Freitag, 09. Dezember 2016


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Forschungsauszeichnung für Stuttgarter Chemiker

ERC-Grant geht an Prof. Hans-Joachim Werner

(lifePR) (Stuttgart, ) Der Chemiker Prof. Hans-Joachim Werner erhält von dem Europäischen Forschungsrat einen ERC-Grant in der Förderlinie "Advanced Grants". Diese mit 2,45 Millionen Euro dotierte Förderung zählt zu den renommiertesten Forschungsauszeichnungen weltweit. Ein entsprechender Vertrag dazu wurde am 22. Januar 2013 in Brüssel unterzeichnet. Im Jahr 2000 hat Prof. Werner bereits den Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft erhalten. Er leitet das Institut für theoretische Chemie an der Universität Stuttgart.

"Die Bewilligung eines ERC Advanced Grant ist eine große Ehre aber auch eine enorme Herausforderung. Diese Forschungsförderung ermöglicht es, fünf Jahre lang mehrere, auch riskante und langwierige Projekte anzugehen, von denen wir noch nicht wissen, ob sie funktionieren und erfolgreich sein werden", erklärt Prof. Hans-Joachim Werner. "Unser Ziel ist die Entwicklung von Theorien und Computerprogrammen zur Simulation von chemischen Reaktionen. Ausgehend von den grundlegenden physikalischen Gesetzen und Naturkonstanten sollen die Eigenschaften und die Reaktivität von Molekülen vorhergesagt werden, ohne empirische Informationen zu verwenden."

Es freut uns sehr, dass die Forschungen von Prof. Hans-Joachim Werner durch den Europäischen Forschungsrat mit einem Advanced Grant gewürdigt werden", so Uni-Rektor Prof. Wolfram Ressel, "dies zeigt einmal mehr das hohe Niveau der Forschung an unserer Universität."

Werner und sein Team versuchen, die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Molekülen möglichst genau zu berechnen und zu verstehen, wie Moleküle miteinander reagieren. Allerdings sind die dafür notwendigen Theorien, die auf der Quantenmechanik beruhen, sehr kompliziert und die Berechnungen dauern entsprechend lange. Der Rechenaufwand der besten traditionellen Methoden steigt steil mit der Molekülgröße an: bei Vervierfachung um den Faktor 10.000. Die Stuttgarter Wissenschaftler haben jedoch in den letzten Jahren neue Näherungen gefunden, mit denen lineare Skalierung erreicht werden kann - im Idealfall steigt dann die Rechenzeit im gleichen Fall nur noch um den Faktor 4 an. Und wenn es auch noch gelingt, das Programm parallelisiert auf vier Prozessoren laufen zu lassen, wird die Ausführungszeit sogar unabhängig von der Molekülgröße. Die Weiterentwicklung solcher skalierbaren Methoden ist eines der Ziele des ERC Projekts.

Prof. Hans-Joachim Werner findet es faszinierend, dass man mit theoretischen Methoden heute viele makroskopisch messbare Eigenschaften von Molekülen sehr genau berechnen kann, manchmal sogar mit kleineren Fehlergrenzen als in den besten Messungen. Zum Beispiel kann man die Strukturen und Energien von Molekülen oder ihre Spektren und Farben berechnen. Auch ist es möglich vorherzusagen, wie schnell eine Reaktion verläuft und wie viel Energie dabei abgegeben oder verbraucht wird. Solche theoretischen Berechnungen werden für die Interpretation vieler moderner Experimente benötigt. Doch es geht nicht nur um das Sammeln von Daten, sondern auch um das Verständnis chemischer Reaktionen. Man möchte unter anderem verstehen, warum und wie Katalysatoren oder Enzyme chemische und biologische Prozesse beschleunigen, und daraus ableiten, wie man die Katalysatoren und chemische Prozesse verbessern kann.

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