Forschungsaktivitäten
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Forschungsprofil des Fachbereichs
Naturwissenschaftliche bzw. mathematische Forschung führt von Grundlagen über Modelle und Experimente bzw. Simulationen zum Verständnis von Prozessen und Systemen mit dem Ziel der Anwendung und insbesondere der Optimierung. Hierbei sind Naturwissenschaften und Mathematik gewissermaßen komplementär und befruchten sich gegenseitig. Experimentelle Ergebnisse der naturwissenschaftlichen Forschung ergeben Modellvorstellungen, die durch modellbasierte Simulationen untermauert und validiert werden können. Simulationen schließen Lücken, wo Experimente nicht oder nur schwer möglich sind, und geben Anlass zum Design künftiger Experimente. Der FB3 als mathematisch-naturwissenschaftlicher Fachbereich mit einer auf den ersten Blick recht heterogenen Struktur betrachtet hierbei ein breites Spektrum an Prozessen und Systemen: von der Biodiversitätsforschung über gewässerkundliche Projekte bis hin zu technischen Keramiken und medizinischen Fragestellungen.
Der Fachbereich 3 besteht aus dem Institut für Integrierte Naturwissen-schaften mit den Abteilungen Biologie, Chemie, Geographie und Physik, dem Mathematischen Institut und dem Institut für Sportwissenschaft mit aktuell 17 professoralen Arbeitsgruppen und vier Vakanzen, deren Wiederzuweisung beantragt ist. Im Jahr 2013 hat der FB3 ein Entwicklungskonzept unter dem thematischen Dach „Material & Umwelt“ mit den drei Säulen „Materialeigenschaften und funktionale Oberflächen“, „Modellieren und Simulieren“ sowie „Biodiversität und Ökosysteme“ vorgestellt. Hierauf aufbauend, wurden die Forschungsaktivitäten kontinuierlich weiterentwickelt. Die Forschungsgruppe „Mikroplastik in Binnengewässern“, in der Gruppen des FB3 und der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) seit 2017 zusammenarbeiten, stellt einen Schritt zur Fokussierung der Forschung im FB3 dar und ist außerdem Bestandteil des Antrags im Rahmen der Forschungsinitiative Rheinland-Pfalz „Indirekte Effekte anthropogener Stressoren in Ökosystemen“. Im Rahmen der engen Zusammenarbeit mit der Biologisch-ökologischen Station Bettenfeld und dem „Ruanda-Zentrum und Büro für Afrika-Kooperationen“ werden ebenfalls Projekte zur Biodiversitätsforschung bearbeitet. Weiterhin ist der FB3 gemeinsam mit Hochschule Koblenz der Träger des Forschungskollegs „Institute of Advanced Ceramic Material Properties Studies“. Mit dem FB4, der Hochschule Koblenz und regionalen Kliniken kooperieren wir unter dem Dach des MTI. Das Kompetenzzentrum Fachdidaktik in den Naturwissenschaften/Mathematik wird die Brücke in die MINT-Lehrerbildung schlagen.
Der überwiegende Teil der Arbeitsgruppen des FB3 befasst sich mit Forschungsprojekten, die sich im Rahmen des Modellbegriffes der Präambel bewegen. Dabei stammen die untersuchten Modelle aus allen am FB3 vertretenen Fächern. Der Bogen ist hierbei weit gespannt und reicht von der Beschreibung und Weiterentwicklung mathematischer Modelle, von Modellorganismen oder Ökosystemen, über analytische Methoden zur Charakterisierung von Modellsystemen, bis zu den Eigenschaften von Katalysatoren, keramischen Materialien, polymeren Werkstoffen bis zu aktiven Oberflächen. Letztlich ist den meisten dieser Systeme und Prozesse jedoch gemeinsam, dass sich ihre Strukturen und Eigenschaften mittels computerbasierter Simulationen und/oder experimenteller Untersuchungen erklären und optimieren lassen. Alle beschriebenen Systeme und Prozesse lassen sich außerdem den thematischen Bereichen Biodiversität, anthropogene Stressoren & Umwelt, keramische Materialien und Oberflächen, Biomechanik sowie mathematische Analyse und Weiterentwicklung von MSO-Algorithmen und Methoden zuordnen, die wiederum der Ausrichtung der vom FB3 angebotenen fachwissenschaftlichen Studiengängen entsprechen.
