Forschungs-Profil
Knowledge Spheres – die neue Forschungslandschaft der TU Wien
Die Knowledge Spheres bündeln die Expertise der Universität in Bereichen, die für die Bewältigung zentraler gesellschaftlicher Herausforderungen besonders relevant sind – von resilienten Infrastrukturen über nachhaltige Energiesysteme bis hin zu Quantentechnologien und digitaler Transformation. Die dynamische, vernetzte Darstellung der Forschungs-, Innovations- und Lehraktivitäten zeigt, mit Fokus auf den europäischen Schlüsseltechnologien (KETs) zeigt, wie disziplinübergreifende Teams entlang der Innovationskette – von Advanced Manufacturing über Micro‑ and Nanoelectronics bis zu Photonics und Industrial Biotechnology – komplexe Fragen lösen und damit den Beitrag der TU Wien für Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt konkret machen.
Auf Basis einer datenbasierten, KI-gestützten Analyse von Forschungsprojekten, Publikationen, Qualifikationen und Lehraktivitäten entstand in enger Zusammenarbeit zwischen Forschenden und Administration (Forschungsteams Data Science und Knowledge Graph Lab, Fachbereiche Forschungskoordination und Forschungsinformationssysteme, Campus-IT) eine neue Struktur. Der Prozess wurde von Feedbackschleifen mit Forschenden sowie dem Rektorat begleitet.
Mit den neu definierten Knowledge Spheres ist ein wichtiger Meilenstein erreicht. Die neue Landschaft besteht aus sechs übergeordneten, missionsorientierten Themen, darunter 31 Fields of Competences als verbindende interdisziplinäre Kompetenzcluster und 115 Nodes of Expertise als thematisch fokussierte Forschungsfelder Sechs transversale Themen – AI, Materials, Modelling, Sensing, Sustainability und Formal Methods – durchziehen alle Spheres als Querschnittslinien.
Die Knowledge Sphere „Bioengineering and Medical Technologies for One Health” verbindet Forschung und Lehre an der Schnittstelle von Life-Sciences, (Bio-)Technik und Medizin.
Im Mittelpunkt stehen biotechnologische Prozesse, fortgeschrittene Materialien und Bildgebung sowie medizinische Assistenzsysteme – von der molekularen Ebene bis zur Anwendung. Forschende arbeiten unter anderem an Tissue Engineering, Biosensorik, medizinischer Bildgebung, Rehabilitation und KI-gestützter Wirkstoffentwicklung und Biomodellierung. Studienangebote wie u.a. Biomedical Engineering und Technische Physik vermitteln die wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen dafür. In Zusammenarbeit mit Kliniken, Industrie und öffentlichen Einrichtungen entstehen durch modernste Technik und ingenieurswissenschaftliche Expertise neue Methoden und Anwendungen für personalisierte Medizin, Gesundheitsversorgung und Public Health, und damit für eine ganzheitliche Betrachtung der Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt.
Die Knowledge Sphere „Data and Intelligent Systems for Digital Transformation“ inkludiert Themen aus Forschung und Lehre rund um Künstliche Intelligenz, Daten und Algorithmen.
Ziel ist es, digitale Technologien zu verstehen und zu entwickeln, die leistungsstark, sicher und vertrauenswürdig eingesetzt werden können. Die Themen reichen von theoretischer Informatik, Logik und Mathematik über künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, Computer Vision und Sprachverarbeitung bis zu autonomen Systemen, digitalen Zwillingen, Robotik, und verteiltem Rechnen. Studienangebote wie zum Beispiel Data Science oder Computational Science and Engineering vermitteln die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen dafür. Gleichzeitig entstehen neue und innovative Anwendungen für Industrie, Infrastruktur und Gesellschaft – etwa intelligente Assistenzsysteme, datenbasierte Entscheidungsprozesse und neue Formen der Zusammenarbeit zwischen Mensch und KI.
Die Knowledge Sphere „Future Energy and Advanced Manufacturing for Industrial Leadership“ umfasst Aktivitäten rund um eine nachhaltige Energieversorgung, ressourcenschonende Produktion und zukunftsfähige Mobilität.
Im Zentrum stehen Energie- und Umwelttechnologien, nachhaltige Materialien, Fortgeschrittene Produktionstechnologien und Industrielle KI. Grundlagen aus Thermodynamik, Elektrochemie, Materialwissenschaften, Strömungsmechanik, Mechatronik und Leistungselektronik bilden die Basis für neue Technologien. Studienangebote wie Physikalische Energie- und Messtechnik, Green Chemistry, Umweltingenieurwesen oder Manufacturing and Robotics vermitteln die dafür notwendigen Kompetenzen. Gleichzeitig entstehen Lösungen für Mobilität, Weltraum- und Luftfahrttechnologien, zirkuläre Technologien, Wasserstoff, elektronische Komponenten und Systeme, additive Fertigung, KI-gestützte Produktionsprozesse und Robotik. In enger Zusammenarbeit mit Industrie und Gesellschaft werden Forschungsergebnisse in skalierbare Technologien für die Energie- und Ressourcenwende und moderne Mobilitätssysteme überführt.
Die Knowledge Sphere „Quantum and Nano Systems for Deep Tech Leadership“ verbindet Forschung und Lehre zu Quantenphysik und Qunateninformation, Nanotechnologie und Materienphysik.
Sie schafft wesentliche Grundlagen für neue Technologien in Computing, Kommunikation, Sensorik und fortgeschrittene Werkstoffe (Advanced Materials). Im Mittelpunkt stehen unter anderem Quantenkommunikation und Quantensensorik, Photonik sowie Kern- und Teilchenphysik. Die Entwicklung und Modellierung von funktionellen Oberflächen, Halbleitern und neuen Materialen sowie zugrundeliegende Wechselwirkungen bilden weitere Schwerpunkte. Fundamentale Mathematik, Physik und Künstliche Intelligenz spielen dabei ebenso eine wichtige Rolle wie moderne Mess- und Fertigungstechnologien. Masterstudiengänge wie Quantum Information Science and Technology, Physikalische Energie- und Messtechnik sowie Biomedical Engineering vermitteln zentrale Kompetenzen und ergänzen die interdisziplinäre Ausbildung in verwandten Bereichen. Forschung aus dieser Knowledge Sphere bringt neue Ansätze für sichere Kommunikation, hochpräzise Messtechnik, medizinische Bildgebung und Halbleitertechnologien hervor.
Die Knowledge Sphere „Safety and Security for Resilient Societies“ umspannt Forschung, Lehre und Innovation, die sich einer sicheren und widerstandsfähigen Gesellschaft widmet.
Im Fokus stehen der Schutz digitaler und physischer Infrastrukturen, der Umgang mit Cyberbedrohungen sowie die Anpassung an den Klimawandel. Künstliche Intelligenz, Kryptografie, Geodaten, Fernerkundung, Weltraumanwendungen und Klima- und Umweltmonitoring liefern dafür wichtige Grundlagen. Forschende entwickeln Methoden, um Cyberangriffe zu erkennen, kritische Systeme abzusichern und Hochwasser, Dürren oder Veränderungen der Landnutzung besser zu beobachten und vorherzusagen. Studienangebote im Rahmen des Interuniversitären Kooperationszentrum „Water & Health“ und der Informatics Doctoral School sowie Studienprogramme wie Digital Engineering und der Erasmus Mundus Master of Cartography vermitteln dafür relevante Kompetenzen. In Zusammenarbeit mit öffentlichen Einrichtungen und Industrie entstehen Lösungen für Verteidigung, Katastrophenmanagement, sichere Kommunikation, Gefahrenzonenplanung und -management.
Die Knowledge Sphere „Urban Systems Design for Sustainable Transformation“ umfasst Forschung, Lehre und Innovation für die nachhaltige Entwicklung von Städten und Regionen.
Im Mittelpunkt stehen Architektur und Raumplanung, Bau und Urbane Technologien, Energie- und Umwelttechnologien, Mobilität und Infrastruktur sowie deren Zusammenspiel in urbanen Systemen. Die facettenreiche, interdisziplinäre Forschung reicht von energieeffizienten Gebäuden und nachhaltigen Bau- und Konstruktionsmaterialien über zukunftsfähige Systeme einer Kreislaufwirtschaft, erneuerbare Energiesysteme und intelligente Netze bis hin zu Stadtentwicklung, Wohnen und Klimaanpassung. Digitale Methoden wie Building Information Modeling, Computer Vision und Virtuelle Technologien unterstützen Design, Planung, Konstruktion und Betrieb. Studien- und Lehrangebote wie TU SustainAbility, Umweltingenieurwesen, Digital Civil Engineering Science, Building Science and Environment sowie Green Chemistry vermitteln die dafür notwendigen Kompetenzen. Gemeinsam mit Praxis und Gesellschaft entstehen Lösungen für nachhaltige Mobilitätssysteme, Kreislaufwirtschaft und klimaneutrale, resiliente und lebenswerte Städte und Regionen.