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https://www.dresden.de/de/wirtschaft/wissenschaft/excellence-award/preistraeger-2019.php 02.03.2020 15:55:03 Uhr 23.10.2020 07:48:11 Uhr

Preisträger 2019


  • Die Preisträgerinnen und Preisträger des DRESDEN EXCELLENCE AWARD 2019 (von links): Dr. Sebastian Wüster, Gesa Schirren, Oberbürgermeister Dirk Hilbert, Juana Mai und Dr. Nicola Mitwasi
  • von links: Dr. Klaus Tilger (Laudator für Gesa Schirren), Gesa Schirren (Preisträgerin Kategorie Master), Dr. Sebastian Wüster (Preisträger Kategorie Habilitation), Oberbürgermeister Dirk Hilbert, Juana Mai (Preisträgerin Kategorie Bachelor), Prof. Andreas Hänsel (Laudator für Juana Mai), Dr. Nicola Mitwasi (Preisträger Kategorie Promotion) und Prof. Michael Bachmann (Laudator für Dr. Nicola Mitwasi)
Die Preisträgerinnen und Preisträger des DRESDEN EXCELLENCE AWARD 2019 (von links): Dr. Sebastian Wüster, Gesa Schirren, Oberbürgermeister Dirk Hilbert, Juana Mai und Dr. Nicola Mitwasi von links: Dr. Klaus Tilger (Laudator für Gesa Schirren), Gesa Schirren (Preisträgerin Kategorie Master), Dr. Sebastian Wüster (Preisträger Kategorie Habilitation), Oberbürgermeister Dirk Hilbert, Juana Mai (Preisträgerin Kategorie Bachelor), Prof. Andreas Hänsel (Laudator für Juana Mai), Dr. Nicola Mitwasi (Preisträger Kategorie Promotion) und Prof. Michael Bachmann (Laudator für Dr. Nicola Mitwasi)

Kategorie Bachelor (3.000 Euro)

Juana Mai

Untersuchungen zur Nutzung verschiedener Methoden der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung zur Überwachung der Verklebungsgüte in der industriellen Fertigung von Brettschichtholz

Diese Arbeit befasst sich mit der Kontrolle des Einflusses der Holzoberfläche (Bearbeitungsverfahren, Holzdefekte, Holzfeuchte) auf die Verklebungsgüte von Brettschichtholz bei Delaminierungsprüfungen. Als Basis dient der technologische Ablauf der Brettschichtholzherstellung der neue Holzbau AG Lungern (Schweiz) und ein 1K-PUR-Klebstoffsystem der Fa. Henkel.

Botschaft für den DRESDEN EXCELLENCE AWARD:

Diese Arbeit leistet einen wesentlichen Beitrag zur Erweiterungen der einsetzbaren Sortimente im Bereich der Laubholznutzung als Bauholz. Die Verklebung von Laubhölzern zu Brettschichtholz ist – insbesondere unter dem Aspekt des notwendigen Waldumbaus - ein aktuelles und bedeutsames Thema. Die Arbeit stellt einen Schritt auf dem komplexen Weg der Messung und Modellierung der stofflichen und technisch-technologischen Zusammenhänge dar. Sie dient der besseren und nachhaltigeren Nutzung der nachwachsenden Ressource Holz.

Durch den umfangreichen Einsatz von NIR-Spektroskopie innerhalb der zahlreichen experimentellen Versuche der Arbeit, wurde eine innovative Möglichkeit zur Qualitätskontrolle und –sicherung von Holzoberflächen, welche vor allem in der Brettschichtholzproduktion eine tragende Rolle spielt, erfolgreich erprobt.

Nächste Ziele und Vorhaben:

Die Thematik der Optimierung der Verklebungsgüte von Brettschichtholz und deren qualitative Überwachung durch NIR-Spektroskopie werde ich weiterhin verfolgen, da es zukunftsweisend in der Branche sein wird. Das Projekt selbst wird durch die Berner Fachhochschule, die Fa. Henkel, die neue Holzbau AG und die Fa. Robatech weiter bearbeitet um eine industrienahe Lösung zu erzielen.

Kategorie Master | Diplom (6.000 Euro)

Gesa Schirren

BIM in der Geotechnik

Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung stehen ingenieurtechnische Disziplinen, wie die Geotechnik, im Wandel. Die reale Welt muss mit der digitalen Welt verknüpft werden, um ein effizientes und effektives Arbeiten zu ermöglichen. Um die Digitalisierung und die Planung in der Bauwelt zu optimieren, wurde das Building Information Modeling (BIM) entwickelt. Mit dem Stufenplan Digitales Planen und Bauen des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) wurde im Dezember 2015 eine schrittweise Einführung von BIM festgelegt und so die längst überfällige Digitalisierung in der Branche vorangetrieben. BIM ermöglicht es, für den Lebenszyklus eines Bauwerkes eine Datenplattform zu schaffen, mit der eine bessere Koordination zwischen allen Projektbeteiligten erfolgen kann. Am 3D-Modell können Planungen vorgenommen, Varianten untersucht und Kosten abgeschätzt werden und das schon zu einem frühen Planungsstadium des Projekts. Auch der Baugrund mit Schichtinformationen und geometrischen Bemessungen gehört als Teilmodell in Form eines räumlichen Baugrundmodells in ein BIM-Gesamtmodell. Jedoch ist die Geotechnik bis jetzt noch nicht ausreichend digitalisiert.

In Zusammenarbeit mit dem mittelständischen Dresdner Unternehmen A+S Consult GmbH war das Ziel dieser Masterarbeit die Erzeugung eines räumlichen Baugrundmodells mit Rückbezug zu den Ausgangsdaten für zwei Beispielprojekte mit Bohrungen. Dafür sollte die vom Unternehmen erstellte Planungsplattform KorFin® genutzt werden.
Der Fokus der Arbeit lag auf der Einbeziehung möglicher Datenquellen zur Bestandsmodellierung, der Integration von Daten in ein räumliches Modell und der Anreicherung der Eigenschaften der Baugrunddaten. Weiterhin erarbeitete ich die automatisierte Einteilung von Bohrungen in Homogenbereiche sowie die Entwicklung möglicher Methoden zur Erzeugung von räumlichen Baugrundmodellen.

Botschaft für den DRESDEN EXCELLENCE AWARD:

Meine Arbeit leistet einen wesentlichen Beitrag zur Digitalisierung von Baugrunddaten für das Building Information Modeling. Ich habe darin eine deterministische und reproduzierbare Herangehensweise zur Integration von Bohrdaten in ein räumliches Baugrundmodell entwickelt, wie es bis dato nach Kenntnisstand in der Praxis noch nicht erfolgt ist. Mit meiner Arbeit leiste ich einen Beitrag zur Überprüfung der Anforderungen des Stufenplans des BMVI zur Einführung von BIM und stelle gleichzeitig eigene konkrete Anforderungen für die 3D- Baugrundmodellierung auf.

Meine Masterarbeit habe ich im Dresdener Unternehmen A+S Consult GmbH geschrieben. Die Ergebnisse meiner Masterarbeit konnten im Unternehmen genutzt werden, um in der Projektarbeit 3D-Modelle mit umfangreichen Baugrundinformationen zu ergänzen. A+S Consult GmbH ist zudem mitwirkend in dem durch Deutsche Bahn, DEGES und BAW initiierten Arbeitskreis „Digitalisierung der Geotechnik“. Die Ergebnisse meiner Arbeit sind im Arbeitskreis aufgenommen worden und helfen in diesem maßgeblich bei der Entwicklung einer künftigen Richtlinie zur Digitalisierung der Geotechnik.

Nächste Ziele und Vorhaben:

Es besteht die Überlegung, das Thema meiner Masterarbeit in Form einer Promotion zu vertiefen.

Kategorie Promotion (9.000 Euro)

Dr. Nicola Mitwasi

Antigen-specific redirection of immune effector cells against GD2-expressing tumors

Cancer represents one of the biggest challenges nowadays as it is the second leading cause of death worldwide. Therefore, creating new therapeutic strategies became an urgent need. Several promising approaches were developed in the last few decades, which depend on the activation of the immune system to attack and destroy cancer specifically. One of the most successful strategies to do so depends on the engineering of immune cells with special receptors called chimeric antigen receptors (CARs). These receptors allow the immune cells to recognize specific antigens on cancerous cells, and destroy them. This approach showed a lot of success, which granted the CAR technology approval by the FDA and the European commission for the treatment of certain blood malignancies. However, treatment with CAR T cells can lead to life-threatening side effects and toxicities in some cases. Therefore, it became necessary to develop new methods to control these engineered immune cells. For that reason, a novel CAR system called Universal CAR (UniCAR) was developed in the group of Prof. Dr. Michael Bachmann-HZDR, which allows the on/off switch of the engineered immune cells. The UniCAR system is composed of two elements, the first is UniCAR-engineered immune cells, and the second is special molecules called target modules. This system can only work to attack cancer if both elements are administrated into patients. Therefore, in case of side effects, the target modules can be discontinued, and then the UniCAR immune cells can be stopped to prevent any further complication.

My thesis work including applying the UniCAR system on specific immune cell populations including T cells and NK cells, and to develop novel therapeutic molecules (target modules) to allow the targeting of cancers expressing the glycolipid GD2. GD2 is overexpressed on many childhood as well as adulthood cancers like neuroblastoma and melanoma, which makes it a very interesting target for tumor therapy.

Botschaft für den DRESDEN EXCELLENCE AWARD:

It is great pleasure and honor for me to apply for the Dresden excellence award. I believe that the effort and research I performed during my PhD studies contribute and flow with the bigger vision of Dresden as a cultural and scientific hub. My contribution was mainly by conducting research of high scientific and translational values as well as the continuous efforts to communicate these values to the scientific community and the public.

Almost 5 years ago, I have left my homeland and settled in Dresden to pursue my studies and follow my dreams. I choose Dresden because it provides a strong infrastructure and fertile ground for scientific collaboration between the different institutes and facilities. In 2014, I joined the Regenerative Biology and Medicine Master program, and after one year only, and due to my excellent performance I was apple to join the PhD program directly without finishing the master degree (Fast track PhD).

The focus of my thesis work was on the development of various novel therapeutic molecules targeting cancer through redirection of engineered immune cells named UniCARs, which were developed in Prof. Bachmann group, HZDR. The therapeutic molecules were mainly designed for targeting several childhood and adulthood tumors like neuroblastoma, Ewing’s sarcoma and melanoma, which can be very challenging to treat with conventional therapies. The results of my research were collected in two scientific manuscripts. One was already published in 2017, and the second is going to be submitted soon to an international Journal. Our good quality research has opened many opportunities for collaborations for our group and institute in Dresden with other groups and institutes in Frankfurt, Munich, Halle and internationally like Hungary, where we shared ideas, materials and experiences. All these networks have strengthened our research in general and promotes for the science and research in the city of Dresden. I am also convinced that the international scientists’ community allows the opening on new cultural and scientific experiences.

Nächste Ziele und Vorhaben:

I would summarize my future aims and goals in five main directions.

Kategorie Habilitation (12.000 Euro)

Dr. habil. Sebastian Wüster

Quantentransport in ultrakalten Rydberg Aggregaten

Meine Forschung in der theoretischen Physik, untersucht die Anwendung von kalten Rydberg Aggregaten in der Quantensimulation von Transportprozessen. Die zentrale Idee der Quantensimulation ist, ein interessantes Problem das experimentell und theoretisch schwer zugänglich ist, wie zum Beispiel hier die quantenmechanische Bewegung der sehr vielen Kerne in einem komplexen Biomolekül, stattdessen in einem gänzlich anderen Kontext zu untersuchen, hier der Bewegung kalter Rydberg Atome.

In einem „Rydberg“ Atom wurde das äußerste Elektron so hoch angeregt, dass es in großer Entfernung um den Atomkern kreist, in etwa wie die Planeten um die Sonne. In diesem Zustand sind die Atome so empfindlich, dass sie sich über viele Mikrometer stark spüren, was für übliche atomare Wechselwirkungen gigantische Entfernungen sind. Aufgrund der Empfindlichkeit werden die Atome auf einige Milliardstel Grad über dem absoluten Temperatur Nullpunkt abgekühlt. Dann erweisen sich Rydberg Atome als interessanter Baustein für Quantensimulatoren, da sich herausstellt, dass Ihre Bewegung durch strukturell ähnliche Potentiale gelenkt wird wie die der Kerne in einem komplexen Molekül. Solch eine Ansammlung von Rydberg Atomen wird als Aggregat bezeichnet.

Diese Konstruktion der Quantensimulation ist vergleichbar mit einem Windkanal in der Luftfahrt, in dem an einem kleinen Modell leichter Erkenntnisse über die Strömungsmechanik eines großen Flugzeuges gewonnen werden können als am Original. Allerdings sind bei uns die Größenverhältnisse umgekehrt, das Rydberg Aggregat ist 1000-mal größer und die Bewegungen darin langsamer als im Molekül, was es ermöglicht letztere individuell zu verfolgen. Essentiell für den Kenntnis-Gewinn in der Quantensimulation ist nun aber, dass die relevanten physikalischen Prozesse auf diesen ganz anderen Skalen noch genug Ähnlichkeiten zu denen im Molekül aufweisen.

Botschaft für den DRESDEN EXCELLENCE AWARD:

Die in meiner Habilitationsschrift beschriebene Forschung am Schnittpunkt von ultrakalter Atomphysik und der Erforschung von Nanostrukturen und biochemischen Prozessen setzt originelle und zeitgemäße Impulse mit direkter Relevanz für eine Reihe von ultrakalten Rydberg Experimenten mit exquisiter Kontrolle über die Auswahl von Rydberg Zuständen, Positionierung von Rydberg Atomen und detailgenauer Auslese der Quantendynamik von selbst komplexesten Anordnungen. Durch die Ideen in dieser Arbeit, kann mit diesen nun interdisziplinäre Forschung betrieben werden, in Kontaktpunkten zwischen ultrakalter Atomphysik, Photosynthese Forschung, Quantenchemie, Nanotechnologieforschung und der Untersuchung von Dekohärenz und dem Übergang von der quantenmechanischen zur klassischen Welt. Gleichzeitig werden nun Kollaborationen mit der Quantenchemie aufgebaut, um Ideen die in der Theorie von Rydberg atomaren Quantensimulations-Plattformen schon ihren Ursprung hatten, in Systemen mit praktisch nutzbaren Makromolekülen zu testen.

Das exzellente Dresdener Forschungsumfeld, mit der TUD und dem MPI-PKS an dem diese Arbeit angefertigt wurde, hat essentiell zu diesen Erfolgen beigetragen. Besonders die internationale Atmosphäre in der Forschung und die Organisation vielfältiger Programme zur Öffentlichkeitsarbeit und Motivation, wie der Dresdener Nacht der Wissenschaften sind in angenehmer Erinnerung geblieben.

Nächste Ziele und Vorhaben:

Meine Forschungsgruppe in Indien betreibt nun theoretische Physik in drei Hauptgebieten.

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