Nachwuchspreis für Krebsforscherin des TUM Klinikums
Der Hightech-Nachwuchspreis ist mit 30.000 Euro dotiert und würdigt visionäre Forschung mit Innovationspotenzial. Die Auszeichnung richtet sich an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die an einer bayerischen Hochschule, an einer Forschungseinrichtung oder in einem Start-up mit Sitz in Bayern tätig sind und die zu Schlüsseltechnologien forschen, die über die Innovationsoffensive Hightech Agenda Bayern gefördert werden. Dr. Jacqueline Lammert ist Assistenzärztin und Gruppenleiterin an der Klinik und Poliklinik für Frauenheilkunde des TUM Klinikums. Ihr Spezialgebiet sind Large Language Models in der Frauengesundheit. Ihre Arbeitsgruppe widmet sich der Frage, wie wir KI-Systeme zu wertvollen Entscheidungshilfen für die Präzisionsmedizin weiterentwickelt werden können. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt sind Faktoren, die das Risiko für Brustkrebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Frauen mit Mutationen der Gene BRCA1 und BRCA2 beeinflussen.
Erneuerbare Energien und Technik zum Anfassen
„Die globale Gemeinschaft steht vor einer gemeinsamen Herausforderung: eine nachhaltige Welt zu schaffen.“ So leitet Prof. Thomas Hamacher die Eröffnung des Haushaltslabors für nachhaltige Energiesysteme ein. Im Labor können Schülerinnen und Schüler an Haushaltsgeräten, erneuerbare Energien, Energieeffizienz und Energiesparen hautnah erleben. „Damit wollen wir Kinder und Jugendliche für Technik begeistern und für die Energiewende sensibilisieren. Denn die brauchen wir für eine nachhaltige Welt.“
Bavaria Makes: Bayerns Hightech-Allianz für die Fertigung der Zukunft
Ökosystem zur Industrialisierung der Additiven Fertigung aus Großindustrie, Mittelstand, Forschung und Staatsregierung Förderung durch die Bayerische Staatsregierung in signifikanter Höhe Ausbau des Advanced Manufacturing Hubs Garching mit Co-Location von Industrie und Forschung Kongress zu „Next Generation Manufacturing” am 23./24. Oktober in Garching Mit Bavaria Makes e.V. (in Gründung) entsteht in Bayern ein starkes Ökosystem zur Industrialisierung der Additiven Fertigung (Additive Manufacturing; AM). Der Verein aus Großunternehmen, Mittelstand, Hochschulen, Forschungseinrichtungen und der Innovationsagentur des Freistaats Bayern Innovativ soll Bayern innerhalb von zehn Jahren zu einem weltweit führenden Hightech-Standort für die Additive Fertigung machen. Bei der Additiven Fertigung werden Bauteile Schicht für Schicht aufgebaut und entstehen nicht wie bei herkömmlichen Verfahren durch Abtrag von Material. Das ermöglicht eine große Flexibilität und Designfreiheit, was Forschung und Industrie ungekannte Möglichkeiten eröffnet. Aktuell werden Applikationen für zahlreiche Branchen, wie Medizintechnik, Energieversorgung, Flugzeugbau, Verteidigungsindustrie, Halbleiterindustrie, Werkzeugbau, Automobil bis Bahntechnik, entwickelt oder schon eingesetzt. Seitens des Wirtschaftsministeriums wurde die Additive Fertigung stets mit großem Augenmerk betrachtet. „Bayern ist die erste Adresse für Hightech-Unternehmen und hat sehr gute Voraussetzungen, auch in Sachen 3D-Druck vorne mitzuspielen“, unterstreicht Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger. „Mit Bavaria Makes bringen wir die besten Köpfe zusammen, die uns auf dem Weg dorthin unterstützen.“ Die Bayerische Staatsregierung fördert das Projekt in signifikanter Höhe. Am Advanced Manufacturing Campus der Technischen Universität München (TUM) in Garching entsteht ein neuer Leuchtturm für Additive Fertigung mit Schwerpunkt auf metallischen Werkstoffen. Aktuell erforschen im akademischen Netzwerk TUM.Additive an der TUM mehr als 30 Professorinnen und Professoren zusammen mit Forscherinnen und Forschern die Zukunft der Additiven Fertigung. Bayerns Wissenschaftsminister Markus Blume betont: „Bayern ist Pionier des 3D-Drucks. Wir sind im Bereich der additiven Fertigung bestens aufgestellt – und wir wollen noch besser werden, denn die additive Fertigung ist ein rasant wachsender Markt. ,Bavaria Makes’ bündelt das Know-how aus Fertigung und Forschung – eine Allianz echter Champions. Nach dem Prinzip ,stützen, steigern, stärken’ entwickeln wir so das gesamte Ökosystem der additiven Fertigung in Bayern weiter und schaffen effiziente Strukturen. Als Wissenschaftsministerium bringen wir zum Start fünf Stellen und Sondermittel in Höhe von einer Million Euro mit ein.” Diese Stellen bilden die Grundlage für die relevanten Themenfelder und treiben die Forschung sowie die industrielle Umsetzung in diesem Bereich entscheidend voran. Ein herausragendes Beispiel für die enge Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft ist das TUM-Oerlikon Advanced Manufacturing Institute, das im Rahmen des Industry-on-Campus-Konzepts bereits heute akademische und industrielle Forschung verbindet. Darüber hinaus sind auf dem Campus auch die TUM Venture Labs aktiv integriert, welche bereits heute über 100 Start-ups und gründungsbegeisterte Forschende im Bereich der Additiven Fertigung unterstützen. Diese gemeinsame Initiative der TUM und UnternehmerTUM wird mitunter auch vom Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst gefördert. Gegründet wurde Bavaria Makes durch Bayern Innovativ GmbH, Colibrium Additive, EOS GmbH, MTU Aero Engines AG, Oerlikon AM Europe GmbH, Siemens AG, die Technische Universität München und toolcraft AG. Ziel ist es, die Transformation von der Forschung in die industrielle Produktion zu beschleunigen. „Durch diese einzigartige Kombination aus exzellenter Forschung, gezielter Start-up-Förderung und enger industrieller Anbindung entsteht der perfekte Nährboden für die Ansiedlung weiterer AM-Aktivitäten", sagt Prof. Peter Mayr, Vorstandsvorsitzender von Bavaria Makes. „Der Advanced Manufacturing Campus wird damit zu einem zentralen Knotenpunkt für die Zukunft der Additiven Fertigung." Die MTU Aero Engines betreibt bereits heute in München ein eigenes Center of Excellence für die metallische additive Fertigung. Ein interdisziplinäres Team von rund 40 Mitarbeitern entwickelt und fertigt AM-Bauteile für Luftfahrtantriebe. Die toolcraft AG mit Sitz in Georgensgmünd setzt wegweisende Maßstäbe in additiven Fertigungstechnologien seit 2011 und vereint dabei die gesamte Prozesskette unter einem Dach. „Bavaria Makes unterscheidet sich von klassischen Kooperationen, da hier international führende Konzerne mit mittelständischen Unternehmen, Universitäten und Verbänden zusammenarbeiten", sagt Christoph Hauck, Vorstand für Technologie und Vertrieb der toolcraft AG und Vorstandsmitglied von Bavaria Makes. „Der Verein dient als Katalysator für die bayerische Industrie, indem er den Wissenstransfer, die Zusammenarbeit, gezielte F&E-Projekte und die Unterstützung des Freistaats Bayern nutzt." Die Siemens AG ist in Bayern sowohl als führender AM Ausrüster sowie als Produzent und Nutzer von AM-Bauteilen für die Bahntechnik oder in der Medizintechnik aktiv. „Wir bringen unser Know-how aus Software und Automatisierung in den Verein ein", sagt Dr. Karsten Heuser, Vice President Additive Manufacturing der Siemens AG und neues Vorstandsmitglied von Bavaria Makes. „Indem wir die Kräfte bayerischer Weltunternehmen mit Universitäten und KMU in fokussierten Knotenpunkten bündeln, werden unsere Kunden und wir selbst schneller und besser." Jüngst sind auch Technologieexperten der Siemens AG in den Campus umgezogen, um dort in Co-Location mit der TUM Forschungsaktivitäten rund um hybride Fertigungsverfahren und Produktionsoptimierung voranzutreiben. „Kollaborative Innovation entlang der AM-Wertschöpfungskette wird dringend benötigt, um in Europa dem wachsenden Innovationsdruck standzuhalten und das volle Potenzial der Technologie ausschöpfen zu können", ergänzt Dr. Marcus Giglmaier, Geschäftsführer der Oerlikon AM Europe GmbH. Bavaria Makes setzt dabei auch weiterhin auf die erfolgreiche Arbeit der Koordinierungsstelle Additive Fertigung der Bayern Innovativ GmbH. Die Innovationsagentur bündelt die bayerische Kompetenz der Fertigungstechnologie in einem überregionalen Netzwerk von etwa 200 Firmen und verknüpft sie mit Leitbranchen wie Medizintechnik, Automobilindustrie, Sicherheits- und Verteidigungsindustrie oder der Baubranche. Dazu Dr. Matthias Konrad, Mitglied der Geschäftsleitung der Bayern Innovativ GmbH: „Mit dieser branchenübergreifenden Vernetzung treiben wir seit Jahren den Wissens- und Technologietransfer rund um Additive Fertigung erfolgreich voran. Mit der Kombination aus Technologie-Know-how und starken Netzwerken werden wir in Zukunft auch die Aktivitäten von Bavaria Makes begleiten und unterstützen.“ Vom 23. bis 24. Oktober 2025 bietet Bayern Innovativ mit dem Kongress „Next Gen Manufacturing“ eine internationale Plattform, um neue Anwendungspotenziale der Additiven Fertigung aufzuzeigen und Impulse für Innovationen zu setzen.
TUM Boring gewinnt Tunnelbohr-Wettbewerb und stellt neuen Rekord auf
Große Herausforderungen warteten auf das studentische Team beim „Not-A-Boring Competition 2025“ in Bastrop, Texas. Sieben internationale Wettbewerber waren gemeinsam mit TUM Boring angetreten die ausgerufene 30-Meter-Marke der Veranstalter in sieben Tagen zu knacken. Zunächst musste sich das Team eine geeignete Stelle für die Bohrung aussuchen und den Startschacht selbst ausheben. Bis Tag 3 war der Aufbau und die Verankerung der Anlage abgeschlossen. Anschließend galt es die kritischen Überprüfungen des Veranstalters Boring Company zu bestehen. Nach der erfolgreichen Abnahme folgten an Tag 5 die finalen Optimierungen aller Systeme sowie an Tag 6 der erste Bohrtest.
Körper rüstet sich früh für unterschiedliche Krankheitsgrade
Es gibt verschiedene Gruppen von T-Zellen im Körper, sie alle spielen eine entscheidende Rolle für das Immunsystem. Sie bekämpfen Krankheitserreger und steuern die Immunreaktion. Manche Subtypen von ihnen reduzieren aber im Krankheitsverlauf ihre Schlagkraft oder stellen ihre Aktivität sogar komplett ein. Dies hat eigentlich eine Schutzfunktion: Bei einigen langwierigen Krankheiten würde es dem Körper schaden, wenn das Immunsystem die Erreger ununterbrochen aggressiv bekämpft. In der Therapie schwerer Erkrankungen wie Krebs ist die sogenannte T-Zell-Erschöpfung jedoch ein Problem, da Therapiemaßnahmen dann mitunter nicht mehr greifen. Bislang ging man davon aus, dass der Körper ausschließlich bei schweren und chronischen Erkrankungen solche T-Zellen bildet. Die Ergebnisse der Forschenden der TUM und von Helmholtz Munich zeigen nun, dass dem nicht so ist. „Wir konnten nachweisen, dass der Körper bereits in frühen Infektionsphasen moderater Krankheiten T-Zell-Subtypen vorbereitet, die in sich die Anlage zur Erschöpfung haben“, sagt Dietmar Zehn, Professor für Tierphysiologie und Immunologie an der TUM und Letztautor der Studie.
Fotosensor aus Smartphones hilft bei Antimaterieforschung am CERN
Die AEgIS-Kooperation (Antihydrogen Experiment: Gravity, Interferometry, Spectroscopy) am CERN hat das primäre Ziel, den freien Fall von Antiwasserstoff im Schwerefeld der Erde mit hoher Präzision zu messen. Dafür wird ein horizontaler Antiwasserstoffstrahl erzeugt und seine vertikale Fallstrecke mit einem Moiré-Deflektometer gemessen – ein Gerät das winzigste Positionsverschiebungen der Antiwasserstoff-Annihilationspunkte detektiert. „Damit AEgIS funktioniert, brauchen wir einen Detektor mit einer unglaublich hohen räumlichen Auflösung, und die Sensoren mobiler Kameras haben Pixel, die kleiner als ein Mikrometer sind“, sagt der Leiter der Studie, Dr. Francesco Guatieri, aus der Gruppe von Prof. Christoph Hugenschmidt am FRM II. „Wir haben 60 Smartphone-Chips in einen einzigen fotografischen Detektor, den Optical Photon and Antimatter Imager (OPHANIM), integriert. Dieser hat damit weltweit die höchste Anzahl von Pixeln, die in einem technischen Gerät verwendet wird: 3840 Megapixel.“ Zuvor waren fotografische Platten die einzige Option, um die gewünschte Präzision zu erreichen. Diese ließen jedoch keine Echtzeitmessungen zu. „Unsere Lösung wurde bereits an Antiprotonen erfolgreich getestet und wird nun direkt auf Antiwasserstoff angewendet: Wir kombinieren eine hohe Auflösung auf Fotoplattenniveau, Echtzeitdiagnose, Selbstkalibrierung und ein guter Raumwinkel für die Teilchenerfassung in einem Gerät“, erläutert Guatieri. Das Paper dazu wurde soeben in Science Advances veröffentlicht.
Gesundheitskompetenz in Deutschland weiter gesunken
Die Studie der TUM und des WHO Collaborating Centre for Health Literacy in Zusammenarbeit mit der Zeitschrift Apotheken Umschau zeigt, das mittlerweile rund 75 Prozent der Erwachsenen erhebliche Schwierigkeiten beim Umgang mit Gesundheitsinformationen haben. Die Befragten hatten Probleme dabei, Informationen zu Themen wie Behandlungen von Krankheiten oder Prävention gezielt zu finden, richtig zu verstehen, kritisch zu bewerten und korrekt anzuwenden. Der Vergleich mit früheren Daten zeigt einen dramatischen Abwärtstrend. Diese Ergebnisse sowie ein zehn Punkte umfassender Forderungskatalog an die Politik zur schnellen Verbesserung der Gesundheitskompetenz wurden am Mittwoch, 2. April 2025, im Beisein der Bayerischen Staatsministerin für Gesundheit, Pflege und Prävention, Judith Gerlach, der Öffentlichkeit präsentiert.
Echte Nachhaltigkeit von Unternehmen messbar machen
Landnutzung, Wasserverschmutzung, Ressourcenaufwand und schädliche Emissionen: all diese Aspekte finden sich in Ansätzen, die die Nachhaltigkeit von Geschäftsprozessen bewerten, bislang kaum oder sogar überhaupt nicht wieder. „Wir wollen mit SOPA Transparenz schaffen – als Gegenstück zu Greenwashing und vagen Nachhaltigkeitslabels. Letztendlich können der CO₂-Ausstoß und Investitionen in Nachhaltigkeit entscheidend dafür sein, ob sich Kundinnen und Kunden für ein Unternehmen entscheiden oder nicht. Ich gehe aber auch davon aus, dass staatliche Vorgaben bezüglich Messung und datenbasierter Transparenz in diesem Bereich kommen werden“, sagt Luise Pufahl, Professorin für Information Systems am TUM Campus Heilbronn. Sie hat SOPA gemeinsam mit ihrem Team entwickelt.
TUM-Ausgründung startet erste Rakete
Ob Kommunikationsnetze, autonomes Fahren oder digitale Landwirtschaft: Für dutzende neue Technologien werden Satelliten für die Datenübertragung benötigt. Dafür wollen Unternehmen und Staaten ganze Schwärme von Satelliten ins All schießen. Diese sind vergleichsweise klein und sollen sich in niedrigen Erdumlaufbahnen bewegen. Doch die vorhandenen Raketen, die Satelliten in den Orbit bringen, waren auf deutlich größere Frachten ausgerichtet. Die TUM-Ausgründung Isar Aerospace hat deshalb eine 28 Meter lange Trägerrakete entwickelt, die auf kleine und mittelgroße Satelliten maßgeschneidert ist. Heute hat das Unternehmen sie vom norwegischen Weltraumbahnhof Andøya erstmals Richtung All geschossen. Nach dem erfolgreichen Start absolvierte sie einen kurzen Flug, bevor sie abstürzte. Dies ist bei Raketentests üblich, die zunächst dazu dienen, Daten und Erfahrungen zu sammeln. Der Testflug war der erste Start einer Trägerrakete in Richtung Orbit von Westeuropa aus. Die größeren europäischen „Ariane“-Raketen werden aus Französisch-Guayana in Südamerika ins All gebracht. Der Aufbau einer europäischen Raumfahrt-Infrastruktur gilt heute nicht nur aus wirtschaftlichen, sondern auch aus geopolitischen Gründen als bedeutend.
Erstmals mehr als 100 neue Start-ups in einem Jahr
Deeptech-Lösungen für drängende Probleme, interdisziplinäre Teams, maßgeschneiderte Förderung und ein starkes Netzwerk: Mit diesen Erfolgsfaktoren hat die TUM eines der führenden Entrepreneurship-Ökosystems Europas entwickelt. 103 Start-ups haben Forschende, Studierende und Absolventinnen und Absolventen der TUM im Jahr 2024 gegründet – ein Rekord. Im selben Jahr wurden von UnternehmerTUM und den TUM Venture Labs mehr als 1.100 Start-up-Teams unterstützt. Auch bei den EXIST-Gründungsstipendien stand die TUM 2024 an der Spitze. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert mit diesen Stipendien Ausgründungen von Hochschulen, wenn diese die Teams bei der Unternehmensgründung unterstützen. Im vergangenen Jahr gingen Stipendien für mehr als 30 Projekte an die TUM – mit Abstand die größte Zahl. Seit Beginn des Förderprogramms im Jahr 2007 konnte die TUM mit ihren Ausgründungen Stipendien für mehr als 250 Projekte einwerben und ist damit die erfolgreichste deutsche Hochschule. Die Start-ups schreiben rasante Erfolgsgeschichten. 21 Unicorns, also Unternehmen, die ohne Börsengang eine Unternehmenswert von einer Milliarde Dollar erreichen, wurden von Forschenden und Absolventinnen und Absolventen der TUM gegründet. Darunter ist mit Celonis auch das erste deutsche Decacorn, also ein Start-up mit einer 10-Milliarden-Bewertung.
Boeing neues Mitglied im TUM Industry Engagement Program
Das IEP schafft ein attraktives Angebot für nationale und internationale Unternehmen, die den Zugang zu einer strategischen Zusammenarbeit mit der TUM suchen und die Partnerschaft mit der TUM auf ein neues Qualitätsniveau heben möchten. Der TUM-Vizepräsident für Forschung und Innovation, Prof. Gerhard Kramer, sagt: „Wir sind dabei, Europas größtes Department für Luft- und Raumfahrt sowie Geodäsie aufzubauen. Dazu passt Boeing als global erfolgreicher Player perfekt. Gemeinsam werden wir daran arbeiten, die Erschließung und Nutzung des Weltraums und die Zukunft des Luftverkehrs voranzutreiben. Ich freue mit außerordentlich auf die vertiefte Zusammenarbeit.“ Der Präsident von Boeing Deutschland, Zentral- & Osteuropa, Dr. Michael Haidinger, sagt: „Die TUM ist seit vielen Jahren ein strategischer Partner von Boeing, unter anderem bei Projekten des Luftfahrtforschungsprogramms LuFo. Ich freue mich daher sehr über unsere vertiefte Partnerschaft. Im Rahmen des Industry Engagement Programms werden wir neben bestehenden Projekten im Bereich Leichtbau und Robotik auch eine so genannte Smart Drilling Cell an der TUM aufbauen. Wissenschaftler der TUM und Boeing Mitarbeiter werden in Zukunft gemeinsam diesen für produzierende Industrieunternehmen so zukunftsträchtigen Bereich erforschen.“
Mikroalgen für die Megacity
Zwei Zentimeter für die Forschung: Die kleinen grünen Pflänzchen, die hinter Glas sprießen, sind Sojabohnen. Sie wachsen in Klimakammern im Erdgeschoss des CREATE Tower auf dem Campus der National University of Singapore. Gegessen oder verfüttert werden sie nicht, sie sind Teil eines Experiments. Sie sollen wachsen, und zwar unter wechselnden Bedingungen. Licht, Temperatur, Luftfeuchte, Bodenzusammensetzung, Abstand zwischen den Pflänzchen – all das wirkt sich auf das Wachstum aus, und es geht darum, die optimalen Bedingungen für einen möglichst hohen Ertrag zu finden. Das Experiment mit den Sojabohnen ist ein Forschungsprojekt der TUM – und zugleich Teil eines großen Plans für das flächenmäßig kleine Land Singapur. Weil der Stadtstaat mit seinen fast sechs Millionen Menschen nur so viel Platz zur Verfügung hat wie Hamburg und nur ein Prozent der Fläche landwirtschaftlich bewirtschaftet werden kann, müssen Lebensmittel größtenteils importiert werden. Doch Singapur will sich stärker unabhängig machen und hat daher den Plan „30 - 30“ ausgerufen: Bis zum Jahr 2030 sollen 30 Prozent der Lebensmittel im Land produziert werden und zwar nachhaltig. Das geht nur mit neuen Methoden und Hightech. Zum Beispiel den schnell wachsenden Sojabohnen.
Beste Forschungspressemitteilung des Jahres
idw-Jurymitglied Tim Schröder lobte: „Dem Team der Pressestelle ist es gelungen, die technischen Details in herausragender Weise in klarer, eingängiger Sprache zu erklären. Auch die Bedeutung der Methode für die gesamte Bauwirtschaft und die Gesellschaft tritt deutlich hervor. Als vorbildlich bewertet die Jury zudem die Projekt-Website mit hochprofessionellem Videomaterial.“ Insgesamt hatten 96 Pressestellen Wettbewerbsbeiträge eingereicht. Die Vize-Präsidentin der TUM für Global Communication and Public Engagement, Prof. Jeanne Rubner, sagte: „Wissenschaftskommunikation ist essenziell, um Vertrauen und Verständnis für Forschung zu fördern. Professionelle Kommunikation ist deswegen zentral für die TUM. Ich freue mich sehr über diese Auszeichnung für unsere Pressestelle.“ Der Preis ist vom idw mit 3000 Euro dotiert und wird gezielt für Wissenschaftskommunikation eingesetzt.
Tempel der Hochkultur - Wie Kulturbauten Städte aufwerten
Die Serie beleuchtet den „Bilbao-Effekt“ und die Rolle von Kulturbauten bei der Stadtentwicklung. Sie zeigt, wie diese Bauwerke nicht nur Touristen anziehen, sondern auch Arbeitsplätze schaffen und das kulturelle Leben bereichern. Alain Thierstein war bis 2024 Professor am Lehrstuhl für Raumentwicklung an der TUM und ist spezialisiert auf Stadtentwicklung. Dr. Alaily-Mattar ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am selben Lehrstuhl und erforscht u.a. die Rolle der Architektur in räumlichen und sozialen Transformationsprozessen. Link zur Dokuserie: https://www.arte.tv/de/videos/106173-001-A/tempel-der-hochkultur-wie-kulturbauten-staedte-aufwerten/ Die Serie ist verfügbar bis zum 30.01.2027
Neues Kliniknetzwerk zu Long Covid
Ziel des Projekts ist es, in allen Bundesländern spezialisierte Einrichtungen aufzubauen – einzig Brandenburg und Berlin teilen sich ein Zentrum. In dem Netzwerk soll Wissen zu Häufigkeit, Diagnostik, Behandlung und Prognose der Erkrankung generiert, gebündelt und in die klinische Versorgung überführt werden. Der PEDNET-LC-Verbund wird unter anderem Versorgungsrichtlinien entwickeln, Infrastrukturen für Kommunikation und Forschung aufbauen sowie klinische und Evaluationsstudien durchführen. Die Zentren von PEDNET-LC, kurz für „Pädiatrisches Netzwerk zur Versorgung und Erforschung von postakuten Folgen von Covid-19, ähnlichen postakuten Infektions- und Impfsyndromen sowie ME/CFS“, sind interdisziplinär und multiprofessionell konzipiert. Sie sind an renommierten Kliniken angesiedelt und werden jeweils von den Abteilungen für Kinder- und Jugendmedizin gemeinsam mit der Kinder- und Jugendpsychiatrie und -psychotherapie geleitet. Die Zentren kooperieren mit Vertreterinnen und Vertretern von Betroffenen und ihren Eltern, mit Sozialpädiatrischen Zentren, niedergelassenen Ärztinnen und Ärzten, Therapeutinnen und Therapeuten, sozial- und palliativmedizinischen Teams, Krankenkassen, Berufsverbänden, Fachgesellschaften, Politik und öffentlichen Institutionen wie Schulen.
TUM in Natur- und Ingenieurwissenschaften unter Top 20 weltweit
Der britische Hochschuldienstleister QS Quacquarelli Symonds führt für sein Ranking Umfragen in Wissenschaft und Unternehmen zur Qualität der Universitäten durch. Außerdem ermittelt er, wie oft wissenschaftliche Studien zitiert werden, was deren Bedeutung in der Forschung zeigt. Auch das internationale Forschungsnetzwerk der Hochschulen wird beurteilt. Die Indikatoren werden je nach Fächerkultur unterschiedlich gewichtet. In der neuen Ausgabe ist die TUM erneut die beste deutsche Universität in den Gesamtbereichen Naturwissenschaften (Rang 18) sowie Ingenieurwissenschaften & Technologie (Rang 19) und steht erstmals in beiden Bereichen unter den besten 20 Universitäten weltweit. In den folgenden sechs einzelnen Fächern gehört die TUM zu den 25 besten Universitäten: Datenwissenschaften / Künstliche Intelligenz: Rang 20 (Rang 1 in Deutschland) Chemie: Rang 22 (Rang 1 in Deutschland) Statistik / Operational Research: Rang 22 (Rang 1 in Deutschland) Elektrotechnik: Rang 23 (Rang 1 in Deutschland) Physik / Astronomie: Rang 23 (Rang 1 in Deutschland) Maschinenbau / Luft- und Raumfahrt / Produktionswissenschaft: Rang 25 (Rang 2 in Deutschland) In weiteren sechs Fächern erreicht die TUM die Top 50: Kunstgeschichte: Rang 21 - 50 (Rang 1 in Deutschland) Architektur / bebaute Umwelt: Rang 29 (Rang 2 in Deutschland) Materialwissenschaften: Rang 31 (Rang 2 in Deutschland) Computerwissenschaften / Informatik: Rang 35 (Rang 1 in Deutschland) Bauingenieurwesen: Rang 36 (Rang 1 in Deutschland) Agrar- und Forstwissenschaften: Rang 45 (Rang 3 in Deutschland) In der jüngsten Ausgabe des „QS World University Ranking“, das die Universitäten als Ganzes bewertet und weitere Indikatoren einbezieht, ist die TUM auf Rang 28 zum zehnten Mal in Folge die beste deutsche Hochschule. Auch andere Fächerrankings zeigen die hervorragende Forschung und Lehre an der TUM: In den „THE World University Rankings by Subject“ erreicht sie Rang 14 weltweit in Computerwissenschaften, Rang 19 in Naturwissenschaften, Rang 22 in Ingenieurwissenschaften, Rang 31 in Wirtschaftswissenschaften, Rang 34 in Lebenswissenschaften, Rang 42 in Bildungswissenschaften und Rang 53 in Medizin. Im „Global Ranking of Academic Subjects (Shanghai Rankings)“ gehört die TUM in Fernerkundung, Agrarwissenschaften und Biotechnologie zu den Top 10 und in weiteren Fächern zu den besten 50.
Förderung sozial benachteiligter Kinder mit KI
Bereits ab der dritten Klasse lernen Teilnehmende des Deutschen Schülerstipendiums, Künstliche Intelligenz verantwortungsvoll und reflektiert zu nutzen. In dem dreijährigen Modellprojekt stehen zwei Schwerpunkte im Fokus: AI Literacy – also das Verständnis und der kritische Umgang mit KI – sowie die Förderung von Schreib- und Sprachkompetenzen durch KI-gestützte Tools.
Nach dem Schlaganfall schnell wieder bewegen
Die Forschenden regen durch so genannte funktionale Elektrostimulation (FES) gezielt Muskeln im Unterarm an. Das ist etwa nötig, um Finger zu bewegen, Dinge zu greifen oder Bälle zu fangen. Da bei einer halbseitigen Lähmung nach einem Schlaganfall in der Regel jedoch nicht nur die Hand betroffen ist, sondern die gesamte Körperseite, unterstützt ein Gerüst zusätzlich den gesamten Arm bis zur Schulter. Modulares System mit Computerspiel: Selbstständig trainieren 24 Schlaganfall-Betroffene haben das Gesamtsystem aus einem Exoskelett für Arm und Schulter in Kombination mit der FES im Rahmen des Forschungsprojektes ReHyb bereits eingesetzt – die Hälfte von ihnen in der Schön Klinik Bad Abling Harthausen, die die Leitung der Studie übernommen hatte. Um das Greifen und Bewegen des Arms sehr schnell nach dem Schlaganfall zu trainieren, setzen die Forschenden zudem auf ein Computerspiel, das sich im Schwierigkeitsgrad automatisch an die Fähigkeiten der Nutzenden anpasst: Auf einem Bildschirm kommen Bälle in verschiedenen Farben und Geschwindigkeiten auf die Patientinnen und Patienten zugeflogen. Die Aufgabe besteht darin, die Bälle zu fangen und den entsprechenden verschiedenfarbigen Fächern zuzuordnen. Das Erfolgsgeheimnis: Digitaler Zwilling aus Muskelaktivität, Stärke der Stimulation der Muskeln und Exoskelett Im Zentrum der Entwicklung von TUM-Professorin Sandra Hirche steht ein digitaler Zwilling, der die individuellen Voraussetzungen jeder einzelnen Patientin und jedes Patienten erfasst und in einen Regelkreis bringt. Unter anderem müssen die Forschenden bestimmen, wie gut jede Patientin und jeder Patient Arm und Hand bewegen kann. Bei einem Schlaganfall können Lähmungen beispielsweise durch eine Beschädigung des für die Bewegung zuständigen motorischen Areals im Gehirn entstehen. Doch lässt sich nicht vorhersagen, wie stark die Signale nach dem Schlaganfall beeinträchtigt sein werden, die vom Gehirn bis zur Muskulatur im Unterarm weitergeleitet werden. „Einzelne Muskelstränge in der Unterarmmuskulatur lassen sich im richtigen Maße anregen, um Hand und Finger zu bewegen“, sagt die Forscherin vom Lehrstuhl für Informationstechnische Regelung. Neben Informationen zur Muskelaktivität im Unterarm müssen die Forschenden wissen, wie stark die Muskulatur stimuliert werden und wie stark das Exoskelett assistieren sollte. „Mithilfe von Algorithmen bringen wir diese individuellen Informationen in einem Regelkreis zusammen“, sagt die Expertin für Regelungstechnik Hirche. Dieser digitale Zwilling ist also nötig, um die Bewegung von Arm und Hand bei betroffenen Menschen individuell zu unterstützen.
Roboter Jack bewegt sich wie ein Mensch
Der kleine Roboter schlängelt sich auf seinen Rädern durch Menschenmengen wie ein Mensch. Damit das möglich wird, haben Forschende aus dem Learning Systems and Robotics Lab von TUM-Professorin Angela Schoellig Rechenleistung, Sensoren und mathematisches Geschick zusammengebracht. „Unser Roboter modelliert, wie Menschen auf seine Bewegung reagieren werden, um seine eigenen Wege zu planen. Das ist der große Unterschied zu anderen Ansätzen, die diese Interaktion typischerweise ignorieren“, erläutert Schoellig. Neue Route zehn Mal pro Sekunde Ein Lidar schickt permanent Laserstrahlen in die Umgebung, misst deren Reflexionen und baut daraus eine präzise 360-Grad-Karte dessen, was der Roboter sieht. Ein besonderer Fokus liegt auf den Menschen, die in der Nähe umherlaufen. Parallel dazu messen Sensoren in den Rädern das eigene Tempo und die zurückgelegten Strecken. Ein Computer verarbeitet diese Informationen, berechnet die voraussichtlichen Wege, die die Personen in den nächsten zwei Sekunden zurücklegen werden und plant gleichzeitig den optimalen Weg zum Ziel. „Zehn Mal pro Sekunde passt unser Roboter seine Route an, während er gleichzeitig die Wege der Menschen erkennt“, erläutert TUM-Forscher Sepehr Samavi. System lernt aus Daten von Menschen in Menschenmengen Damit der von Samavi „Jack“ getaufte Roboter nicht wegen möglicher Unfallgefahr ständig stehenbleibt, schaut er sich Verhaltensweisen von Menschen ab. „Unser mathematisches Modell, auf dem der Planungsalgorithmus basiert, wurde von menschlichen Bewegungen hergeleitet und in Gleichungen übersetzt“, erläutert Professorin Schoellig. Für Jacks Entscheidung bedeutet das, dass er nicht sofort stehen bleibt, sobald ein Mensch auf ihn zukommt. Denn er kalkuliert mit ein, dass Menschen sich dieser Situation anpassen, reagieren und ihre Wegstrecke leicht verändern, damit sie nicht mit ihm zusammenstoßen. Sollte jemand wider Erwarten doch auf Kollisionskurs bleiben, plant der Roboter kurzfristig um und nutzt eine andere Route – bleibt aber nicht stehen. Die Forschenden beziehen zudem Datensätze mit ein, die das Verhalten von Menschen in Menschenmengen zeigen. So lernt der Roboter, der auch schon außerhalb des Labors zum Einsatz kam, ständig dazu und wird immer menschenähnlicher: „Jack kennt sein Ziel, beobachtet die Menschen und sieht, wohin sie laufen, um dann seine eigenen Wege ständig zu optimieren“, sagt Prof. Schoellig, „fast wie ein Mensch“. Mit dem neuen Algorithmus sind die TUM-Forschenden bereits auf der dritten Evolutionsstufe angekommen. Statt "nur” auf eine Situation zu reagieren (Stufe 1) oder die Bewegung von entgegenkommenden Menschen „lediglich“ vorherzusagen (Stufe 2), ist der Roboter der TUM interaktiv (Stufe 3). „Zum einen sagt er die Bewegungen von anderen Menschen voraus, schafft es aber auch, durch eigenes Verhalten diese Menschen zu beeinflussen und gleichzeitig Zusammenstöße zu vermeiden“, erläutert Forscher Samavi. Entwicklung für Einsatz im autonomen Fahren Beim autonomen Fahren seien genau solche interaktiven Szenarien der Engpass, sagt Prof. Schoellig. Fährt beispielsweise ein Fahrzeug auf die Beschleunigungsspur einer Autobahneinfahrt, wechseln viele Fahrerinnen und Fahrer, die von hinten kommen, die Fahrbahn oder bremsen auf ihrer Spur leicht ab. In einem solchen Szenario die Reaktion der Anderen einbeziehen zu können, macht der neue Ansatz grundsätzlich möglich. Doch denken die Forschenden zunächst an einen Einsatz in Lieferrobotern oder an Menschen, die auf einen Rollstuhl angewiesen sind. Vorteil: Diese Fahrzeuge erreichen selbständig und zuverlässig ihr Ziel. Selbst humanoide Roboter könnten von den neuen Algorithmen profitieren. Allerdings gibt es einen entscheidenden Nachteil zum intelligenten Fahrzeug: „Ein fahrender Roboter kann einfach stehen bleiben, wenn nötig – Humanoide sind aktuell noch recht wackelig und verlieren schnell ihre Stabilität“, sagt Prof. Schoellig.
Tierschutz-Forschungspreis für TUM-Forschende
Die Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) vergibt diese mit bis zu 30.000 Euro dotierte Auszeichnung alle zwei Jahre an herausragende Forschungsprojekte, die Tierversuche ersetzen oder grundsätzlich den Tierschutz fördern. Das Studienteam unter der Leitung von Prof. Christine Baumgartner mit ihren Kooperationspartnern Privatdozent Dr. Thomas Fenzl und Prof. Benjamin Schusser hatte sich des Themas im Zuge der kontroversen gesellschaftlichen Debatte über das Töten von männlichen Hühnerembryonen angenommen, die von der Geflügelindustrie aussortiert werden. In ihrer Studie „Tierschutz für das Ei“ untersuchten die Forschenden kardiovaskuläre, neurophysiologische und verhaltensbasierte Reaktionen von Hühnerembryonen, um herauszufinden, ab wann diese Schmerz empfinden können. „Unsere Ergebnisse zeigten, dass Hühnerembryonen ab dem 13. Bruttag eine physiologische, neuronale Gehirnaktivität zeigen und ab dem 15. Bruttag deutliche Reaktionen auf schmerzhafte Reize messbar sind“, erläutert Baumgartner. Die Politik übernahm diese Erkenntnis und setzte sie in geltendes Tierschutzrecht um. Prof. Baumgartner betont: „Als Forschende sehen wir uns in der Verantwortung, den Tierschutz durch unsere Arbeit immer weiter voranzubringen. Im Namen des Studienteams bedanke ich mich für diese ehrenvolle Auszeichnung.“ Der Dekan der Tierärztlichen Fakultät der LMU, Prof. Reinhard Straubinger betont: „Ich bin sehr stolz darauf, dass wir mit diesem Preis wissenschaftliche Arbeiten auszeichnen können, die dazu beitragen, Tierschutz und Tierwohl zu fördern.“ Die feierliche Preisverleihung findet am 13. März 2025 in der Großen Aula der LMU München statt.
Matheschwächen: Kinder mit KI-System individuell fördern
Ein aktueller PC, eine gute Grafikkarte und eine handelsübliche Webcam: Das ist laut der Forschung von Prof. Achim Lilienthal alles, was man braucht, um Schwierigkeiten und Stärken von Schülerinnen und Schülern in Mathematik zu erkennen. Das Prinzip: Eine Webcam registriert die Blickbewegungen der Kinder. Je nach Aufgabe ergeben sich bestimmte Muster, die digital auf einer Karte dargestellt werden können. Wo die Kinder häufig hinschauen, färbt sich die Karte rot, wo sie nur kurz drüberhuschen, grün. Diese Heatmap hilft den Forschenden bei der Analyse. „Die künstliche Intelligenz klassifiziert die Muster“, sagt der Robotikprofessor der TUM. Auf Basis dieser Muster wählt die Software dann etwa spezifische Lernvideos und Übungsaufgaben für das jeweilige Kind aus. Über Heatmaps Lernstrategien identifizieren „In einem einzigen System die Blickbewegungen mittels Webcam zu verfolgen, über die Muster Lernstrategien zu erkennen und eine individuelle Förderung anzubieten und zuletzt auch noch Förderberichte für Lehrkräfte automatisiert zu erstellen, ist völlig neu“, sagt Maike Schindler. Die Professorin für Mathematik in inklusiven und sonderpädagogischen Kontexten von der Universität zu Köln arbeitet bereits seit zehn Jahren mit TUM-Professor Lilienthal zusammen. Zudem leitet sie das gerade abgeschlossene Forschungsprojekt KI-ALF, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und in dem das Webcam-basierte Eyetracking-System entwickelt wurde. Im Fokus ihrer Forschungen stehen Schülerinnen und Schüler, „die große Schwierigkeiten im Mathematiklernen“ haben, wie Schindler sagt. Perspektivisch ist nach Einschätzung von Lilienthal auf dieser Basis auch ein „individuell angepasster Unterricht“ für besonders leistungsstarke Kinder möglich. Hunderte Aufgaben hat die studierte Lehrerin Schindler mit ihrem Team definiert, in denen Kinder Zahlen erkennen und darstellen, addieren, subtrahieren, teilen und multiplizieren. „Aufgaben an visuell dargestellten digitalen Lernmaterialien eignen sich hierfür besonders“, so Schindler. So sollen die Kinder etwa herausfinden, wie viele Punkte in einer Tabelle mit zehn Reihen dargestellt sind. Nur in der letzten Reihe fehlen ein paar Punkte. Wer pfiffig in Mathe ist, springt ziemlich schnell auf die letzte Reihe und zählt hier nur rückwärts. Wer nicht nur Reihen, sondern auch alle Punkte einzeln zählt, gehört zu jenen, die Förderbedarf haben. Das digitale System bildet in einer Heatmap ab, wo die Kinder hinschauen, und die KI übersetzt die Muster in individuelle Lernprogramme. Vereinfachtes Eyetracking mit hoher Präzision Für die Entwicklung des vereinfachten Eyetracking-Systems, das nun die Blickbewegungen registriert, kommt dem TUM-Professor Lilienthal zugute, dass er auch in der Robotikforschung mit entsprechenden Systemen arbeitet. Bei der Arbeit mit dem kleinen humanoiden Roboter Nao kommen aktuell Eyetracker zum Einsatz. Damit kann er besser mit Menschen kommunizieren. Diese sehr präzisen Systeme kosten allerdings viele Tausend Euro. Um eine kostengünstigere Lösung für Schulen zu finden, tricksten die Forschenden, indem sie technisches Know-how und Wissen aus der Mathedidaktik zusammenbrachten. Während hochentwickelte Systeme mit einer maximalen Abweichung von einem Grad arbeiten, liegen Webcams bei einer ungünstigeren Genauigkeit von drei bis vier Grad. Die Lösung: „Bei den KI-ALF-Matheaufgaben wissen wir ja, dass die Schülerinnen und Schüler letztlich die Darstellung der Aufgaben anschauen“, sagt Lilienthal. „Das nutzen wir aus, um das Eyetracking mit der Webcam automatisch nachzujustieren.“ Nach und nach hat das System gelernt, mit der Ungenauigkeit umzugehen. „Es macht für unsere Anwendung heute keinen Unterschied mehr, ob wir mit unseren Webcams oder High-End-Eyetrackern arbeiten“, sagt der Professor. Hierdurch wird das zusammen mit Prof. Maike Schindler entwickelte KI-System erschwinglich und gewinnt daher an Bedeutung für den Einsatz in Schulen.
Neue Methode reduziert Stromverbrauch von KI deutlich
KI-Anwendungen, wie Large Language Models (LLMs), sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Die benötigten Rechen-, Speicher- und Übertragungskapazitäten werden dabei von Rechenzentren zur Verfügung gestellt. Doch der Energieverbrauch dieser Zentren ist enorm: 2020 lag er in Deutschland bei rund 16 Milliarden Kilowattstunden – etwa ein Prozent des gesamten deutschen Strombedarfs. Für das Jahr 2025 wird ein Anstieg auf 22 Milliarden Kilowattstunden prognostiziert.
Methode zur Proteinreinigung mit Licht entwickelt
Wer molekularbiologisch oder -medizinisch forscht und arbeitet, benötigt Proteine in reiner Form als Untersuchungsgegenstand oder Wirkstoff für unterschiedliche Zwecke. Diese Proteine werden aus natürlichen Quellen isoliert oder mit Hilfe von genetisch veränderten Zellen produziert. Das hierfür gängige Verfahren ist seit 50 Jahren die Affinitätschromatographie. Bei diesem Verfahren werden die Zellextrakte oder Kulturen durch eine Chromatographie-Säule geleitet, die mit einem porösen Trägermaterial gefüllt ist. Das Zielprotein wird an diesem Trägermaterial gebunden, durch Waschen mit einem Lösungsmittel von anderen Proteinen und Verunreinigungen abgetrennt und schließlich mit Säuren oder anderen Hilfsreagenzien von der Säule wieder abgelöst. Das Verfahren hat aber einen Nachteil: Das so gereinigte Zielprotein kann gerade bei dem letzten Schritt beschädigt werden. Ein Team um Arne Skerra, Professor für Biologische Chemie an der TUM, hat deshalb einen neuen Ansatz entwickelt: „Wir nutzen einen physikalischen Mechanismus anstelle chemischer Reagenzien. Dies unterscheidet unsere Technologie grundlegend von dem herkömmlichen Verfahren und macht sie zur schonenderen und effizienteren Alternative“, sagt Arne Skerra.
Warum zu viel Stickstoff Pflanzen schadet
„Das Immunsystem von Pflanzen ist dem der Menschen ähnlicher als man zunächst denkt. Auch in der Pflanze sind hormonähnliche Peptide an der Immunreaktion beteiligt und auch hier besteht ein komplexes Zusammenspiel von Ernährung und Gesundheit“, erklärt Ralph Hückelhoven, Professor der Phytopathologie an der TUM. Mit weiteren Forschenden konnte eine Arbeitsgruppe an seinem Lehrstuhl unter der Leitung von Martin Stegmann einen Punkt dieses Zusammenhangs identifizieren: die C-terminally Encoded Peptides (CEPs). Dies sind pflanzliche Peptidhormone, sogenannte Phytozytokine, die als Botenstoffe vielseitige Funktionen von Stressreaktion bis Wurzelbildung erfüllen. Die Studie zeigt nun, dass sie außerdem eine Rolle in der Immunabwehr spielen. Die Forschenden konnten nachweisen, dass Pflanzen anfälliger für bakterielle Infektionen waren, wenn sie diese Peptidhormone in verringerter Menge produzierten oder die Sensoren für die Hormone auf der Zelloberfläche fehlten. Zudem beobachteten die Forschenden, dass die Pflanzen mehr Peptidhormone produzierten, sobald sie von Bakterien angegriffen wurden. Die Forschenden setzten die Versuchspflanzen hierfür pathogenen Bakterien der Gattung Pseudomonas aus. Das weist darauf hin, dass die Peptidhormone eng verknüpft sind mit der Resistenz der Pflanze gegen bakterielle Krankheitserreger. Antibakterielle Resistenz ist stickstoffabhängig Stickstoff ist ein wichtiger Pflanzendünger. Hohe Konzentrationen beeinträchtigen aber genau den Signalweg der untersuchten Peptidhormone. Die Untersuchungen zeigten, dass sich die durch die Peptidhormone vermittelte Resistenz gegen Bakterien verringerte. Das macht sie anfälliger für Krankheiten. „Die Studie liefert Ansatzpunkte für weitere Forschung nach dem Wie und Warum dieser Verknüpfung von Ernährungsstatus und Immunabwehr der Pflanze“, erklärt Ralph Hückelhoven. Perspektivisch könnten diese Ergebnisse auch in der landwirtschaftlichen Praxis helfen. Ralph Hückelhoven erläutert: „Mit unseren neu gewonnenen Erkenntnissen wird es in Zukunft vielleicht möglich sein, Nutzpflanzen zu züchten, die besonders krankheitsresistent sind – und das bei moderater Stickstoffgabe.“
