Die mikroskopische Beschreibung einer Vielzahl exotischer Phänomene wie Magnetismus oder Hochtemperatursupraleitung werfen immer noch Fragen auf. Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Simulation dieser Phänomene mittels eines Quantengasmikroskops. Dabei werden ultrakalte fermionische Lithium Atome durch kontrollierte optische Lichtfelder dazu gebracht, sich identisch zu Elektronen in einem Festkörper zu verhalten. Durch die Verwendung einer hochauflösenden Fluoreszenzabbildung kann dabei das Verhalten jedes einzelnen Atoms beobachtet werden.

In diesem Projekt geht es darum, den Einfluss der Flussgebietsmorphologie (Landnutzung, Gelände und Boden) und des Klimawandels auf die Wasserflüsse in semiarider Umgebung zu analysieren. Der Klimawandel und die Veränderungen in der Landnutzung haben zu einer Verschiebung der Wasserverteilung und der Trägerströme geführt. Dieses Projekt wird im Kontext des Integrated Water Governance Support System Project im Fluss Lepelle in Südafrika durchgeführt. Das Ziel ist es, ein innovatives Wassermanagement-System zu entwickeln und zu testen.

Galaktische Archäologie nutzt Sterne als Fossilien, um die Galaxieentwicklung, wie beispielsweise der Milchstraße, besser zu verstehen. Kosmologische Simulationen legen nahe, dass Galaxien sich zum Teil durch das Verschlucken von Zwerggalaxien vergrößern. In diesem Projekt werden RR Lyrae Stars untersucht, um nach Überresten vergangener Fusionen zu suchen, die zum Aufbau der Milchstraße beigetragen haben.

Viele fundamentale Phänomene in Festkörpern werden durch die topologischen Eigenschaften des Systems hervorgerufen. Im Rahmen des Projektes wurde ein neues Quantengasexperimentes entworfen und entwickelt, welches für das Studium topologischer Systeme optimiert ist. Dieses auf Caesium basierende Experiment kombiniert zustandsabhängige Gitter als neuartige Methode zur Erzeugung komplexer Topologien mit modernen Werkzeugen wie hochauflösenden Mikroskopen.

Diese Arbeit konzentrierte sich auf die genetischen Grundlagen der Anpassung und Diversifizierung von Buntbarschen durch die Untersuchung von Genen, die an der Entwicklung von Farbmustern beteiligt sind. Die Kombination von Modellsystemen aus dem Bereich Ökologie und Evolutionsbiologie mit den abgewandelten Techniken eines Genmodellorganismus erlaubte die Überprüfung von Hypothesen über die Beteiligung bestimmter Gene an der Evolution neuer Arten.

Kurzsichtigkeit (Myopie) ist weltweit auf dem Vormarsch und wurde wegen des erhöhten Risikos schwerer Augenerkrankungen wie Netzhautablösung oder Glaukom ein öffentliches Gesundheitsproblem. Noch sind die Gründe der Myopieentwicklung nicht restlos geklärt, es wird jedoch ein Zusammenhang mit dem Nahsehverhalten (Akkommodation) vermutet. Sandra Wagners vergleichende Untersuchung des Akkommodationsvorgangs bei Normal- und Kurzsichtigen trägt dazu bei, den aktuellen Trend aufzuhalten.

Carbon-Nanotube (CNT) Resonatoren werden designt und hergestellt, um deren Eigenschaften als Sensor zu nutzen. Wir werden einen Einzelmolekülmagneten (SMM) auf einem CNT-Resonator aufbringen, um dessen Spinzustände über die mechanischen Oszillationen im CNT zu verändern. Mit diesem nanomechanischen Ansatz lassen sich Einzelmolekülmagnete untersuchen mit der Möglichkeit, diese in zukünftigen Quantentechnologien einzusetzen.

Das Projekt untersucht Zusammensetzung und Funktion mikrobieller Gemeinschaften in der Fram-Straße, der Hauptverbindung zwischen Arktischem und Atlantischen Ozean, und inwieweit diese mit Umweltbedingungen zusammenhängen. Eine Kombination molekularer Ansätze wird die Funktionskapazität mikrobieller Gemeinschaften sowie deren zeitliche Variation in einer Region beleuchten, welche durch den Klimawandel besonders gefährdet ist. Das Projekt wird von Hector Fellow Antje Boetius betreut.

Dieses Projekt untersucht die Möglichkeit der Nutzung von jungen und alten pulsationsveränderlichen Sternen zum Zweck unser derzeitiges Verständnis der Milchstraße zu verbessern. Letzteres wird ermöglicht aufgrund neuartiger Untersuchungen der Kinematik, des Alters und der chemischen Zusammensetzung von Cepheiden und RR-Lyrae-Sternen, die – trotz ihrer archetypischen Zuordnung zu unterschiedlichen Sternpopulationen – eine Schlüsselrolle einnehmen in der Analyse der kürlichen Sternentstehung und Bildungsgeschichte der Galaxis.

Instream River Training ist eine Form des Flussbaus, bei der die Strömung durch die Induzierung einer oder mehrerer Sekundärströmungen so modifiziert wird, dass Ufer- und Sohlerosion verhindert werden. Die hierbei verwendeten Lenkbuhnen bieten Uferschutz, Kosteneinsparungen und ökologische Vorteile gegenüber klassischem Längsverbau.