Forschungsschwerpunkte und Profilbereiche
Der Fachbereich konzentriert seine Aktivitäten in Forschung und Lehre auf die drei Profilbereiche „MINT-Didaktik“, „Effekte anthropogener Stressoren in Ökosystemen“ und „Materialkunde“.
Darüber hinaus hat der Fachbereich die beiden übergeordneten Querschnittthemen „Wasser“ sowie „Mathematische Modellierung, Simulation und Optimierung“ identifiziert. Diese sind in allen Profilbereichen relevant, ermöglichen außerdem die Vernetzung der Profilbereiche miteinander und erhöhen die Kompetenz des Fachbereichs zu interdisziplinären Forschungsansätzen.
Die Entwicklung der Profilbereiche wird ganz wesentlich durch die aktuelle Besetzungsstrategie des Fachbereichs bestimmt. Diese ist bereits jetzt stringent auf die genannten Profilbereiche abgestimmt und verfolgt das Ziel, kritische Massen an Forschungskompetenz zu generieren, die dadurch regional vernetzt sowie national und international sichtbar werden und in der Lage sind, auch koordinierte Programme erfolgreich einzuwerben und durchzuführen.
Alle Profilbereiche haben regionalen Bezug und verfolgen Forschungsansätze, die das Potenzial für eine nationale und internationale Sichtbarkeit haben.
Profilbereich MINT-Didaktik
Durch die Neubesetzung von insgesamt sechs Professuren für die Didaktiken der Naturwissenschaften, der Mathematik und des Sports ist der Fachbereich in der Lage, alle Wissenschaftsdidaktiken mit professionellem Personal anzubieten.
Dabei hat der Fachbereich darauf geachtet, dass die Forschungsansätze der Professuren alle Altersstufen der Gesellschaft von der Grundschule über die Sekundarstufe bis zu Weiterbildungsaspekten abdecken.
Die bereits geschaffene Dachstruktur KOMINT führt diese Didaktikprofessuren zusammen und macht sie zu sichtbaren Akteuren innerhalb der Bildungslandschaft der Region. Insgesamt wird im Didaktikbereich eine Situation geschaffen, in der die betreffenden Professuren eine sichtbare Rolle bei Fragen der MINT-Bildung in Schule und Weiterbildung einnehmen.
Profilbereich Effekte anthropogener Stressoren in Ökosystemen
Das Zeitalter des ‚Anthropozäns' ist durch einen umfassenden Einfluss des Menschen auf seine Umwelt geprägt. In diesem Zusammenhang prominent diskutierte Themen sind zum Beispiel Klima- und Landnutzungswandel, Umweltverschmutzung und Eutrophierung sowie der dramatische Verlust der Artenvielfalt. Die Erforschung und Bewertung des anthropogenen Einflusses auf Ökosysteme stellt eine vordringliche gesamtgesellschaftliche Aufgabe dar. Dieser Profilbereich bearbeitet in diesem Kontext zum einen die Auswirkungen von Faktoren wie bspw. der Temperaturveränderungen oder der Eutrophierung, welche anthropogene Stressoren herausragender Bedeutung darstellen. Zum anderen wird das Schadpotential von Mikroplastikpartikeln in aquatischen Ökosystemen untersucht, welche ein ökotoxikologisches Risiko darstellen. Ziel vieler Projekte ist die Erarbeitungen von Vorschlägen zum Risikomanagement von menschengemachten Problemen und einen nachhaltigen Umgang mit der begrenzeten Ressource Umwelt und Natur.
Dieser Profilbereich wird wesentlich durch die aktuelle Berufungsstrategie gestärkt. Vier fachwissenschaftliche Professuren (Limnologie, Physische Geographie – Anthropogene Landschaftsveränderungen, Ökohydrologie, Bioorganische Chemie) verstärken diesen Profilbereich und sie sind direkt anschlussfähig. Wir legen Wert auf die Förderung von wissenschaftlichem Nachwuchs und haben drei der vier Professuren als Juniorprofessuren ausgewiesen (zweimal ohne, einmal mit Tenure-Track).
Profilbereich Materialkunde
Die Forschungsschwerpunkte nehmen zum einen Bezug auf materialwissenschaftlich orientierte Forschung rund um das Thema „Keramik“, das prominent im "Koblenz Institute of Advanced Ceramic Material Properties Studies" gebündelt wird. Hier sind neben der Universität auch die Hochschule Koblenz, das European Centre of Refractories (ECREF) und das Forschungsinstitut für Anorganische Werkstoffe - Glas/Keramik - GmbH (FGK) in Höhr-Grenzhausen als starke, regionale außeruniversitäre Partner involviert. Ein Forschungsschwerpunkt geht zukünftig in Richtung der keramischen Biosensorik, welcherden Schwerpunkt „Materialkunde“ über seine jetzigen Aktivitäten in den Bereichen der keramischen Hochtemperaturwerkstoffe erweitern wird. In diesem Bereich können wir eine internationalen Maßstäben messbare apparative Forschungsinfrastruktur aufweisen. Des Weiteren werden im Bereich der Polymerforschung in chemisch und physikalisch orientierten Arbeitsgruppen Forschungsaktivitäten realisiert, die sich mit der Herstellung und den Materialeigenschaften von polymeren Werkstoffen befassen. Auch hier bestehen seit vielen Jahren feste Kooperationen mit regionalen Akteuren.
Querschnittthema Wasser
Der Fachbereich kooperiert zum Thema „Wasser“ eng mit der Hochschule Koblenz und der ortsansässigen Bundesanstalt für Gewässerkunde. Die sich daraus ergebende Kombination an Fachkompetenz ist für die Wissenschaftsregion Koblenz ein zumindest nationales Alleinstellungsmerkmal. Die Arbeitsgruppen des Fachbereichs bearbeiten oder entwickeln Forschungsansätze, die sich mit dem Thema Wasser als Lebensraum, als Ressource oder als Umgebungsraum für Werkstoffe beschäftigen. Die enge Interaktion des Querschnittthemas mit dem Profilbereich „Effekte anthropogener Stressoren in Ökosystemen“ liegt ohnehin auf der Hand. Durch die Berufungsstrategie der nächsten Jahre wird dieses Thema zusätzlich gestärkt, z.B. einem Forschungsschwerpunkt im Bereich des Wasser-Land-Übergangs (z.B. Auen, Moore etc.).
Querschnittthema Mathematische Modellierung, Simulation und Optimierung
Da sowohl in den Profil- und Querschnittsbereichen große Datenmengen anfallen, als auch die Notwendigkeit besteht, Forschungsergebnisse in mathematische Modelle zu überführen, die geeignet sind, die Auswirkungen verschiedener Einflussgrößen auf komplexe Geschehnisse zu verstehen, haben wir das Querschnittsthema „Mathematische Modellierung, Simulation und Optimierung“ in unseren Leitlinien. So arbeitet das Mathematische Institut beispielsweise im Bereich der Simulation der Ausbreitung von Infektionskrankheiten wie Dengue oder auch Corona, aber beispielsweise auch in Kooperation mit dem Institut für Sportwissenschaft im Bereich der Biomechanik und der Muskelmodelle. Über das Mathematische Institut wird außerdem eine Vernetzung mit dem Fachbereich 4: Informatik in Forschung und Lehre realisiert. Mittels der anstehenden Berufungsverfahren wird dieser Schwerpunkt weiter gestärkt werden.