Lead
Computergestutztes Design gewinnt in allen Gebieten der Technik kontinuierlich an Bedeutung - nur nicht fuer das Optimieren von Chemikalien. Dies liegt zum einem am enormen Rechenaufwand, der noetig ist um das Verhalten neuer Chemikalien mit ausreichender Praezision vorherzusagen. Zum anderen ist der chemische Raum, d.h. alle theoretisch darstellbaren Verbindungen, derart gigantisch, dass ein systematisches Ausprobieren, selbst virtuell auf dem Computer, so ineffizient wie illusorisch ist.

Lay summary
Diesem Projekt liegt das Entwickeln von effizienten Optimierungsmethoden zugrunde, die es ermoeglichen sollen, mit dem Computer die vielversprechendsten chemischen Verbindungen zu identifizieren, denen mit hoher Wahrscheinlichkeit, die erwuenschten physikalischen, chemischen, und sogar biologischen Eigenschaften inne wohnt. Diese koennen sodann von experimentellen Chemikern synthetisiert und getestet werden.
Hierzu sollen zwei Ansaetze verfolgt und an biochemischen Systemen veranschaulicht werden: 
1. Ableitungen von Eigenschaften, wie z.B. potentielle Bindungsenergie oder optisches Spektrum, nach chemischer Zusammensetzung werden auf ihre Eignung fuer Optimierungen untersucht. 
2. Sollen ausreichend praezise Vorhersagen von diesen Eigenschaften durch statistische Methoden der kuenstlichen Intelligenz um mehrere Groessenordnungen schneller werden. 
Beides soll im Rahmen der Quantenmechanik stattfinden, da nur diese es ermoeglicht, sowohl alle chemischen Zusammensetztungen zu beruecksichtigen, als auch Eigenschaften mit ausreichender Praezision vorherzusagen.

Diese Arbeit hat das Potential, die Grundlagen fuer dramatische Veraenderungen in fast allen chemischen Anwendungungsbereichen zu legen. So wie heutzutage Autos und Gebaeude auf Computern entwickelt und optimiert werden, so hoffen wir auch einmal neue chemische Verbindungen verlaesslich und routinemaessig zu ``entdecken''. Hiervon wuerden insbesondere pharmazeutische Forschung und Industrie profitieren, ebenso wie die Materialwissenschaften. Grosse Relevanz koennte diese Forschung entwickeln, wenn durch sie neue Medikamente (Antibiotika) oder Materialien (Katalysatoren, Batterien) entstehen.