Gemeinsame Forschung für eine nachhaltige Zukunft.

Unsere Vision und Mission

Menschen verbinden, Expertise bündeln, Zukunft gestalten: Das MEP-Netzwerk begegnet globalen Krisen mit interdisziplinärer Forschung. Wir arbeiten an einer nachhaltigen Welt, die auf Kreislaufwirtschaft und Ressourceneffizienz basiert. Mit Fokus auf Materialwissenschaft, Energietechnik und Bioprozesse entwickeln wir Technologien, die dem Menschen dienen und unsere Umwelt schützen.

Unsere Mission ist es, den wissenschaftlichen Fortschritt angesichts knapper Ressourcen zu beschleunigen. Durch integrative Forschung an der Schnittstelle von Materialwissenschaft, Fertigung, Energie und Verfahrenstechnik schaffen wir nachhaltige und leistungsstarke Technologien.

Das Herzstück unserer Arbeit ist der 4D Materials Nexus: Er ermöglicht die skalenübergreifende und lebenszyklusorientierte Optimierung technischer, biologischer sowie Energie-Materialien durch daten-integrierte Simulation. Als Knotenpunkt für Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft wandeln wir Wissen in greifbaren gesellschaftlichen Mehrwert um. Durch strategische Partnerschaften und Synergien treiben wir die nachhaltige Transformation von Technologie und Wertschöpfung aktiv voran.

Unser gemeinsamer Kern: Der 4D Materials Nexus

Der 4D Materials Nexus verkörpert unseren ganzheitlichen Forschungsansatz: Er umspannt sämtliche Längen- und Zeitskalen und betrachtet Materialien über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg. Durch die enge Verzahnung von datenbasierten Modellen, Simulationen und experimenteller Expertise ermöglichen wir die gezielte Gestaltung von Mikrostrukturen auf Basis makroskopischer Anforderungen.

Als verbindendes Element des MEP bildet der Nexus das Fundament, auf dem unsere Forschungsschwerpunkte zusammenlaufen. Er vereint die Denkweisen von Materialwissenschaft, Energiesystemtechnik und Bioverfahrenstechnik zu einem kohärenten Innovationssystem. So schaffen wir einen Rahmen, der Zusammenarbeit erleichtert, Synergien freisetzt und wegweisende wissenschaftliche Durchbrüche ermöglicht.

Zentrum für Energie und Information in Garching - Bild: Astrid Eckert / TUM

Das MEP erforscht im Fokusbereich M sogenannte 4D Materialien, also Materialien, deren Eigenschaften sich zeitlich verändern und durch innere oder äußere Reize gesteuert werden. Wir arbeiten mit festen funktionalen und formverändernden Materialien ebenso wie mit fluiden partikulären mehrphasigen und phasentransformierenden Systemen und nutzen digitale multiskalige Simulationsmodelle für die wissensbasierte Entwicklung und Auslegung von Materialien. So verstehen wir Materialien nicht nur als Werkstoff, sondern als funktionales System, das sich an Anforderungen anpassen und aktiv reagieren kann… weitere Informationen.

Das MEP entwickelt im Fokusbereich E ganzheitliche Strategien für kohlenstoffneutrale Energiesysteme, indem es Materialproduktion, Komponentenherstellung und Wechselwirkungen mit der Umwelt in die Systemgestaltung einbezieht. Wir betrachten Energieversorgung als integriertes Gesamtsystem und entwickeln ganzheitliche Modelle von Energiesystemen und ihren Wechselwirkungen. Dafür verbinden wir System-of-Systems-Analysen mit dem Potenzial von 4D Materialien und fortgeschrittenen Modellierungsmethoden, um die Nachhaltigkeit der Energieumwandlung, -speicherung und -versorgung zu bewerten… weitere Informationen.

Das MEP erarbeitet in Fokusbereich P integrierte Strategien für moderne Biomanufacturing- und Prozesssysteme, indem es die Materialproduktion, die Komponentenherstellung und die Wechselwirkungen biomolekularer Prozesse in die Systemgestaltung einbezieht. Wir entwickeln Prozesse, mit denen sich innovative Produkte robust, effizient und nachhaltig herstellen lassen, und setzen einen klaren Schwerpunkt auf die Produktion hochwertiger Bioprodukte und Materialhybride. Dafür verbinden wir System-of-Systems Analysen mit dem Potenzial von 4D Materialien sowie mit fortgeschrittenen Modellierungs- und Vorhersagemethoden, um biochemische und chemische Umwandlungen gezielt zu optimieren… weitere Informationen.