Neuberufene Professor*innen 2022 an der TU Berlin

Vorgestellt: Lernen Sie die Personen kennen, die unserer wissenschaftlichen Expertise ein Gesicht geben

Sie forschen an innovativen Hörhilfen, mathematischen Methoden, um Überschwemmungen in Flussnetzen zu verhindern, beschäftigen sich mit der Frage, wie Technik gestaltet sein muss, damit Sie im Zusammenspiel mit dem Menschen zu optimalen Ergebnissen führt, und untersuchen, nach welchen Kriterien Nutzer*innen Medieninhalte im Netz anklicken.

Es sind nur einige der Themen, die im Fokus der 2022 neu berufenen Professor*innen stehen. Was ihre Forschung darüber hinaus charakterisiert, wo sie bislang arbeiteten und was sie an dem Forschungsstandort Berlin schätzen, lesen Sie auf dieser Webseite.

Prof. Dr. Dorothea Kolossa - Professorin für „Elektronische Systeme der Medizintechnik“ an der Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik

Die Entwicklung menschzentrierter und intelligenter Systeme, die Informationen aus verschiedenen Quellen bestmöglich integrieren können, steht seit vielen Jahren im Zentrum meiner Forschungen und der meines Teams.

Dabei fokussieren wir uns besonders auf Sprach- und Audiotechnologien, oft in einem medizinischen Kontext. So entwickeln wir beispielsweise neue Methoden, um für Hörhilfen durch automatisches Lippenlesen in lauten Umgebungen ein viel verständlicheres Sprachsignal zu erhalten, als das konventionelle Hörgeräte leisten können.

Ein weiteres aktuelles Projekt ist die Erkennung von Desinformation und Hassrede. Dabei spielen gerade medizinische Themen wie die Corona-Pandemie und die Frage der Impfungen eine immer wichtigere Rolle. Auch hier bringen wir verschiedene Informationsquellen – Text, Bilder, Videos – zusammen, um zuverlässiger Desinformation oder Hassrede zu erkennen.

An meinem Fachgebiet „Elektronische Systeme der Medizintechnik“ möchte ich aktuelle Entwicklungen des maschinellen Lernens besonders für medizinische Themen und Anwendungen besser zugänglich machen. Das verantwortungsvoll zu tun, erfordert den Entwurf hochzuverlässiger und interpretierbarer Methoden. Dabei ist die Einbettung der TU Berlin in das lebendige Forschungsumfeld der Stadt Berlin mit vielen möglichen Partnern wie der Charité, dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), unserem aktuellen Projektpartner Correctiv, einem Recherchezentrum mit Sitz in Essen und Berlin, und auch vielen Start-ups besonders spannend.

Prof. Dr. Corrado Carta - Professor für „Integrierte Breitband- und Höchstfrequenzschaltungen“ an der Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik

Vor meiner Berufung an die TU Berlin als Professor für „Integrierte Breitband- und Höchstfrequenzschaltungen“ und an das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP), wo ich die Abteilung Circuit Design leite, habe ich an der ETH Zürich, an der University of California at SantaBarbara (USA) und an der TU Dresden geforscht. In Kalifornien habe ich auch für Sonos Inc. in den interessanten Anfangsjahren der Firma gearbeitet, bevor das Unternehmen an die Börse ging.

In all diesen Positionen lag mein Schwerpunkt stets auf Hochfrequenzsystemen und insbesondere auf dem anspruchsvollen Design der schnellen integrierten Schaltungen, die deren Realisierung in kompakten und effizienten Modulen ermöglichen. Während die Auswirkungen der drahtlosen Kommunikation, des Radars und der Sensorik auf unsere Gesellschaft unübersehbar und bereits unzählige Geräte im Einsatz sind, ist die Forschungsarbeit für die nächsten Generationen ein sehr lebendiges Feld. Die drahtlose, satellitengestützte und optoelektronische THz-Kommunikation, die 6G-Mobilfunknetze sowie die mm-Wellen-MIMO-Radare und die Ultra-Low-Power-Sensorik sind nur einige Beispiele für Anwendungen, die derzeit von den besten Universitäten und Instituten der Welt untersucht werden, zu denen auch die TU Berlin und das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik gehören.

In diesem Zusammenhang freue ich mich sehr darauf, an der TU Berlin und am IHP die nächste Generation von Entwickler*innen integrierter Hochfrequenzschaltungen auszubilden und mit ihnen den Stand der Technik voranzutreiben.

Prof. Dr. Carlos Enrique Améndola Cerón - Professor für „Algebraische und Geometrische Methoden in der Datenanalyse“ an der Fakultät II Mathematik und Naturwissenschaften

Bei meinem neu geschaffenen Fachgebiet „Algebraische und Geometrische Methoden in der Datenanalyse“ handelt es sich um ein spannendes interdisziplinäres Gebiet, das seit langem anerkannte „reine“ Bereiche der Mathematik wie Algebra mit konkreten anwendungsorientierten Bereichen wie die Statistik verbindet.

Meine Forschungsvision ist es, die interdisziplinäre Zusammenarbeit fortzusetzen und das Bewusstsein für die Bedeutung algebraischer und geometrischer Methoden in der Datenanalyse zu fördern. Hand in Hand mit der Theorie zielt mein Forschungsprogramm darauf ab, sowohl symbolische als auch numerische Werkzeuge zu entwickeln, die direkt und auf nachvollziehbare Weise auf die Datenanalyse anwendbar sind. In diesem Sinne passen meine Ziele perfekt zum interdisziplinären Exzellenzcluster MATH+ (www.mathplus.de), dem Berliner Forschungszentrum für Mathematik. Ich werde dort demnächst ein neues Projekt im Anwendungsbereich Netzwerke starten, in welchem wir Techniken aus dem Bereich der tropischen Geometrie nutzen wollen, um Bayes'sche Netzwerke zu untersuchen und dadurch die Ursache-Wirkungs-Beziehungen zwischen großen beobachteten Werten mehrerer Variablen zu modellieren. Beispiele für Anwendungen sind die Verhinderung von Überschwemmungen in Flussnetzen und das Verständnis der Risikoausbreitung auf Kreditmärkten.

Mathematik, die – auf den ersten Blick – weit entfernte Bereiche verbindet, hat für mich von jeher einen besonderen Reiz. Nach zwei Bachelor-Abschlüssen in reiner und angewandter Mathematik war ich während meiner Postdoc-Zeit gleichzeitig Mitglied des Lehrstuhls für Mathematische Statistik und der Professur für Optimierung und Datenanalyse an der TU München. Außerdem gehörte ich der Forschungsgruppe für Nichtlineare Algebra des Max-Planck-Instituts für Mathematik in den Naturwissenschaften in Leipzig an und war auch Vertretungsprofessor am Institut für Stochastik der Universität Ulm.

Ich freue mich sehr auf die Forschung und Lehre auf meinem Gebiet der algebraischen und geometrischen Methoden in der Datenanalyse am Institut für Mathematik.

Prof. Dr. Linda Onnasch - Professorin für „Handlungs- und Automationspsychologie“ an der Fakultät V Verkehrs- und Maschinensysteme

Meine Forschung beschäftigt sich grundsätzlich mit der Frage, wie Technik gestaltet sein muss, um zusammen mit dem Menschen ein gutes Team zu bilden. Konkret geht es um Assistenzsysteme und Roboter. Ich untersuche, wie sich Entscheidungen verändern, wenn diese durch Assistenzsysteme unterstützt werden und welche Faktoren dabei eine Rolle spielen. Anwendungsbeispiele sind vielfältig, es kann sich um eine KI-gestützte Diagnose von Radiolog*innen beim Brustkrebsscreening handeln oder um die Entscheidung einer Pilotin beim Landeanflug durchzustarten, weil dies vom Assistenzsystem empfohlen wird.

Darüber hinaus untersuche ich, ob eine menschähnliche Gestaltung von Robotern, zum Beispiel ein menschähnliches Aussehen oder natürliche Sprache, die intuitive, effiziente und sichere Zusammenarbeit von Mensch und Roboter unterstützen kann, insbesondere im Arbeitskontext und im Servicebereich.

Da meine Forschung an der Schnittstelle zu anderen Wissenschaften wie Informatik oder Robotik stattfindet, bietet die TU Berlin einen tollen Rahmen für interdisziplinäre Forschung, die gesellschaftlich relevante Fragen der Zukunft adressiert.

Seit Oktober 2022 leite ich das Fachgebiet „Handlungs- und Automationspsychologie“ an der TU Berlin. Vorher arbeitete ich als Beraterin für soziotechnische Systemgestaltung bei HFC Human-Factors Consult GmbH und als Juniorprofessorin für Ingenieurpsychologie an der Humboldt-Universität zu Berlin.

Prof. Dr. Maurizio Burla - Leiter des Fachgebiets „Hochfrequenztechnik-Photonik“, an der Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik

Zwischen Radiowellen und Mikrowellen auf der einen und Infrarot- und Lichtstrahlen auf der anderen Seite des elektromagnetischen Spektrums klafft eine Lücke: die Terahertz-Strahlung. Anders als bei elektromagnetischen Wellen mit kleineren oder größeren Frequenzen gibt es noch keine Chiptechnologie, die diese Strahlung effizient und damit kostengünstig verarbeiten kann.

Dies wäre aber wichtig, denn Terahertz-Strahlung bildet die Grundlage für die nächste Mobilfunkgeneration 6G, für neue bildgebende Verfahren in der Medizin sowie für neuartige Sensoren. Nicht zuletzt bietet das Terahertz-Spektrum in der Astronomie die Möglichkeit, Atome und Moleküle im Weltraum aufzuspüren.

Ich arbeite deshalb an einem Terahertz-Chip, der auf einer Symbiose von elektrischen und lichtleitenden Komponenten basiert und erstmals Terahertz-Strahlung empfangen, verarbeiten und senden kann. Diese Forschungen werden auch mit einem Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) in Höhe von 1,89 Millionen Euro gefördert.

Prof. Dr. Hendrik Weimer - Professor für „Theoretische Physik mit dem Schwerpunkt Theorie der kondensierten Materie“ an der Fakultät II Mathematik und Naturwissenschaften

Mein Fachgebiet beschäftigt sich vor allem mit der Frage, wie komplexe Quantensysteme, die aus vielen einzelnen sich nach den Gesetzen der Quantenmechanik verhaltenen Teilchen bestehen, effizient beschrieben und kontrolliert werden können.

Während es in der klassischen Physik möglich ist, Milliarden von Teilchen zu simulieren, sind wir bisher in der Quantenphysik auf wenige Dutzend voll quantenmechanische Teilchen beschränkt. Neue Quantentechnologien wie Quantencomputer können hier einen Ausweg schaffen und beispielsweise das Verständnis und die Verbesserung von Hochtemperatur-Supraleitern für verlustfreien Stromtransport ermöglichen oder die Entwicklung von neuen Medikamenten revolutionieren.

Dieses Spannungsfeld zwischen fundamentalen Fragestellungen und technologischen Anwendungen finde ich äußerst reizvoll und bildete bereits während meiner Zeit an der Leibniz-Universität Hannover, wo ich vor meiner Berufung an die TU Berlin forschte und lehrte, den Schwerpunkt meiner Arbeit.

Ich konnte bereits eine Vielzahl interessanter Kontakte innerhalb der TU Berlin und darüber hinaus knüpfen. Für mich bietet der gesamte Wissenschaftsstandort Berlin eine ideale Umgebung für spannende Kooperationen.

Prof. Dr. Steve Albrecht - Leiter des Fachgebiets „Perowskit Solarzellen“ an der Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik sowie am Helmholtz-Zentrum Berlin

Ich leite das Fachgebiet „Perowskit Solarzellen“ und freue mich, die zuerst als Juniorprofessor im Jahr 2018 gestarteten Forschungsarbeiten jetzt in die nächste Phase überführen zu können. Gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin wollen wir mit unserer Forschung und Entwicklung zur nächsten Generation der hocheffizienten Tandemsolarzellen beitragen und damit die Nutzung der Photovoltaik bei der Energieversorgung noch weiter ausbauen. 

Die Forschung steht gerade an einem spannenden Punkt: der Wirkungsgrad von beispielsweise Perowskit/Silizium Tandemsolarzellen, also einer Kombination aus Altbewährtem und Neuem, ist in den letzten Jahren rasant gestiegen. Damit rückt eine echte Anwendung dieser neuen Technologie immer näher und in unseren Fokus.  

Ein Schwerpunkt unserer Forschung ist das Thema der Verlustanalysen: Wir fabrizieren Solarzellen, vermessen diese mit unterschiedlichen opto-elektrischen Messmethoden und anhand der Ergebnisse können wir besser verstehen, wie das Sonnenlicht noch effektiver und stabiler in Strom umgewandelt werden kann. Diese Erkenntnisse fließen dann in die Entwicklung neuer Bauelemente ein.

Für diese Forschungsaufgabe benötigen wir wissenschaftliche Teams aus unterschiedlichen Disziplinen und eine direkte Verbindung zur Photovoltaik-Industrie. Der Berliner Wissenschaftsstandort mit TU Berlin und Helmholtz-Zentrum Berlin bietet dafür exzellente Voraussetzungen und entwickelt sich derzeit zu einem besonderen Standort für diese Technologie.“

Prof. Dr.-Ing. Julian Polte - Leiter des Fachgebiets „Maschinen und Technologien für die Additive Präzisionsfertigung metallischer Bauteile“ an der Fakultät V Verkehrs- und Maschinensysteme

Die Additive Fertigung, allgemein unter 3D-Druck bekannt, bietet große Chancen für die Gesellschaft und Industrie. Insbesondere die Technologie- und Anwendungsvielfallt macht die Additive Fertigung für Lehre und Forschung spannend. Ihre effiziente Anwendung hält jedoch Herausforderungen bereit, die zu einem Paradigmenwechsel im Vergleich zur klassischen Fertigung führen. Demnach sind die fertigungsgerechte Konstruktion und die Fertigungsvorbereitung neben der Maschinentechnik ein wesentlicher Bestandteil der Lehre. Die Erarbeitung eines gemeinsamen Problemverständnisses und einer übergeordneten Zielstellung sind neben einem abwechslungsreichen und interaktiven Einsatz von unterschiedlichen Medien und Methoden zur Förderung der Lernorientierung und des Lernerfolges essenziell.

Im Fokus der Forschung steht die Entwicklung von Maschinen und Technologien für die Additive Fertigung von metallischen Präzisionsbauteilen im Kontext innovativer Prozessketten. Hierbei werden die vielfältigen Wechselwirkungen von Maschine, Prozessdesign, Prozessführung, Bauteilgeometrie, Prozess- und Fertigungsmesstechnik sowie die resultierenden Bauteileigenschaften bei etablierten und neu zu entwickelnden Technologien untersucht. Die Betrachtung der additiven Prozesskette im Hinblick auf die Weiter- und Nachbearbeitung durch spanende und abtragende Präzisionsfertigungsverfahren und deren Einfluss auf das Bauteil sind ebenfalls Gegenstand der Forschung.

Vor diesem Hintergrund ist es für mich eine spannende und herausfordernde Aufgabe, das neue Fachgebiet „Maschinen und Technologien für die Additive Präzisionsfertigung metallischer Bauteile“ aufzubauen und zu leiten.

Prof. Dr. Wojciech Samek - Professor für „Maschinelles Lernen und Kommunikation“ an der Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik

Seit Mai 2022 leite ich das Fachgebiet „Maschinelles Lernen und Kommunikation“ an der TU Berlin sowie die Abteilung Künstliche Intelligenz am Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut. Diese Doppelrolle ermöglicht es mir, eine Brücke zwischen KI-Grundlagenforschung zu Themen wie Erklärbarkeit oder föderiertes Lernen und praktischen Anwendungen aus den Bereichen Kommunikation, Smart Cities oder Medizin zu schlagen.

Mein Fachgebiet widmet sich dabei der Erforschung von theoretisch-methodischen Grundlagen für maschinelle Lernverfahren, insbesondere in Hinblick auf die Anwendung in der Kommunikation. Dabei stehen praktisch relevante Eigenschaften wie Verlässlichkeit, Effizienz und Transparenz der Lernverfahren im Mittelpunkt meiner Forschungsaktivitäten. Mein Ziel ist es, weg von einer daten- und energiehungrigen, zentral trainierten, intransparenten KI, hin zu einer vernetzten, kontinuierlich lernenden, effizienten KI, die ihre Entscheidungen erklären kann und sich ihrer inhärenten Unsicherheiten bewusst ist, zu gelangen.

Ich bin sehr dankbar darüber, an einem so dynamischen und innovativen Wissenschaftsstandort forschen und lehren zu dürfen und freue mich darauf, die KI-Forschung „Made in Berlin“ weiter zu stärken.

Prof. Dr. Markus Feufel - Leiter des Fachgebiets „Arbeitswissenschaft“ an der Fakultät V Verkehrs- und Maschinensysteme

Mein Thema ist „der Mensch im Mittelpunkt digitaler Arbeitssysteme“, insbesondere in der Medizin. Dabei frage ich, wie man vor dem Hintergrund technischer Innovationen und gesellschaftlicher Herausforderungen medizinische Systeme zum Wohl der darin arbeitenden Menschen (weiter) entwickeln und verbessern kann.

Digitale Innovationen – von virtuellen Kommunikationsmedien wie Zoom oder Webex bis hin zu künstlichen Intelligenzen wie ChatGPT – versprechen Effektivitäts- und Effizienzgewinne für den Alltag und das Arbeitsleben. Diese Versprechen werden in komplexen Arbeitsfeldern wie der Medizin bisher jedoch nur selten eingelöst. Mit meiner Forschung suche ich daher Antworten auf die Frage, wie Technologien mit und für Menschen entwickelt werden können, damit menschliche und maschinelle Intelligenz gemeinsam zu besseren Ergebnissen kommen als jeweils allein.

Vor dem Hintergrund des demografischen Wandels stelle ich mir darüber hinaus die Frage, wie mensch-zentrierte Technologien entwickelt werden können, damit möglichst viele Menschen, unabhängig von Bildung und sozialem Hintergrund, einen Nutzen davon haben. Dazu gehört auch, Menschen durch Lehre und Weiterbildung zu unterstützen, immer komplexer werdende technische Arbeitssysteme jetzt und in Zukunft aktiv und adaptiv mitzugestalten.

Ich freue mich, diesen Fragen nach der positiven Evaluation meiner Juniorprofessur auch weiterhin an der Fakultät V Verkehrs- und Maschinensysteme mit meinem Team sowie meinen Kooperationspartner*innen aus Wissenschaft und Praxis nachgehen zu können.

Prof. Dr. Silvia Knobloch-Westerwick - Professorin für „Medienwissenschaft mit dem Schwerpunkt Web Science“ an der Fakultät I Geistes- und Bildungswissenschaften

Medien spielen in der Gesellschaft und auch im persönlichen Leben eine wesentliche Rolle – die deutsche Bevölkerung verbringt durchschnittlich 9,5 Stunden täglich mit Mediennutzung.

Wie Nutzer*innen Medieninhalte auswählen ist mein zentrales Forschungsthema. Welche Nachrichten, welche Social-Media-Posts klicken sie an, welche beachten sie nicht? Welche Gesundheitsinformationen oder Anzeigen schauen sie an? Welche Rolle spielen Stimmungen oder die Motivation, sich selbst zu regulieren, um beispielsweise mehr Sport zu treiben?

Bisher habe ich vorwiegend in den USA dazu Theorien und Methoden entwickelt und insbesondere in digitalen Kontexten empirisch geforscht. Die Inhalte betreffen dabei Politik, Gesundheit, allgemeine Nachrichten, Wissenschaftskommunikation und Unterhaltung.

Am Medienstandort Berlin und insbesondere an der TU Berlin kann digitale Kommunikation hervorragend durch den Einsatz sogenannter Computational Methods erforscht werden, um sowohl gesellschaftliche Vorteile und Risiken zu erschließen als auch Studierende auf eine überaus dynamische Berufswelt vorzubereiten.

Weitere Neuberufene 2022

Prof. Dr. Han Sun - Professorin für „Strukturelle Chemische Biologie und Chemieinformatik“ an der Fakultät II Mathematik und Naturwissenschaften

Prof. Dr. Matthias Böhm - Professor für „Big Data Engineering“ an der Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik

Autorin: Sybille Nitsche