Die Knowledge Sphere „Bioengineering and Medical Technologies for One Health“ verbindet Forschung und Lehre an der Schnittstelle von Naturwissenschaften, Technik und Medizin. Im Mittelpunkt stehen biologische Prozesse, neue Materialien, Sensoren, Bildgebung und medizinische Assistenzsysteme – von der molekularen Ebene bis zur Anwendung. Forschende arbeiten unter anderem an Tissue Engineering, Biosensorik, medizinischer Bildgebung, Rehabilitation und KI-gestützter Wirkstoffentwicklung. Studienangebote wie 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 von 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 vernetzte Computersysteme. Ziel ist es, digitale Technologien zu entwickeln und zu verstehen, die leistungsfähig, sicher und vertrauenswürdig eingesetzt werden können. Die Themen reichen von theoretischer Informatik, Logik und Mathematik über maschinelles Lernen, Computer Vision und Sprachverarbeitung bis zu autonomen Systemen, digitalen Zwillingen und verteiltem Rechnen. Studienangebote wie Computational Science and Engineering vermitteln die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen dafür. Gleichzeitig entstehen 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 und ressourcenschonende Produktion. Im Zentrum stehen erneuerbare Energiesysteme, nachhaltige Materialien, Wasserstoff, Energiespeicherung und zukunftsfähige Herstellungsverfahren. Grundlagen aus Thermodynamik, Elektrochemie, Materialwissenschaften, Strömungsmechanik und Regelungstechnik bilden die Basis für neue Technologien. Studienangebote wie Physikalische Energie- und Messtechnik, Green Chemistry und Umweltingenieurwesen vermitteln die dafür notwendigen Kompetenzen. Gleichzeitig entstehen Lösungen für Recycling, additive Fertigung und KI-gestützte Produktionsprozesse. In enger Zusammenarbeit mit Industrie und Gesellschaft werden Forschungsergebnisse in skalierbare Technologien für die Energie- und Ressourcenwende überführt.

Die Knowledge Sphere „Quantum and Nano Systems for Deep Tech Leadership“ verbindet Forschung und Lehre zu Quantenphysik, Nanotechnologie und Quanteninformation. Sie schafft die Grundlagen für neue Technologien in Computing, Kommunikation, Sensorik und Materialentwicklung. Im Mittelpunkt stehen unter anderem Quantencomputing, Quantenkommunikation und Quantensensorik sowie die Entwicklung und Modellierung neuer Materialien und Halbleiter. Mathematik, Physik und Künstliche Intelligenz spielen dabei ebenso eine wichtige Rolle wie moderne Mess- und Fertigungstechnologien. Der Masterstudiengang Quantum Information Science and Technology vermittelt zentrale Kompetenzen für die Quantenära und ergänzt die interdisziplinäre Ausbildung in verwandten Bereichen. Forschung aus diesem Bereich bringt neue Ansätze für sichere Kommunikation, präzise Messtechnik, medizinische Bildgebung und Halbleitertechnologien hervor.

Die Knowledge Sphere „Safety and Security for Resilient Societies“ umspannt Forschung und Lehre, 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 Klimawandel und andere Risiken. Künstliche Intelligenz, Kryptografie, Geodaten, Fernerkundung und Umweltforschung 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 wie Digital Civil Engineering Science und der Erasmus Mundus Master of Cartography[LD3.1] vermitteln dafür relevante Kompetenzen. In Zusammenarbeit mit öffentlichen Einrichtungen und Industrie entstehen Lösungen für sichere Infrastrukturen, Wasser- und Energiesysteme sowie die Klimaanpassung.

Die Knowledge Sphere „Urban Systems Design for Sustainable Transformation“ umfasst Forschung und Lehre für die nachhaltige Entwicklung von Städten und Regionen. Im Mittelpunkt stehen Gebäude, Energie, Mobilität, Materialien [LD4.1]und Raumplanung sowie deren Zusammenspiel in urbanen Systemen. Die Forschung reicht von energieeffizienten Gebäuden und nachhaltigen Bau- und Konstruktionsmaterialien über erneuerbare Energiesysteme und intelligente Netze bis zu Stadtentwicklung, Wohnen und Klimaanpassung. Digitale Methoden wie Building Information Modeling, Monitoring und Computer Vision unterstützen Planung, Bau und Betrieb. Studienangebote wie Green Chemistry, Umweltingenieurwesen, Digital Civil Engineering Science und Building Science and Environment vermitteln die dafür notwendigen Kompetenzen. Gemeinsam mit Praxis und Gesellschaft entstehen Lösungen für klimaneutrale, resiliente und lebenswerte Städte und Regionen.