Förderungen über mehr als 1,3 Millionen EuroForschende der Uni Hamburg an drei neuen „Horizont Europa“-Projekten beteiligt

7. September 2023, von Heiko Fuchs/Anna Priebe

Foto: UHH/Schnabel/CEN/Esfandiari

Prof. Dr. Roman Schnabel, Prof. Dr. Johanna Baehr und Prof. Dr. Frank Steinicke leiten die UHH-Teile der neuen „Horizont Europa“-Projekte.

Drei Forschende der Universität Hamburg waren im Forschungsrahmenprogramm „Horizont Europa“ erfolgreich. Prof. Dr. Johanna Baehr, Prof. Dr. Roman Schnabel, Prof. Dr. Frank Steinicke und ihre jeweiligen Teams sind mit Teilprojekten an drei Kooperationen beteiligt, die von der Europäischen Union gefördert werden.

„Horizont Europa“ ist das neunte Forschungsrahmenprogramm der Europäischen Union, das darauf abzielt, eine wissens- und innovationsgestützte Gesellschaft und eine wettbewerbsfähige Wirtschaft aufzubauen sowie gleichzeitig zu einer nachhaltigen Entwicklung beizutragen.

„Expect“: „Towards an Integrated Capability to Explain and Predict Regional Climate Changes“

Hitze, Starkregen, Schneestürme: Schon jetzt schwankt das Wetter in vielen Regionen der Erde stark. Mit dem Klimawandel werden diese Wetterextreme zunehmen. Um sich auf diese Ereignisse angemessen vorzubereiten, braucht es passgenaue Vorhersagen, die mit den aktuellen Simulationen noch nicht immer möglich sind. Hier setzt das Projekt „Expect” an. Durch eine Kombination neuester Klima-Simulationsverfahren, aktuellster Satellitenaufnahmen der Erde sowie Methoden des maschinellen Lernens sollen Mechanismen identifiziert werden, mit denen physikalische Prozesse regionale Klimaveränderungen beeinflussen. Im Fokus des Projektes stehen vor allem Bereiche, die bisher noch unzureichend erforscht sind, etwa die atmosphärische Zirkulation und die Interaktion zwischen der Landoberfläche und der Atmosphäre. „Durch unseren Ansatz werden wir sowohl Vorhersagen für das kommende Jahr als auch Entwicklungen über mehrere Jahre weiterentwickeln können“, erklärt Prof. Dr. Johanna Baehr, Professorin für Klimamodellierung am Fachbereich Erdsystemwissenschaften. Sie forscht im Exzellenzcluster „Climate, Climatic Change, and Society” (CLICCS) und fokussiert sich mit ihrem Team darauf, Methoden zur Verbindung von Messungen und Klimasimulationen zu verbessern, insbesondere mit Methoden des maschinellen Lernens.

An „Expect“ arbeiten während der Laufzeit von 48 Monaten insgesamt 16 internationale Projektpartner. Das Projekt verfügt über ein Gesamtbudget von acht Millionen Euro und wird durch das Barcelona Supercomputing Center koordiniert. Das Hamburger Teilprojekt erhält rund 450.000 Euro.

„Quantify“: „Quantum enhANced phoTonic Integrated sensors For metrologY“

Das Projekt „Quantify“ konzentriert sich auf die Nutzung von Quantentechnologien, um die Leistung und Anwendungsbereiche von Sensoren zu erweitern. Durch die Verwendung der Quantentechnologien sollen relevante Informationen jenseits der Grenzen herkömmlicher Sensoren gewonnen werden, um dadurch die Empfindlichkeit, Spezifität und Unsicherheit zu verbessern. Die Integration verschiedener photonischer Plattformen und neuartiger hybrider Techniken auf einem einzigen Chip steht dabei im Fokus. Das Projekt strebt auch die Entwicklung eines photonisch integrierten Lasers für Licht mit gequetschter Quantenunschärfe an, was für Quantencomputer relevant ist. „Das Ziel von ‚Quantify‘ besteht darin, photonische quantenverstärkte Sensoren auf die nächste Stufe der Integration zu bringen, indem die wesentlichen Bausteine und neuartige quantenverstärkte Techniken für zukünftige optische Uhren im Chipmaßstab, optisch gepumpte Magnetometer und optomechanische Temperatursensoren entwickelt werden“, sagt Prof. Dr. Roman Schnabel vom Fachbereich Physik, der auch im universitären Exzellenzcluster „CUI: Advanced Imaging of Matter“ forscht.

An „Quantify“ arbeiten während der Laufzeit von 42 Monaten insgesamt zwölf internationale Projektpartner. Das Projekt verfügt über ein Gesamtbudget von vier Millionen Euro und wird durch die italienische Forschungseinrichtung „Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM)“ koordiniert. Das Hamburger Teilprojekt erhält 150.000 Euro.

„Presence“: „A toolset for hyper-realistic and XR-based human-human and human-machine interactions“

Das Projekt „Presence“ befasst sich mit der Schaffung einer realistischen Erfahrung in der sogenannten erweiterten Realität (engl.: Extended Reality, XR), bei der reale und virtuelle Umgebungen sowie Mensch-Computer-Interaktionen kombiniert werden. Das Konzept basiert auf verschiedenen Wahrnehmungsdimensionen wie Plausibilität (die Illusion, dass virtuelle Ereignisse wirklich stattfinden), Kopräsenz (die Illusion, mit anderen zusammen zu sein) oder Ortsillusion (das Gefühl, vor Ort zu sein). „Die Verfügbarkeit und die Leistungsfähigkeit der derzeitigen Technologien reichen nicht aus, um ein hohes Maß an Präsenz in XR zu erreichen. Das ist aber unerlässlich, um der großen Vision der Virtuellen Realität näher zu kommen: überall zu sein, alles zu tun, zusammen mit anderen und das von jedem Ort aus“, sagt Prof. Dr. Frank Steinicke vom Fachbereich Informatik, dessen Gruppe die Rolle des technischen Koordinators in dem Projekt übernehmen wird. Daher konzentriert sich „Presence“ auf drei Hauptprobleme: die Schaffung realistischer visueller Interaktionen zwischen entfernten Menschen, die Ermöglichung von realistischen Berührungen zwischen entfernten Nutzerinnen und Nutzern sowie synthetischen Objekten und die Schaffung realistischer sozialer Interaktionen zwischen Menschen und computergenerierten KI-Agenten.

Das Projekt „Presence“ verbindet 17 internationale Projektpartner, hat eine Laufzeit von 36 Monaten, verfügt über ein Gesamtbudget von 8,5 Millionen Euro und wird durch das spanische Internet-Forschungszentrum „Fundacio privada i2CAT“ koordiniert. Das Hamburger Teilprojekt erhält 745.625 Euro.