Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWMBMBF fördert Mathematik für Innovationen – auch am Fraunhofer ITWM
GeoMec, ProFil, FROPT, AMiNa, SNiMoRed und MoreSim4Nano – hinter diesen geheimnisvollen Bezeichnungen verbergen sich Verbundprojekte, an denen das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM mitarbeitet. Gemeinsam ist allen die Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung im Rahmen der Initiative »Mathematik für Innovationen in Industrie und Dienstleistungen«. Neben Industriepartnern wie Adam Opel GmbH, Infineon, John Deere und Wyatt Technology sind auch der Fachbereich der TU Kaiserslautern und verschiedene andere Hochschulen an den Projekten beteiligt.
SNiMoRed steht für «Multidisziplinäre Simulation, nichtlineare Modellreduktion und proaktive Regelung in der Fahrzeugdynamik« und hat die Entwicklung schnellerer Simulationsmodelle für den Entwicklungsprozess von Fahrzeugen zum Inhalt. Am Ende sollen schnelle Algorithmen für Komfort- und Betriebsfestigkeitsanalysen zur Verfügung stehen.
In GeoMec beschäftigen sich die Kaiserslauterer Mathematiker mit »Geometrischer Strukturmechanik für Anwendungen in virtueller und erweiterter Realität«. Dazu zählt beispielsweise die Montagesimulation mit flexiblen Bauteilen. Mit Hilfe der Forschungsergebnisse aus GeoMec kann in Zukunft die Handhabung deformierbarer flächiger Strukturen wie dem Dachhimmel oder anderer Teile der Innenraumverkleidung von Fahrzeugen interaktiv simuliert werden.
ProFil ist die Kurzform des Projekts »Stochastische Produktionsprozesse zur Herstellung von Filamenten und Vliesstoffen«; betrachtet und optimiert wird hier die ganze Prozesskette von Schmelzen und Spinnen über Verwirbeln und Ablegen der vielen tausend Einzelfilamente zu einem Vliesstoff. Das Fraunhofer ITWM ist Konsortialführer dieses Projekts.
Hinter AMiNa stehen »Stochastische Modelle für die Analyse hochporöser Mikro- und Nanostrukturen«; das Fraunhofer ITWM wird hier an mathematischen Modellen zur verbesserten Beschrei-bung der Geometrie von Verbundwerkstoffen arbeiten, um so – verbunden mit bildgebenden Mikroskopieverfahren – die Eigen-schaften moderner Funktionswerkstoffe besser beschreiben und optimieren zu können.
In FROPT geht es um »Modellreduktionsbasierte Optimierungsmethoden zur Feld-Feldfluss-Fraktionierung (AFFFF)«; im Fokus steht die Entwicklung von Simulationsmethoden zur optimalen Auslegung und Kontrolle des Analysegeräts. Die AFFFF ist ein Verfahren zur effizienten Trennung von Nano- und Mikropartikeln unterschiedlicher Größe in mikrofluiden Strömungen und kommt beispielsweise in der Pharmakologie zum Einsatz. MoreSim4Nano schließlich beinhaltet die »Modellreduktion zur schnellen Simulation neuer Halbleiterstrukturen in der Nanotechnologie und Mikrosystemtechnik«. Speziell sollen Techniken zur Modellordnungsreduktion untersucht werden, die einerseits auf Modelle für EM-Schaltkreis-Kopplung anwendbar sind, andererseits Modellparameter wie unsichere Strukturbreiten oder daraus abgeleitete Systemparameter als symbolische Größen erhalten, um eine schnelle Simulation des Systemverhaltens unter Parametervariationen mit dem reduzierten Modell zu erlauben.
Die Förderung läuft bis Mitte 2013; insgesamt erhält das Fraunhofer ITWM aus diesem Programm mehr als 1,5 Mio an BMBF-Mitteln.