Forschungsbereiche
Die Fakultät für Ingenieurwissenschaften bündelt ihre Expertise in neun übergeordneten Forschungsbereichen, die die Basis für interdisziplinäre Kooperationen innerhalb der Universität sowie mit externen Partnern aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft bilden. Viele Fachgebiete lassen sich dabei mehreren Forschungsbereichen zuordnen und verdeutlichen so die starke intradisziplinäre Vernetzung innerhalb der Fakultät und zwischen den Abteilungen Bauwissenschaften, Elektrotechnik und Informationstechnik und Maschinenbau und Verfahrenstechnik. Die Forschung ist eng mit einer an den Fakultätsschwerpunkten orientierten Lehre auf höchstem Niveau verbunden. Unterstützt durch An-Institute und weitere kooperierende Einrichtungen setzt die Fakultät ihre gemeinsam mit Partnern aus anderen nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen sowie Wirtschaft und Industrie erzielten Forschungsergebnisse effizient und schnell in anwendungsreife Praxisprojekte um.
Digitales Bauen
Im Forschungsbereich „Digitales Bauen“ werden neue Ansätze für Planung, Konstruktion und Produktion im Bauwesen entwickelt. Zentrale Themen sind Building Information Modeling (BIM), robotergestützte Fertigungsprozesse, 3D-Druck im Bau, automatisierte Montage sowie die Simulation von Tragstrukturen wie Membranbauten. Besondere Aufmerksamkeit gilt dem Zusammenspiel digitaler Methoden mit nachhaltigen Materialien und modularen Konstruktionsweisen. Das Ziel ist die Etablierung effizienter, flexibler und ressourcenschonender Bauprozesse, die auch den ökologischen Herausforderungen der Zukunft gerecht werden.
Beteiligte Fachgebiete
Energietechnologien, Speicher und Power-to-X
Die nachhaltige Energieumwandlung und -speicherung ist ein zentrales Forschungsanliegen der FIW. Im Fokus stehen die Entwicklung und Optimierung von Power-to-X-Technologien, sCO₂-Kreisläufen, Carnot-Batterien sowie CO₂-Reduktionstechnologien. Dabei werden thermodynamische, elektrochemische und verfahrenstechnische Aspekte interdisziplinär verknüpft. Die Forschung deckt die gesamte Prozesskette ab – von der Materialentwicklung über die Systemintegration bis hin zur energieeffizienten Rückführung und Kreislaufführung. Ziel ist ein substanzieller Beitrag zur Dekarbonisierung industrieller Prozesse und zur Energiewende.
Beteiligte Fachgebiete
Funktionsmaterialien und Nanotechnologie
Dieser Bereich fokussiert sich auf die gezielte Entwicklung und Anwendung funktionaler Materialien – insbesondere im Nano- und Mikromaßstab. Dabei betreibt die FIW international sichtbare Forschung in der Synthese, Charakterisierung und Anwendung von Nanomaterialien – insbesondere für Energie-, Elektronik- und Sensoriksysteme. Nanopartikel werden mittels modernster Verfahren wie Chemical Vapor Synthesis hergestellt und gezielt funktionalisiert. Anwendungen reichen von Photovoltaik und Thermoelektrik bis hin zur gedruckten Elektronik. Darüber hinaus werden quantenelektronische Effekte in Materialien und Bauelementen untersucht – beispielsweise in Zusammenarbeit mit dem Forschungsnetzwerk CENIDE, das die nanowissenschaftliche Kompetenz am Standort bündelt.
Beteiligte Fachgebiete
Intelligente Systeme, KI und Digitalisierung
Künstliche Intelligenz, modellbasierte Simulation und datengetriebene Optimierung prägen diesen Forschungsbereich. Die FIW entwickelt Cyber-physische Systeme, digitale Zwillinge und Machine-Learning-Algorithmen für unterschiedlichste Anwendungsbereiche – von der Fertigungsplanung und Materialentwicklung bis zur autonomen Mobilität und smarten Logistiksystemen. Besondere Stärken liegen in der Kombination aus modellbasierten Ansätzen (z. B. in der Systemregelung) und datenbasierten Methoden (z. B. Deep Learning), die zu robusten, adaptiven und erklärbaren Systemen führen. Ziel ist es, intelligente Technologien zu schaffen, die komplexe Aufgaben eigenständig und effizient lösen können.
Beteiligte Fachgebiete
Material- und Produktentwicklung
In diesem Bereich geht es um die ganzheitliche Gestaltung technischer Produkte – von der Idee über die Werkstoffauswahl bis zur wirtschaftlichen Umsetzung. Im Fokus stehen simulationsgestützte Produktentwicklung, Fertigungstechnologien, Werkstoffintegration sowie Analyse und Optimierung von Produktionsprozessen. Ziel ist die Entwicklung funktionaler, marktfähiger und nachhaltiger Produkte, die technologische Innovation mit ökonomischer Effizienz verbinden.
Beteiligte Fachgebiete
Mobilität, Fahrzeug- und Transportsysteme
Die Ingenieurwissenschaften leisten einen zentralen Beitrag zur Mobilitätswende. An der FIW werden autonome Mobilitätskonzepte auf dem Wasser, zu Land und in der Luft erforscht – darunter die Automatisierung der Binnenschifffahrt, urbane Logistiklösungen sowie Elektromobilität und neue Antriebssysteme. Dazu gehören auch Simulations- und Optimierungsmethoden für multimodale Transportsysteme und die Entwicklung intelligenter Steuerungs- und Assistenzsysteme. Im Fokus steht ein integriertes Verständnis von Technik, Prozessen und Nutzerbedarfen in zukünftigen Mobilitätsökosystemen. Ziel ist es, intermodale Verkehrslösungen zu gestalten, die intelligent, sicher und nachhaltig sind – unter Einsatz modernster Technik und Simulation.
Beteiligte Fachgebiete
Nachhaltige Werkstoffe
Im Zentrum dieses Forschungsbereichs stehen nachhaltige Materialien und deren Entwicklung für die Bau-, Energie- und Fertigungstechnik. Die Forschung umfasst nachhaltige Zemente und Betone, grüne Metallurgie, recycelte Baustoffe sowie Werkstoffe für energieeffizientes Bauen. Weitere Themen sind die Entwicklung nachhaltiger Fertigungsprozesse und Lebenszyklusanalysen technischer Werkstoffe. Ziel ist es, innovative Materialien mit verbessertem ökologischen Fußabdruck bereitzustellen und so die Transformation hin zu einer Kreislaufwirtschaft zu unterstützen.
Beteiligte Fachgebiete
Sensorik, Medizintechnik und Terahertz-Systeme
Dieser interdisziplinäre Bereich vereint Hochfrequenztechnik, Biosensorik und medizintechnische Anwendungen. Die Forschung reicht von der Entwicklung von Terahertz-Systemen für die berührungslose Materialcharakterisierung und Detektion über optische und elektrochemische Sensoren bis hin zu medizinischen Diagnosesystemen, Wearables und Neuroimplantaten. Besondere Schwerpunkte liegen auf der Kombination mit künstlicher Intelligenz, um präzise, adaptive und patientennahe Lösungen zu entwickeln – für die medizinische Praxis, die industrielle Überwachung und die Sicherheitsforschung.
Beteiligte Fachgebiete
- Allgemeine und Theoretische Elektrotechnik
- Bauelemente der Höchstfrequenztechnik
- Digitale Signalverarbeitung
- Elektronische Bauelemente und Schaltungen
- Kommunikationstechnik
- Mechanik
- Mechanik und Robotik
- Nachrichtentechnische Systeme
- Nanostrukturtechnik
- Optoelektronik
- Siedlungswasser- und Abfallwirtschaft
- Steuerung, Regelung und Systemdynamik
- Systeme der Medizintechnik
Wasser, Umwelt und Ressourcen
Die Sicherung natürlicher Ressourcen und der Schutz unserer Umwelt zählen zu den globalen Herausforderungen, denen sich die FIW mit technischer Expertise widmet. Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf Membran- und Adsorptionsverfahren zur Wasseraufbereitung, Mikroschadstoffelimination, Gewässerschutz, Abwasserbehandlung und Renaturierung. Gleichzeitig werden ressourceneffiziente Prozesse und Kreislaufwirtschaftskonzepte in der Umwelt- und Verfahrenstechnik entwickelt. Ziel ist es, technologisch fundierte Lösungen für eine nachhaltige Nutzung von Wasser und Rohstoffen bereitzustellen, diese mit ökologischer Verantwortung zu verbinden und einen aktiven Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz zu leisten.