© © Universität Bremen, Rendering: Joris Wegner
Die Marsperspektive
Exzellenzcluster 'Die Marsperspektive'
Ressourcenknappheit als Grundlage eines Paradigmas der Nachhaltigkeit
Ressourcenknappheit entwickelt sich immer schneller zu einer zentralen Herausforderung für die Menschheit. Dementsprechend konzentrieren sich weltweit viele Forschungsvorhaben darauf, eine nachhaltigere, effizientere und automatisierte Produktion zu erreichen. In unserem Cluster verfolgen wir einen radikal neuen Ansatz, der auf einen langfristigen Paradigmenwechsel abzielt. Wir versetzen uns auf den Mars, eine potenziell bewohnbare, aber unwirtliche Welt ohne fossile Brennstoffe oder ausgedehnte Wasserressourcen und nur von einer dünnen CO2-Atmosphäre umgeben. Wir nutzen diese extremen Randbedingungen, um die „Marsperspektive“ als neues, von Knappheit geprägtes Paradigma für die Produktion von Materialien und Bauteilen in ausreichender Menge zu entwickeln.
Der Cluster wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) von 2026 bis 2032 im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder gefördert. Er baut auf der jahrzehntelangen wissenschaftlichen Exzellenz der Universität Bremen und ihrer Partnerinstitute in den Bereichen Werkstoffe, Verfahren, Produktion, Robotik und Raumfahrttechnik auf.
Forschung
Die Marsperspektive orientiert sich an vier Dimensionen der Knappheit: natürliche Ressourcen, elektrische Energie, Arbeitskräfte und Informationen. Die Forschung konzentriert sich auf die Beschaffung von Materialien, die Verarbeitung zu Bauteilen und die Konzeption von Betriebskonzepten. Wir verfolgen drei Hauptziele: (1) Entwicklung (bio-)elektrochemischer Verfahren zur Synthese von Rohstoffen aus minderwertigen Ressourcen; (2) Entwurf und Demonstration von Niedrigenergie- Prozessketten, die diese Rohstoffe als Input verwenden, um eine Vielzahl von ausreichend nutzbaren Teilen herzustellen; und (3) Entwicklung von Konzepten für Produktionsanlagen, die gemeinsam von Mensch-Roboter-Teams betrieben und durch digitale Darstellungen der Prozesse und der Produktion unterstützt werden.
Materialgewinnung
Die Entwicklung (bio-)elektrochemischer Methoden, die ohne fossile Brennstoffe auskommen und mit denen selbst aus minderwertigem Ausgangsmaterial Metalle, Kunststoffe und weitere (überlebenswichtige) Rohstoffen wie z.B. Sauerstoff gewonnen werden können
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Verarbeitung
Die Erprobung von Niedrigenergie-Prozessketten, mit denen aus den gewonnen Rohstoffen Bauteile in hinreichender Qualität („enough-to-use“), z.B. für Ersatzteile und Werkzeuge, hergestellt werden können.
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Produktion
Die Konzeption adaptiver und flexibler Produktionssysteme, die gemeinsam von Teams aus Menschen und Robotern unter der Randbedingung großer Unsicherheiten und begrenzter Informationen betrieben werden.
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© Joris Wegner, University of Bremen
Der Exzellenzcluster "Die Marsperspektive" baut auf der jahrzehntelangen wissenschaftlichen Expertise in zwei Forschungs- und Transferschwerpunkten des Landes Bremen auf: Materialwissenschaften und ihre Technologien sowie Luft- und Raumfahrt. Seit 2021 vereint und erweitert die "Humans on Mars"-Initiative dies um die Bereiche Verhaltenswissenschaften und Kommunikationstechnik zu einem interdisziplinären Konsortium.
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