Prof. Christian Kirches erhält ERC Consolidator Grant

Knapp zwei Millionen Euro Förderung für Projekt zu mathematischer Optimierung an der TU Braunschweig

Für seine Forschung im Bereich der mathematischen Optimierung erhält Professor Christian Kirches von der Technischen Universität Braunschweig einen begehrten Consolidator Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC). Mit rund zwei Millionen Euro wird das Projekt „SCARCE“ (Scalable Control Approximations for Resource Constrained Environments) über fünf Jahre gefördert. Der ERC Grant ist einer der renommiertesten Förderprogramme für Wissenschaftler*innen in Europa.

„Das ist eine große Ehre und Auszeichnung“, sagte Professor Christian Kirches vom Institut für Mathematische Optimierung nach der Bekanntgabe der EU-Förderpreise. Insgesamt werden 321 Forschende aus 21 Ländern mit einem Fördervolumen von 657 Millionen Euro unterstützt. „Unser Institut wird deutlich wachsen. Durch die Förderung können wir bis zu fünf Doktorand*innen und Postdocs einstellen und haben Zusatzmittel zum Beispiel für unsere Ausstattung und Konferenzbesuche. Das ist natürlich in den nächsten Jahren für uns ein ganz anderes Arbeiten. Dass unser Arbeitsgebiet europaweit auf exzellentem Niveau förderfähig ist, macht uns stolz“, so Kirches weiter, der einer von sieben TU-Professor*innen ist, die bislang mit einem ERC Consolidator Grant ausgezeichnet wurden.

„Ich gratuliere Professor Christian Kirches zu dieser hohen Auszeichnung für seine hervorragenden wissenschaftlichen Leistungen. Mit der Vergabe des Consolidator Grants unterstreicht der Europäische Forschungsrat die hohe Relevanz seiner Arbeit für den wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Fortschritt. Mit seinem Erfolg verstärkt Professor Kirches die internationale Strahlkraft der TU Braunschweig als eine Spitzenforschungseinrichtung“, sagt TU-Präsidentin Angela Ittel.

Start des Forschungsprojektes „SCARCE“ ist für Juli geplant. Der Grund dafür sei auch, dass die Mathematik, wie viele Bereiche, derzeit herausgefordert ist, hochkarätigen Nachwuchs zu gewinnen, bedauert Professor Kirches: „Gerade für so ein Projekt will man natürlich auch nur die besten einstellen und es wird einige Zeit kosten, geeignete Bewerber*innen zu finden.“ Das Projekt sei eine schöne Möglichkeit, in den Wissenschaftsbetrieb auf exzellentem Niveau einzusteigen und dann eine wissenschaftliche Karriere zu starten. „Ich hatte selbst das Glück, dass mein Doktorvater Hans Georg Bock in Heidelberg einen ERC Grant hatte. Dadurch habe ich erfahren, was das für eine Außenwirkung hat.“

 „SCARCE“ betreibt Grundlagenforschung für mathematische Optimierungsprobleme

Die Mathematische Optimierung beschäftigt sich mit unterschiedlichen Bereichen des täglichen Lebens, in denen Optimierungsprobleme auftreten. „Ein bekanntes Beispiel ist das autonome Fahren“, erklärt Kirches. Wie gestaltet man ein Fahrzeug so, dass es möglichst risikoarm unterwegs ist? Wie transportieren wir Wärme im Fernwärmenetzwerk? Wie transportieren wir Strom? Wie stellen wir elektrische Leistung in einem komplexen Netzwerk mit Hybridfahrzeugen, Solaranlagen und Energiespeichern zur Verfügung? Für die Mathematik sind das jeweils ähnliche Fragestellungen, die mit sehr vergleichbaren theoretischen Schwierigkeiten verbunden sind. „In ‚SCARCE‘ wollen wir nun die mathematische Theorie für solche Fragestellungen entwickeln und erarbeiten, wie die entstehenden Optimierungsprobleme effizient gelöst werden können“, sagt Professor Christian Kirches.

Wie sehen Lösungen aus und wie kann man sie berechnen? Wie effizient und wie schnell geht das? Ist es von der Größe des Netzwerkes abhängig? Wie sehen Verfahren aus, die Lösungen berechnen? Funktionieren die Berechnungen in Echtzeit, wenn sich, wie beim Beispiel Verkehr, Randbedingungen wie das Wetter oder die Anzahl der Fahrzeuge verändern? Diese mathematischen Probleme seien so schwer, dass man sie nicht einfach durch den Kauf von Chips erschlagen könne, betont Kirches: „Man kann zwar abwarten, bis die Rechner schneller werden, aber die Probleme werden sehr viel schneller schwieriger als die Rechner schneller werden.“

Grundlagentechnologien für die Praxis zur Verfügung stellen

Mathematik sei immer Grundlagenforschung. Dass das Projekt in den nächsten paar Jahren den Automobil-, Fernwärme- oder Elektrizitätsbereich umkrempeln wird, sei nicht zu erwarten. Es ginge darum, Grundlagentechnologien zur Verfügung zu stellen und aufzuzeigen, dass mit hochkarätiger Forschung beispielsweise viel mehr Einspar- und Effizienzpotential gehoben werden kann, als das mit den relativ einfachen lokalen Steuerungs- und Regelungstechniken, die derzeit in der Praxis eingesetzt werden, möglich ist.

„Wir wollen in den kommenden fünf Jahren Algorithmen entwerfen und Computerprogramme schreiben, die der wissenschaftlichen Community dann als Projektergebnis zur Verfügung gestellt werden. Wir hoffen auch auf Interesse aus der Industrie und pflegen entsprechende Kontakte auch in die Region Braunschweig“, so Professor Christian Kirches.

Über das European Research Council (ERC)

Das European Research Council, das 2007 von der Europäischen Union gegründet wurde, ist die wichtigste europäische Förderorganisation für exzellente Pionierforschung. Es fördert kreative Forschende aller Nationalitäten und jeden Alters, die Projekte in ganz Europa durchführen. Das ERC wird von einem unabhängigen Leitungsgremium, dem wissenschaftlichen Rat, geleitet. Das Gesamtbudget des ERC für die Jahre 2021 bis 2027 beläuft sich auf mehr als 16 Milliarden Euro und ist Teil des Programms „Horizont Europa“

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