ERC-Projekte

AlgoHex

Porträt von Prof. David Bommes

Algorithmic Hexahedral Mesh Generation

ERC Starting Grant

Forschungsleitung: Prof. David Bommes, Institut für Informatik

Digitale Geometriedarstellungen sind heute ein wesentlicher Bestandteil vieler Anwendungen, wie z.B. CAD/CAM, Fertigung, Formoptimierung, Biomedizintechnik und numerische Simulation. Unter den volumetrischen Diskretisierungen sind hexaedrische Netze, d.h. eine Zerlegung der Domäne in konforme würfelförmige Elemente, der "Heilige Gral". Für Simulationen bieten sie eine Genauigkeit und Effizienz, die mit Alternativen wie tetraedrischen Netzen nicht erreicht werden kann, insbesondere bei PDE höherer Ordnung. Bisher ist die automatische sechsflächige Vernetzung allgemeiner volumetrischer Domänen ein langjähriges, notorisch schwieriges und offenes Problem.

Das Hauptziel des AlgoHex-Teams ist es, Algorithmen für die automatische hexadrische Vernetzung von allgemeinen volumetrischen Domänen zu entwickeln, die (i) robust, (ii) skalierbar und (iii) präzise Kontrolle über Regularität, Approximationsfehler und Elementgröße/Anisotropie bieten. Der wissenschaftliche Ansatz ist darauf ausgelegt, die Erfolgsgeschichte der neuesten Algorithmen auf der Basis von Ganzzahlrasterkarten für die 2D-Quadrantenvernetzung nachzuahmen. Die zugrundeliegende Methodik bietet die wesentliche globale Sicht auf das Problem, das in früheren Versuchen fehlte, meist scheiterte sie an lokalen Überlegungen, die zu globalen Inkonsistenzen führten. Die vorläufigen Ergebnisse der hexadäquaten Vernetzung von Ganzzahlkarten sind ermutigend und ein Durchbruch ist in Sicht.

BEAM-EDM

Mitglieder des Projekts BEAM-EDM

Unique Method for a Neutron Electric Dipole Moment Search using a Pulsed Beam

ERC Starting Grant

Forschungsleitung: Prof. Florian Piegsa, Albert Einstein Center for Fundamental Physics

Das Projekt BEAM-EDM umfasst die Erforschung und Anwendung neuartiger Präzisionsmethoden auf dem Gebiet der Niederenergieteilchenphysik. Ziel des Programms ist es, ein unabhängiges und wettbewerbsintensives Experiment zur Suche nach einer CP-Symmetrie zu führen, die das elektrische Neutronendipolmoment (EDM) verletzt, sowie nach neuen exotischen Wechselwirkungen unter Verwendung hochempfindlicher Neutronen- und Protonenspinresonanztechniken.
Die Messung des Neutronen-EDM gilt als eines der wichtigsten grundlegenden physikalischen Experimente bei niedriger Energie. Es stellt einen vielversprechenden Weg dar, um neue Physik jenseits des Standardmodells (SM) zu finden und beschreibt einen wichtigen Mechanismus zum Verständnis der beobachteten Asymmetrie von Großmaterie und Antimaterie in unserem Universum. Das Projekt folgt einem neuartigen Konzept, das vorsieht, einen gepulsten Neutronenstrahl mit hoher Intensität anstelle der etablierten Verwendung von lagerfähigen ultrakalten Neutronen einzusetzen. Diese komplementäre Methode bietet die Möglichkeit, zwischen dem Signal aufgrund eines Neutronen-EDM und vorher begrenzenden systematischen Effekten zu unterscheiden und sollte zu einem verbesserten Ergebnis im Vergleich zum derzeit besten Neutronen-EDM-Strahlexperiment führen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden den Grundstein für den Erfolg eines groß angelegten Experiments für die europäische Spallationsquelle in Schweden bilden. 
Eine zweite wissenschaftliche Kampagne, die sich auf die Suche nach exotischen Kurzstrecken-Interaktionen und den damit verbundenen leichten Bosonen konzentriert, wird unter Verwendung von Kernspin-Präzessionsverfahren durchgeführt.  Dies ist ein aufstrebendes Forschungsfeld, das durch verschiedene Erweiterungen des SM motiviert ist. Ziel dieses Projekts ist es, mit Hilfe von Neutronen und Protonen nach zusätzlichen Wechselwirkungen zwischen gewöhnlichen Teilchen, die durch neue Bosonen vermittelt werden, und nach sogenannten Dunkelstoff-Achsen zu suchen.
Beide Themen beschreiben ehrgeizige und einzigartige Anstrengungen. Sie verwenden verwandte Techniken, behandeln wichtige Fragen der Grundlagenphysik und haben das Potenzial für einen erheblichen wissenschaftlichen Einfluss.

EXOKLEIN

Das Klima und die Bewohnbarkeit kleiner Exoplaneten um Rote Sterne herum

ERC Consolidator Grant

Forschungsleitung: Prof. Kevin Heng, Center for Space and Habitability

Die Erkennung von Leben jenseits unseres Sonnensystems beruht auf der Fernerkundung von Exoplanetenatmosphären und die Häufigkeit kleiner Planeten um kühle Rote Zwerge ermöglicht nun das Studium erdähnlicher Welten. Das EXOKLEIN‑Projekt wird ein ganzheitliches Klimarahmenwerk schaffen, das atmosphärische Beobachtungen mit Geochemie und Biosignaturen verknüpft. Es wird ein virtuelles Labor entwickeln, das atmosphärische Dynamik, Chemie und Strahlung gemeinsam modelliert; den Karbonat‑Silikat‑ (Langzeit‑Kohlenstoff‑) Zyklus erweitern, um verschiedene Gesteinsarten, Wasser­säuregehalt und atmosphärische Bedingungen zu berücksichtigen, die den CO₂‑Gehalt regulieren; und untersuchen, wie stabil Biosignatur‑Gase im Klimasystem bleiben. Durch die Integration dieser drei Themen zielt EXOKLEIN darauf ab, festzustellen, ob felsige Exoplaneten, die Rote Zwerge umkreisen, stabile, lebensfreundliche Umgebungen besitzen und ob ihre charakteristischen Lebenszeichen von Astronomen nachgewiesen werden können.

G-EDIT

Porträt von Prof. Mariusz Nowacki

Mechanismen der RNA-gesteuerten Genombearbeitung in Eukaryonten

ERC Consolidator Grant

Forschungsleitung: Prof. Mariusz Nowacki, Institut für Zellbiologie

Das ERC-Projekt "G-EDIT" konzentriert sich auf die Untersuchung der Rolle der transgenerativen RNA bei der Eliminierung transponierbarer Elemente.

PALAEO-RA

Gruppenbild der Mitarbeitenden von PALAEO-RA

A Palaeoreanalysis To Understand Decadal Climate Variability

ERC Advanced Grant

Forschungsleitung: Prof. Stefan Brönnimann, Geographisches Institut

PALAEO-RA kombiniert numerische Modellierung und mathematische Techniken mit historischen, dokumentierten Daten und Messungen sowie dynamischen Analysen, um eine umfassende Rekonstruktion des globalen Klimas der letzten sechs Jahrhunderte zu erstellen. Die "Paläo-Reanalyse" wird global vollständige, dreidimensionale monatliche Felder vieler Variablen liefern und damit dynamische Interpretationen vergangener Klimaereignisse ermöglichen.

PERVOL

Porträt von Prof. Matthias Erb

Wahrnehmung von flüchtigen Pflanzenbestandteilen

ERC Starting Grant

Forschungsleitung: Prof. Matthias Erb, Institut für Pflanzenwissenschaften

Die Fähigkeit, organische Chemikalien zu produzieren und wahrzunehmen, ist für Organismen von entscheidender Bedeutung. Pflanzen können auf flüchtige Stoffe reagieren, aber die zugrunde liegenden Mechanismen sind grösstenteils unbekannt. PERVOL untersucht, ob und wie Pflanzen Gefahren riechen, indem sie bestimmte flüchtige Stoffe mit spezifischen Rezeptoren wahrnehmen. PERVOL wird die Forschung im Bereich der flüchtigen Stoffe von Pflanzen vorantreiben, indem es Mechanismen der Wahrnehmung von durch Pflanzenfresser induzierten flüchtigen Stoffen aufklärt, neue genetische Ressourcen für funktionelle Untersuchungen der Signalübertragung durch flüchtige Stoffe von Pflanzen generiert und neue potenzielle biologische Funktionen der Wahrnehmung von durch Pflanzenfresser induzierten flüchtigen Stoffen testet.

PROMOTING

Porträt von Dr. Pierre Lanari

PROgrade Metamorphose MOdeling: ein neues petrochronologisches und rechnerisches Framework

ERC Starting Grant

Forschungsleitung: Dr. Pierre Lanari, Institut für Geologie

Das ERC-Projekt PROMOTING untersucht, wie sich Gesteine im Erdinneren verändern, wenn sie erhitzt werden und mit Fluiden in Kontakt kommen. Diese Prozesse sind entscheidend, um Erdbeben, Vulkanausbrüche, das Wachstum der Kontinente und den Kreislauf der Elemente auf unserem Planeten zu verstehen. Das Projekt verbindet modernste Bildgebungsverfahren mit Computersimulationen und entwickelt so das erste Modell, das die Bewegung von Fluiden mit der Umwandlung von Gesteinen verknüpft. Damit eröffnet es neue Einblicke in die verborgene Dynamik des Erdinneren.

RESPEC

Foto eines Kolibris, der Nektar aus einer Blüte trinkt.

Rekonstruktion der durch Bestäuber vermittelten pflanzlichen Artbildung durch Identifizierung und Substitution der verursachenden Mutationen

ERC Advanced Grant

Forschungsleitung: Prof. Cris Kuhlemeier, Institut für Pflanzenwissenschaften

Ein zentrales Ziel der heutigen Forschung zum Ursprung von Arten ist es, die Gene zu identifizieren, die zwischen entstehenden Arten funktionell unterschiedlich sind. Wenn wir die molekulargenetischen Grundlagen der Artbildung verstehen, können wir wichtige Fragen beantworten, die für Genetiker, Ökologen und Evolutionsbiologen von großem Interesse sind. Das RESPEC-Projekt wird solche "Artbildungsgene" identifizieren, anhand von vorhandenen Phylogenien nachvollziehen und den Prozess der Artbildung genetisch rekonstruieren. Die durch Bestäuber vermittelte Artbildung ist ein attraktives System, um diese Ziele zu erreichen. Veränderungen von Bestäubersyndromen sind komplex, sie bestehen aber aus unterschiedlichen Merkmalen, die individuell untersucht werden können. So sind beispielsweise die pflanzlichen Attraktivitätseigenschaften Farbe und Duft dafür bekannt, dass sie von einigen wenigen Genen kodiert werden, solche Informationen sind jedoch für morphologische Merkmale nicht verfügbar.
Die Ziele von RESPEC sind:
1.    Ersetzen der vier Hauptmutationen (Gene) für Attraktivitätsmerkmale bei mottenbestäubten Arten, um dadurch künstlich eine bienenbestäubte Art zu erzeugen (Allelsubstitutionsexperimente).
2.    Identifizierung der Haupteffektgene, die die morphologischen Unterschiede zwischen einer von Motten- und einer von Kolibris bestäubten Art ausmachen.
3.    Rekonstruktion des Artbildungsprozesses während des Übergangs der Bestäubung durch Motten zur Bestäubung durch Kolibris.
Die Identifizierung und Funktionsanalyse eines kompletten Satzes von Haupteffektgenen wird erstmals umfassende molekulare Informationen über den Prozess der Artbildung in einem einzigen System liefern. Die Allelsubstitutionsexperimente werden die Bedeutung von Haupteffektgenen bei der Artbildung zeigen, was im Gegensatz zu Darwins Sichtweise der Evolution durch allmähliche Veränderung steht. Dies ist noch nie zuvor geschehen und wurde lange Zeit für unmöglich gehalten.

SPACE TIE

Porträt von Prof. Adrian Jäggi

SPACE TIE

ERC Consolidator Grant

Forschungsleitung: Prof. Adrian Jäggi, Astronomisches Institut

Die Erde ist ständigen Umweltveränderungen ausgesetzt. Satellitenbeobachtungen liefern die notwendige Datengrundlage, um solche Veränderungen aufzuzeichnen, zu quantifizieren, die zugrunde liegenden Mechanismen zu verstehen und sich schließlich der gesellschaftlichen Herausforderung durch die beobachteten Umweltveränderungen bewusst zu werden. Ziel des Projektes SPACE TIE ist es, neue Wege zur Bestimmung eines langzeitstabilen Bezugsrahmens zu entwickeln, der für eine bestmögliche Erfassung von klimarelevanten Veränderungen mit Amplituden von 1 bis 3 mm pro Jahr, wie z.B. Meeresspiegelanstieg, erforderlich ist. Das Projekt SPACE TIE wird am Astronomischen Institut der Universität Bern (AIUB) durchgeführt. Die Bernese GNSS-Software, die seit vielen Jahren am AIUB entwickelt wird, wird eine Schlüsselrolle für die hochpräzise Analyse der relevanten geodätischen Satellitendaten spielen.

SUSTAINFORESTS

Bild von Prof. Chinwe Ifejika Speranza

Dynamics, functions and sustainable management in agricultural landscapes of the West African forest and savannah zones

ERC-Consolidator Projekt

Forschungsleitung: Prof. Dr. Chinwe Ifejika Speranza, Geographisches Institut

Waldgebiete in den zersplitterten Agrarlandschaften Westafrikas liefern wichtige Ökosystemleistungen und sind für das Wohlergehen der lokalen Bevölkerung von entscheidender Bedeutung. Diese Waldgebiete stehen jedoch unter starkem Druck und sind anfällig für weitere Verschlechterungen. Dennoch wurde den Waldgebieten bisher nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, Wissen über ihre nachhaltige Bewirtschaftung zu schaffen. Das Projekt SUSTAINFORESTS analysiert die interaktive Rolle von Waldflächen in den Agrarlandschaften der Regenwald- und Waldzonen in Togo, Benin, Nigeria und Kamerun. Darüber hinaus werden die Bedingungen untersucht, unter denen verschiedene biophysikalische, soziokulturelle, wirtschaftliche und institutionelle Faktoren, einschließlich der Entscheidungsfindung und des Verhaltens der Landnutzer, mit den Waldflächen interagieren und diese sowie deren nachhaltige Nutzung, Bewirtschaftung und Verwaltung beeinflussen.

SUSTAINFORESTS

THERA

Gruppenbild der Mitarbeitenden von THERA

Timing of Holocene volcanic eruptions and their radiative aerosol forcing

ERC Consolidator Grant

Forschungsleitung: Prof. Michael Sigl, Klima- und Umweltphysik

Laufzeit: 1. Juli 2019 - 31. August 2024

EXPLO

Porträt von Prof. Willy Tinner

Erforschung der Dynamik und der Ursachen des prähistorischen Wandels der Landnutzung in der Wiege der europäischen Landwirtschaft

ERC Synergy Grant

Forschungsleitung: Prof. Willy Tinner, Institut für Pflanzenwissenschaften & Oeschger Center for Climate Change Research/Prof. Albert Hafner, Institut für Archäologische Wissenschaften

Laufzeit: 1. März 2019 - 28.Februar 2025

OSIRIS

Gruppenbild der Mitarbeitenden von OSIRIS

Organic semiconductors interfaced with biological environments

ERC Starting Grant

Studienleitung: Prof. Natalie Banerji, Departement für Chemie und Biochemie

Laufzeit: 1. August 2018 - 31. Juli 2022

deepSLice

Porträt von Prof. Hubertus Fischer

deepSLice

ERC Advanced Grant

Forschungsleitung: Prof. Hubertus Fischer, Klima- und Umweltphysik

Laufzeit: 1. Oktober 2015 - 31. März 2021

synMICs

Porträt von Prof. Martin Albrecht

Nutzung synergistischer Eigenschaften mesoionischer Carbenkomplexe: Unterrichten von rostigen Metallen - eine herausfordernde Katalyse

ERC Consolidator Grant

Forschungsleitung: Prof. Martin Albrecht, Departement für Chemie und Biochemie

Laufzeit: 2015 - 2020