2022

Wissenschaft lebt vom Austausch, nicht nur mit den Kolleg:innen vor Ort, genauso fruchtbar sind Impulse von außen. Darum hat das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ein Fellow-Programm ins Leben gerufen: Prominente Gastwissenschaftler:innen kommen für maximal sechs Monate ans Institut und widmen sich gemeinsam mit unseren Forschenden einem Thema. Damit alle Mitarbeitenden des Fraunhofer ITWM vom Austausch profitieren, halten die Fellows einen Gastvortrag und bieten ein Kolloquium an.

Das Thema Energie ist so präsent wie nie zuvor: Von Nachhaltigkeit und erneuerbarer Energie über Energiekosten bis hin zu Sparmaßnahmen – sowohl die Industrie als auch Privathaushalte stehen vor neuen Herausforderungen. Die Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM entwickeln bereits seit einigen Jahren innovative Methoden und Modelle für die Energiebranche – und können einige spannende Projekte vorweisen: Während mit DESPRIMA und FlexEuro die Energienutzung flexibel bleibt, unterstützt das Energiemanagementsystem Amperix die Energieautonomie. Vom 21. bis zum 23. Juni stellen die Forschenden diese und weitere Energie-Projekte auf der Leitmesse E-world vor.

Viele Produkte aus Optik, Medizintechnik, Maschinenbau oder Automobilindustrie werden mit Ultrapräzisions- und Mikrotechnologien hergestellt. Wir alle nutzen sie täglich direkt oder indirekt und profitieren von ihrer Weiterentwicklung. »MePrecise« ist der Wettbewerbsbeitrag verschiedener Forschungseinrichtungen aus Kaiserslautern zum »Clusters4Future«, einem Innovationsnetzwerk des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Prof. Dr. Anita Schöbel, Leiterin des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ist Ko-Sprecherin von »MePrecise«.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit geht weiter: Das Verbundvorhaben »Offene Digitalisierungsallianz Pfalz« des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, der Hochschule Kaiserslautern und der Technischen Universität Kaiserslautern geht in die zweite Förderphase. Die Forschenden konzentrieren sich in diesem Zeitraum insbesondere auf die gesellschaftlichen Herausforderungen der Digitalisierung. Die Bund-Länder-Initiative »Innovative Hochschule« fördert die OD Pfalz in den kommenden fünf Jahren mit 15 Millionen Euro.

Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ist auch dieses Jahr auf der internationalen Fachmesse für Qualitätssicherung »Control« in Stuttgart vertreten. Vom 3. bis 6. Mai zeigen die Forschenden in Halle 6, Stand 6301 ihre Prüfsysteme zur Sicherung der Produktqualität im industriellen Umfeld. Zwei der Exponate dienen der Materialcharakterisierung von Prüfstoffen, ein drittes der virtuellen Entwicklung von Inspektionssystemen.

Noch immer sind Frauen in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik (MINT) unterrepräsentiert; das zu ändern, ist ein Ziel des bundesweiten Girls' Days. Am 28. April können sich Mädchen bei Fraunhofer in verschiedenen digitalen Workshops und Livestreams ausprobieren, spannende Berufe kennenlernen und in direkten Kontakt mit Wissenschaftlerinnen treten. Natürlich zeigen auch Forscherinnen des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ihre spannenden Arbeitsgebiete. Ins-π-riration kommt auch von der aus Kaiserslautern stammenden Youtuberin Susanne Scherer alias MathemaTrick.

Ob Reinigungs-, Rühr-, Knet- oder Injektionsprozesse – mit MESHFREE werden Verfahren der Lebensmitteltechnologie zuverlässig simuliert. Das von den Fraunhofer-Instituten für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM und für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI entwickelte Softwareprodukt verwendet gitterfreie Simulationen, um physikalische Prozesse abzubilden. Auch in diesem Jahr sind die Institute auf der Anuga FoodTec vom 26. bis zum 29. April in Halle 7.1 am Stand A049 vertreten.

Nicht zuletzt wegen der aktuell sehr hohen Preise am Rohstoffmarkt wird der effiziente Umgang mit Energie immer wichtiger. Die Landesregierung Rheinland-Pfalz will aber auch dem Klimawandel entgegenwirken und fördert darum effizienzsteigernde und energiesparende Maßnahmen wie beispielsweise das Projekt »ENERDIG« des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik. Ministerialdirektor Daniel Stich übergab den Förderbescheid in Kaiserslautern an Institutsleiterin Anita Schöbel und Projektleiter Dietmar Hietel.

Man kennt bildgebende Verfahren vor allem aus der Medizin: die hochauflösende Optische Kohärenztomografie (OCT) kommt zum Beispiel in der Augenheilkunde zum Einsatz. Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM nutzt diese Technik zur Dickenmessung sehr dünner Schichten und entwickelt im Projekt »Dünnschicht-OCT« die nächste Generation dieser Messsysteme. Dabei stoßen die Forschenden gemeinsam mit der Mabri.Vision GmbH in Schichtdickenbereiche von weniger als 2 µm vor. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert das Projekt in seinem »Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand« (ZIM).

Beton ist aufgrund seiner Materialeigenschaften für die moderne Bauweise unverzichtbar. Doch neben vielen Vorteilen hat der Universalbaustoff auch Nachteile – vor allem erschwert seine Heterogenität die simulationsgestützte Dimensionierung von Bauteilen und Bauwerken. Durch Biegeversuche induzierte Risse geben Aufschluss über das Bauteilverhalten. Forschende am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM entwickeln eine Analysesoftware für die Computertomographie, um feinste Strukturveränderungen in bewehrten Betonbauteilen sichtbar zu machen. Künftig soll das System mehrere Terabyte an CT-Bilddaten auswerten können. Dabei kann auch Quantencomputing hilfreich sein.