Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

PD Dr. Mohsen Makki und seine Arbeitsgruppe Bodengeographie und Geomorphologie beschäftigen sich seit rund zwei Jahrzehnten mit bodenbildenden Prozessen und Eigenschaften von Böden im urbanen Raum.

Das Leistungsspektrum umfasst dabei alle Arten von anthropogen beeinflussten Standorten (z. B. militärisch genutzte Standorte, Flughäfen) die durch den Menschen im Zuge der Stadtentwicklung umgestaltet wurden, und natürliche Böden. Ein Hauptaugenmerk wurde und wird hierbei auf die Einbindung der Ergebnisse der bodenkundlichen Untersuchungen in Bodenschutzkonzepte und landschaftsgestalterische Maßnahmen im Hinblick auf den Klimawandel und andere stadt- und landschaftsplanerische Entwicklungskonzepte gelegt.

Die Arbeitsgruppe beteiligt sich weiterhin an geoarchäologischen Projekten und unterstützt außeruniversitäre Partner bei der Entwicklung von Systemen sowie Substraten für Vertical Farming und Dachbegrünung. Regionale Schwerpunkte der Forschung sind die Metropolregion Berlin/Brandenburg, Italien, West- und Mittelasien.

Prof. Nuissl beschäftigt sich mit der Entwicklung von Städten und Regionen. Er untersucht das Wachstum von Städten und Siedlungsgebieten, Dynamiken auf dem Wohnungsmarkt (insbes. Verdrängungsprozesse) sowie die Entwicklung von Stadtteilen und Quartieren. Darüber hinaus liegt ein Schwerpunkt seiner Arbeit auf der Analyse von kommunalen Planungs- und Politikprozessen. Als Mitglied des integrativen Forschungsinstituts zu Transformationen von Mensch-Umwelt-Systemen (Integrative Research Institute on Transformations of Human-Environment Systems / IRI THESys) ist Prof. Nuissl in seinem Forschungsfeld auch interdisziplinär bestens vernetzt.

Professor Bojdys Forschung konzentriert sich auf das Design kovalenter organischer Polymere mit Nutzung als organische Transistorbauelemente und Anwendung auf lichtreaktive Polymere (z.B. Nat. Commun. 2019. DOI: 10.1038/s41467-019-11264-z). Darüber hinaus kooperieren sein Team und er mit verschiedenen etablierten Batterie- und Beschichtungsunternehmen und mit einem Berliner KMU.

Professor Bojdys ist seit 2018 Mitglied der "Young Scientists" des Weltwirtschaftsforum (WEF) und seit 2019 im Beirat tätig.

Mendling und sein Team arbeiten an der Frage, wie Geschäftsprozesse effizient und effektiv mithilfe von Informationssystemen unterstützt werden können. Dabei widmen sie sich informationstechnischen sowie organisatorischen Fragen. 

Für das Geschäftsprozessmanagement haben sie eine Reihe von technischen Lösungen für das Process Mining entwickelt, als auch Managementwerkzeuge wie das BPM Billboard.

Die Expertise des Teams rund um Jan Mendling ist in dem Standardwerk "Fundamentals of Business Process Management" überblicksartig dargestellt und wird in über 250 Universitäten in 70 Ländern eingesetzt.

http://humboldt.gmbh/forschungskooperation

Prof. Pinna und seine Arbeitsgruppe entwickeln neuartige nanostrukturierte Materialien. In ihrer Forschung arbeiten sie sowohl an der Synthese neuer multifunktionaler Materialien, als auch an ihrer Charakterisierung und Studie ihrer physikalischen Eigenschaften. Dabei stehen mehrere Ziele im Vordergrund: Zum einen die Synthese kristalliner Metalloxid Nanopartikel, Hetereostrukturen, Hybridmaterialien und Dünnschichten durch neue nichtwässrige Sol-Gel Verfahren. Im Weiteren versammeln sie die erlangten Materialien. Darüber hinaus führt das Team eine chemische und strukturelle Charakterisierung durch. Dies beinhaltet auch die Untersuchung ihrer physikalischen Eigenschaften, die unter anderem von optischer, elektrischer, elektrochemischer, magnetischer, katalytischer oder gassensorischer Art sein können.

Prof. List-Kratochvil und seine Arbeitsgruppe arbeiten an elektronischen und optoelektronischen hybriden Bauelementen (basierend auf hybriden Materialsystemen und organischen bzw. hybriden Halbleitern), additiven Ressourcen schonenden Abscheideverfahren (Tintenstrahldruck) und in-situ Nanostrukturierungs- und Synthesemethoden. Durch die Entwicklung und die Kombination von neuartigen elektroaktiven Materialien mit geeigneten Strukturierungs- und Prozessierungsmethoden werden Anwendungen im Bereich der Sensorik, Photovoltaik und Optoelektronik wissenschaftlich, technologisch und wirtschaftlich erschlossen. Basierend auf einem breiten Erfahrungsschatz, kann die AG Hybride Bauelemente, im Spannungsbogen von der Grundlagenforschung bis hin zur Produktentwicklung auf industrieller Ebene an nationalen Forschungsprojekten, im Rahmen von europäischen Förderprojekten und Programmen oder in der direkten Auftragsforschung mitwirken bzw. unterstützen.

Im Rahmen ihrer langjährigen wissenschaftlichen Tätigkeit haben sich Dr. Markus Krutzik und das Team von the.quantum.chapter in mehreren Forschungs- und Entwicklungsprojekten umfangreiche Kompetenzen in der Realisierung maßgeschneiderter Quantensensoren sowie entsprechender Subsysteme und Schlüsseltechnologien erarbeitet. Quantenoptische Sensoren inklusive optischer Uhren finden Anwendung in der hochgenauen inertialen Navigation, in der Gravi- und Gradiometrie oder für die präzise Synchronisation von Netzwerken. Sie sind daher zentral für die Navigation in einer Umgebung ohne Zugang zu GPS-Systemen, für die Geophysik, die Exploration von Bodenschätzen, die Überwachung des Klimawandels, sowie für Experimente zu fundamentalphysikalischen Fragestellungen. Im Fokus ihrer Arbeit stehen insbesondere kompakte Aufbauten für optische Spektroskopie, absolute Frequenzreferenzen, Untersuchungen ultra-kalter Atome und quantenbasierte Inertialsensoren. Hierfür wurden unter anderem Laser und optische Systeme zur Erzeugung und Manipulation von Licht sowie Software für Ansteuerung und Datenverwaltung realisiert. Die Apparaturen werden nicht nur im Labor eingesetzt, sondern anwendungsbezogen auch mobil im Feld und sogar im Weltraum; Teammitglieder haben bei den verschiedenen Einsatzszenarien mitgewirkt und den Betrieb langjährig betreut. Parallel zu Entwicklung und Betrieb von Quantensystemen aus Licht und Materie haben Dr. Krutzik und das Team in allen Phasen von Missions- und Systemdesign Expertise aufgebaut: von Missionsarchitektur und Anforderungsidentifikation über Integration und Qualifikation bis hin zu Ansteuerungskonzepten und Datenanalyse. Zusätzlich zur Humboldt-Universität zu Berlin ist Dr. Krutzik noch am Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik beschäftigt.

In der Softwaretechnik spielen Modelle eine zunehmend zentrale Rolle, um die stetig wachsende Komplexität softwareintensiver Systeme zu beherrschen. Modellgetriebene Softwareentwicklung verfolgt zum einen die Generierung von Teilen eines Systems aus domänenspezifischen Modellen, welche den Übergang von informellen Anforderungsspezifikationen hin zu technologiespezifischen Realisierungen erleichtern. Am Modell eines Systems mitsamt seiner Umgebung können zudem kritische Systemeigenschaften bereits vor der eigentlichen Implementierung analysiert, validiert und verifiziert werden. Die modellgetriebene Entwicklung führt somit zu einer Steigerung von Produktivität und Qualität. Modellgetriebene Softwareentwicklung hat sich für eingebettete Systeme und einige andere Domänen bereits teilweise etabliert. Modellgetriebene Entwicklung löst jedoch nicht alle softwaretechnischen Herausforderungen, tatsächlich werden auch neue geschaffen. Die Forschung am Lehrstuhl für Modellgetriebene Softwareentwicklung orientiert sich in besonderem Maße an relevanten Problemen und Herausforderungen, welche bei der Umsetzung des Paradigmas der modellgetriebenen Entwicklung in der industriellen Praxis zu beobachten sind.

Prof. Hostert forscht an modernen Verfahren der digitalen Satellitenbildauswertung. Im Fokus stehen dabei Fragen des globalen Wandels, insbesondere der großräumigen Kartierung in Agrar- und Forstsystemen, sowie naturnahen Ökosystemen weltweit. Um Veränderungen auf der Erdoberfläche zu analysieren, bedient er sich der Methoden des maschinellen Lernens, Big Data, hyperspektralen und multisensorischen Konzepten und insbesondere auch Zeitreihenanalysen. Regionale Fokusregionen sind Deutschland, der mediterrane Raum und Südamerika, vermehrt auch Subsahelafrika und Zentralasien.