torsten Kröger ist Professor am Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR) und ist verantwortlich für Intelligente Prozessautomation und Robotik (IPR) am KIT in Karlsruhe. Er ist zudem Gastwissenschaftler an der Stanford University.
Torsten Kröger hat an der TU Braunschweig Elektrotechnik studiert und 2009 im Fachbereich Informatik promoviert. 2010 ging er als Dozent und PostDoc an das Stanford AI Lab. Er ist Gründer und ehemaliger Geschäftsführer der Firma Reflexxes, einem Startup, das Software zur deterministischen Roboterbewegungsplanung in Echtzeit auf den Markt gebracht hat. 2014 wurde Reflexxes von Google übernommen. Von 2014 bis 2017 war er als Robotiker und zum Schluss als Bereichsleiter für Robotersoftware bei Google X tätig. Er erhielt den IEEE RAS Distinguished Service Award (2018), den IEEE RAS Early Career Award (2014), den Heinrich Büssing Preis (2011) und den GFFT-Preis (2011). Er derzeit Vizepräsident der IEEE Robotics and Automation Society.
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Hochauflösende Mikroskopie in der Anwendung
Prof. Dr. Markus Sauer
Neuere Entwicklungen in der Fluoreszenzmikroskopie, für die 2015 der Nobelpreis verliehen wurde, erlauben es, Zellen mit nahezu molekularer Auflösung zu untersuchen. Damit erhalten Forscher neuartige Erkenntnisse, wie die Natur zelluläre Funktionen auf molekularer Ebene steuert. Sauer skizziert in seinem Vortrag an verschiedenen Beispielen, wie hochauflösende Mikroskopie die Möglichkeiten der biomedizinischen Grundlagenforschung erweitert und dazu beitragen kann, die Diagnostik von Krebserkrankungen und personalisierte Immuntherapien zu verbessern.
Sauer studierte Chemie in Karlsruhe, Saarbrücken und Heidelberg und promovierte in physikalischer Chemie. 1998 erhielt er den BioFuture-Preis des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. 2003 wurde er Professor für Laserphysik an der Universität Bielefeld, 2009 nahm er einen Ruf auf den Lehrstuhl für Biotechnologie & Biophysik an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg an. Sauer ist einer der Pioniere der hochauflösenden Fluoreszenzbildgebung und seiner Anwendungen.
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Vortrag von Dr. Damian Borth vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz im ZEISS Forum
Moderne künstliche IntelligenzDr. Damian Borth
Wie maschinelle neuronale Netze lernen und denken
Wie denken und lernen Maschinen? Künstliche Intelligenz hat in den vergangenen Jahren einen steilen Aufstieg erlebt. Große Unternehmen wie Google, Facebook und Amazon investieren hierfür stark in Forschung und Entwicklung. Mit Sprachassistenten wie Alexa, selbstfahrenden Autos, die die Mobilität verändern oder Anwendungen wie Gesichtserkennung, wird künstliche Intelligenz immer mehr Teil unseres persönlichen Lebens, des Geschäftslebens und unserer Gesellschaft.
Drei Hauptfaktoren sind der Grund für den jüngsten Aufstieg dieser Technologien: große Datensätze, bessere Computerhardware sowie mathematische Modelle, sogenannte neuronale Netzwerke und algorithmische Strukturen, die dem menschlichen Gehirn nachempfunden sind.
In seinem Vortrag zeigt Dr. Damian Borth, was Künstliche Intelligenz und damit verwandte Themen wie Machine Learning wirklich bedeuten. Er skizziert ihre Entwicklung seit ihrem Durchbruch im Jahr 2012 bis zu ihren heutigen Möglichkeiten und Herausforderungen.
Dr. Damian Borth gehört zu den gefragtesten Forschern auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz. Er ist Leiter des Kompetenzzentrums „Deep Learning“ am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in Kaiserslautern.
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Photo: David Ausserhofer Photonen und Spins: Neue Kontraste für die optische MikroskopieProf. Jörg Wrachtrup
Die optische Mikroskopie ist das am meisten benutzte bildgebende Verfahren in den Material- und Lebenswissenschaften.
Während die räumliche Auflösung in den vergangenen Jahren spektakulär auf einige zehn Nanometer verbessert werden konnte, basiert die Methode nach wie vor auf den altbekannten Kontrastverfahren wie Absorption, Streuung, Phase oder Fluoreszenz. Kombiniert man allerdings die Fluoreszenzmikroskopie mit Quantensensoren, so lassen sich vollkommen neue Größen wie magnetische- oder elektrische Felder, Temperatur etc. mit bisher nicht erreichter räumlicher Auflösung sichtbar machen.
In seinem Vortrag wird Prof. Wrachtrup die physikalischen Grundlagen der Technik erläutern und einige Anwendungen diskutieren. So wird er etwa zeigen, wie sich mittels eines Quantensensors ein Fluoreszenzmikroskop verhältnismäßig einfach in ein Nuclear Magnetic Resonance-Gerät verwandeln lässt.
Prof. Dr. Jörg Wrachtrup ist seit 2000 Physik-Professor und Direktor des 3. Physikalischen Instituts der Universität Stuttgart. Im Jahr 2010 war er Max-Planck-Fellow am Max-Planck-Institut für Festkörperphysik (Stuttgart). 2008/09 hatte er den Excellence Chair an der Ecole Normal Supérieur in Paris (Cachan) inne. Wrachtrup studierte Physik an der Freien Universität Berlin und habilitierte sich 1998 an der Technischen Universität Chemnitz.
2016 erhielt er zusammen mit Fedor Jelezko den Carl Zeiss Research Award. Im Jahr 2012 bekam er den Gottfried Wilhelm Leibniz Preis, der wichtigste Forschungspreis in Deutschland, und 2014 den Max-Planck-Forschungspreis.
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Der Flop als Forschungsgegenstand
Prof. Dr. Reinhold Bauer
Innovatorisches Scheitern und historische Fehlschlagforschung
Innovatorisches Scheitern – nicht Erfolg – ist der Regelfall! Dessen ungeachtet avancierte der Prozess des Scheiterns bis heute nur selten zum Gegenstand historischer Untersuchungen. Das ist umso bedauerlicher, als eine Analyse des Misserfolgs nicht nur zu einem besseren Verständnis des Scheiterns selbst führen kann, sondern auch zu einem umfassenderen und realitätsnäheren Bild des technischen Wandels insgesamt.
Im angekündigten Vortrag wird es darum gehen, anhand einiger Fallbeispiele für gescheiterte Innovationen Einblicke in die „Anatomie des Scheiterns“ zu vermitteln und darüber hinaus deutlich zu machen, was die „Fehlschlagforschung“ zum Verständnis technischer Entwicklung bzw. technologischen Wandels beizutragen vermag.
Prof. Dr. Reinhold Bauer leitet seit 2011 die Abteilung für Wirkungsgeschichte der Technik am Historischen Institut der Universität Stuttgart. Zuvor war er lange Jahre als Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Wissenschaftlicher Assistent und schließlich als Privatdozent an der Helmut Schmidt Universität der Bundeswehr in Hamburg tätig. Seine Arbeitsschwerpunkte sind die Historische Innovationsforschung, die Verkehrsgeschichte, die Geschichte von Produktionsorganisation und –technik sowie die Technik- und Wirtschaftsgeschichte realsozialistischer Staaten.
Prof. Dr. Bauer ist darüber hinaus u.a. Vorsitzender des Deutschen Nationalkomitees der Internationalen Union für Geschichte und Philosophie der Wissenschaften/Abteilung Wissenschafts- und Technikgeschichte (IUHPS/DHST), Mitglied im Ausschuss Technikgeschichte des VDI sowie Mitglied in der wissenschaftlichen Leitung der Zeitschrift Technikgeschichtegeschichte.