Pressearchiv 2003

Als 1835 die erste deutsche Bahnlinie zwischen Nürnberg und Fürth eingerichtet wurde, warnte ein medizinisches Gutachten vor geistiger Unruhe: Eine Fahrt mit dem Stahlross könne zum delirium furiosum führen. Auch heutige Fahrgäste kann der öffentliche Personennahverkehr gelegentlich in nervöse Zustände versetzen. Deshalb entwickelt das ITWM gemeinsam mit dem Verkehrsverbund Rhein-Neckar seit zwei Jahren eine Software namens AnSiM.

Windkraftanlagen schießen zurzeit wie Pilze aus dem Boden. Das Geschäft mit dieser Energiequelle entwickelt sich auch dank staatlicher Subventionen positiv. Bereits heute ließe sich mit allen in Deutschland installierten Windrädern die Stadt Berlin mit Strom versorgen. Die Lebensdauer und damit Wirtschaftlichkeit der Anlagen wird jedoch auch vom Energieträger selbst beeinflusst: Der Wind bläst in Böen, rüttelt an den Rotorblättern und erzeugt so häufige mechanische Lastwechsel. Drehmomentschwankungen an der Antriebswelle können zu Schwingungen führen, die auf Dauer Schäden an Welle, Kupplungen und dem Getriebe hervorrufen. Daher benötigen Hersteller und Betreiber moderner Windmühlen Sensorsysteme, die den Betriebszustand überwachen und rechtzeitig warnen, wenn sich Schäden anbahnen.

Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM erhält vom Land Rheinland-Pfalz und dem europäischen Fond für regionale Entwicklung eine Förderung von über einer Mio. Euro für den Aufbau einer mathematischen Forschungsplattform für regionale Unternehmen. Davon werden in den nächsten zwei Jahren vor allem kleine und mittlere Unternehmen in der Region profitieren: Mit den mathematischen Simulationen des ITWM werden ihre Produktionsprozesse, Produkte und Planungsverfahren optimiert und ihre Position am Markt gestärkt.

Die Natur macht es vor: Der Kiel einer Vogelfeder ist hohl und trotzdem stabil - ein fester Knochen oder Holz ist nicht massiv, sondern besitzt eine luftige Innenstruktur. Die Leichtigkeit des Seins hat längst auch in der Werkstoffentwicklung Einzug gehalten: Mit Metallschäumen beispielsweise lassen sich leichte und doch feste Bauteile fertigen. Solche Materialien besitzen filigrane dreidimensionale Mikrostrukturen, die aus Teilchen, Poren und Stegverbindungen bestehen und die unter anderem das mechanische Verhalten bestimmen. Will man sie genauer untersuchen, offenbaren Anschliffe von Proben unter dem Lichtmikroskop jedoch nur einen zweidimensionalen Einblick.

Großes Lob aus der Münchner Zentrale der Fraunhofer-Gesellschaft gab es für das Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik bei der diesjährigen Kuratoriumssitzung: Das ITWM hatte 2002 die höchsten Wirtschaftserträge innerhalb der Fraunhofer-Gruppe »Information und Kommunikation«, in der ein Viertel der Fraunhofer-Institute zusammengefasst ist.

Zusammen mit drei Gießereien aus der Region und zwei Konstruktionsbüros untersucht die Abteilung »Strömungen und komplexe Strukturen« des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, wie die Gestalt von Gussteilen automatisch optimiert werden kann.

Wenn das menschliche Herz mit Verfahren wie der Röntgentomografie aufgenommen wird, entstehen zunächst nur Daten. Erst eine Bildverarbeitungssoftware baut gemeinsam mit der Graphikhardware des Computers daraus ein Bild auf. Natürlich wünschen sich Mediziner - aber auch Werkstoffwissenschaftler - möglichst detailreiche Bilder, was zu immer gewaltigeren Datenmengen führt.

Die meisten chaotischen Systeme sind schwer zu verstehen. Dies gilt auch für Filter, Textilien und Dämmstoffe, deren wirre Ansammlungen von Fasern Lösungen filtrieren, Geräusche dämpfen oder Wärme zurückhalten. Die Hersteller gehen bei der Entwicklung ihrer Produkte in der Regel empirisch vor - ahnen also mehr aus Erfahrung, als dass sie wissen, warum und wie ihre Filze und Vliese (non-wovens) funktionieren. Wüssten sie es genauer, könnten sie durch gezielt geänderte Materialeigenschaften oder Produktionsbedingungen einiges an Kosten einsparen. Solche Analysen ermöglicht eine Software, die im Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM entwickelt wurde. Ihr Name »Geodict« leitet sich von Geometrieprediction ab und sie errechnet 3-D-Modelle der Mikrostrukturen.