Transregio-Sonderforschungsbereich TRR 142 Maßgeschneiderte nichtlineare Photonik

Von grundlegenden Konzepten zu funktionellen Strukturen

Unser Ziel ist die Erforschung, Entwicklung und Konstruktion nichtlinearer Photoniksysteme. Wir nutzen modernste technologische Möglichkeiten für die Erforschung neuer physikalischer Eigenschaften und Geräte, die auf maßgeschneiderten starken Nichtlinearitäten und echten Quanteneffekten basieren.

Wir wollen nichtlineare optische und Quanteneffekte aus dem Stadium der physikalischen Grundlagenforschung in die Anwendung bringen.

 

Projektbereiche

Das Forschungsprogramm des SFB/Transregio 142 verbindet die Kernkompetenzen der Universität Paderborn in den Bereichen photonische Materialien, Festkörpertechnologie, Quantenoptik und Theorie mit denen der TU Dortmund in der nichtlinearen Spektroskopie und Instrumentierung. Es konzentriert sich auf das Maßschneidern nichtlinearer Wechselwirkungen wie Frequenzumwandlungsprozesse, die Kontrolle von Quantensystemen, Lichtemission und -ausbreitung sowie Nichtlinearitäten auf der Einzelphotonen-Ebene.

Projektbereich A: Licht-Materie-Wechselwirkung

Projektbereich B: Material und Technologie

Projektbereich C: Quantenanwendungen

FLEMING-Projekt offiziell gestartet

Kick-Off des Projekts FLEMING
Mit einer Kick-Off Veranstaltung am ABB Forschungszentrum Deutschland in Ladenburg ist das Forschungsprojekt „FLEMING – Flexible Monitoring- und Regelsysteme für die Energie- und Mobilitätswende im Verteilnetz durch Einsatz von Künstlicher Intelligenz“ gestartet. In einem ersten Schritt verschafften sich die Forschungs- und Wirtschaftspartner unter der Projektleitung von ABB einen umfassenden Überblick über die anstehenden Arbeiten und Ziele des Projekts. Neben dem ABB Forschungszentrum Deutschland beteiligen sich das Forschungsinstitut für Rationalisierung e.V. (FIR), die Heimann Sensor GmbH, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), der SICP – Software Innovation Campus Paderborn an der Universität Paderborn sowie die SÜC Energie und H2O GmbH aus Coburg am Projekt. Für FLEMING ist eine Laufzeit von drei Jahren vorgesehen. Die Gesamtkosten belaufen sich auf 5,1 Millionen Euro, das Fördervolumen liegt bei ca. 3,3 Millionen Euro.

Gleichbleibende Versorgungsqualität
„Das deutsche Verteilnetz ist derzeit mit verschiedenen Herausforderungen konfrontiert. Auf der Erzeugungsseite steigt der Anteil von dezentral in das Verteilnetz eingespeister Energie aus erneuerbaren Quellen mit volatiler Erzeugungscharakteristik, z.B. Solaranlagen und Windkraftanlagen. Auf der Verbrauchsseite führt die zunehmende Integration von Ladesäulen für die
Elektromobilität zu einer zeitlich und räumlich konzentrierten Energienachfrage.
Die daraus resultierenden möglichen Lastschwankungen führen zu einer stärkeren Belastung der elektrischen Betriebsmittel und Komponenten,“ erläutert Projektleiter Dr. Oliver Becker, Senior R&D Project Manager am ABB Forschungszentrum Deutschland. Um die Ziele der Energie- und Mobilitätswende bei gleichbleibender
Versorgungsqualität zu erreichen, benötigen die Netzbetreiber ein verbessertes Verständnis des aktuellen Netzzustandes und seiner Komponenten. Genau hier setzt das Forschungsprojekt an. Anlagenausfälle oder potentielle Schäden können somit frühzeitig erkannt bzw. vorhergesagt oder durch verbesserte Regelung vermieden werden. Dazu werden im Rahmen eines intelligenten
Lastmanagements zuverlässige und leicht nachrüstbare Sensoren zur Regelung benötigt, wodurch eine flexiblere Netznutzung ermöglicht werden soll.

Bei erneuerbaren Energien auf Künstliche Intelligenz setzen
Das beschriebene Szenario verlangt nach einem durchgängigen Einsatz von Sensorik, Informations- und Kommunikationssystemen zur Erfassung der nötigen Daten der einzelnen Netzbetriebsmittel und -komponenten. Daher untersuchen die Projektpartner im Projekt FLEMING, wie der heutige Sensoreinsatz in Verteilnetzen durch Verwendung von Methoden der
Künstlichen Intelligenz zusammen mit einer Erweiterung der Sensortechnik grundlegend verbessert werden kann. Ziel ist es, so wesentlich zum Erfolg der Energie- und Mobilitätswende in Deutschland beizutragen.

Auf einen Blick

Mitglieder

Publikationen

Photonics Lectures

Fundiert. Chancengerecht. Integrativ: der Early-Career-Support im TRR 142.

Chancengerechtigkeit und die gezielte Förderung von weiblichen Forschenden haben im TRR 142 seit jeher einen hohen Stellenwert.

Wir ermutigen wissbegierige Nachwuchskräfte, schon möglichst früh Erfahrungen auf wissenschaftlichen Konferenzen zu sammeln. Mit dem TRR 142-Travel Grant Scheme haben bereits Studentinnen im Bachelor- und Masterstudium die Chance, erste Schritte im akademischen Umfeld zu gehen.

Und mit einem passgenauen Empowerment-Coaching unterstützen wir gezielt unsere Doktorandinnen und weiblichen PostDocs.

Der internationale Workshop PHOTONICS FUTURE. Profound | Equal | Inclusive bietet darüber hinaus den jungen weiblichen und den männlichen TRR 142-Forschenden die Gelegenheit, mit renommierten Wissenschaftlerinnen Fachliches zu diskutieren und gleichzeitig von deren Karrierewegen zu lernen.  

Chancengerechtigkeit. Wie wir das machen.

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Kontakt

Prof. Dr. Thomas Zentgraf

Sprecher (seit 1.1.2024)
Universität Paderborn

Prof. Dr. Christine Silberhorn

Sprecherin (bis 31.12.2023)
Universität Paderborn

Prof. Dr. Manfred Bayer

Stellvertretender Sprecher
TU Dortmund

Dirk Waldhoff

Koordination

+49 5251 60-2701
dirk.waldhoff@uni-paderborn.de


Büroanschrift:
Universität Paderborn
Department Physik
Warburger Str. 100
33098 Paderborn

Raum ST 0.332

Dirk Bobe

Sekretariat

+49 5251 60-2932
dirk.bobe@uni-paderborn.de


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