Am 13. Dezember 2024 fand die alljährliche Mitgliederversammlung des Industrial Consortium SimTech e. V. (IC SimTech) statt. Die Veranstaltung bot den teilnehmenden Mitgliedern eine Gelegenheit, das vergangene Jahr Revue passieren zu lassen.
Das IC SimTech ist ein gemeinnütziger Verein, der als Plattform für den direkten Austausch zwischen Wissenschaft und Industrie im Bereich der Simulationstechnologie dient. Ziel des Konsortiums ist es, die Zusammenarbeit zwischen dem Exzellenzcluster SimTech der Universität Stuttgart und industriellen Partnern zu fördern, um innovative Forschungsansätze in praktische Anwendungen zu überführen.
Ein Höhepunkt der Veranstaltung war die Würdigung herausragender Abschlussarbeiten, die für ihre exzellente Qualität und wissenschaftliche Relevanz ausgezeichnet wurden. Aus einer Vielzahl an Nominierungen wurden vier Preisträger ausgewählt, die ihre Forschungsarbeiten vorstellten.
Die Preisträger und ihre Arbeiten
Bachelorarbeiten
Dimitrios Geladaris: "The Camassa-Holm equation as a model problem for filtered turbulence"
Institut für Angewandte Analysis und Numerische Simulation, betreut von Prof. Christian Rohde
Dimitrios Geladaris beschäftigte sich mit der numerischen Lösung der Camassa-Holm-α-Gleichung, einem Modellproblem für turbulente Strömungen, das hohe analytische und rechnerische Herausforderungen birgt. Er entwickelte ein neuartiges numerisches Schema, das die Dissipation der α-Energie garantiert und damit ein fundamentales Stabilitätsproblem löst. Dieses Ergebnis ist in der Forschung einzigartig und ein bedeutender Beitrag zur Simulation von turbulenten Strömungen. Seine Arbeit kombiniert Modellierung, mathematische Analyse und numerische Simulation in einer außergewöhnlichen Tiefe und Breite und übertrifft die üblichen Anforderungen einer Bachelorarbeit deutlich. Die Ergebnisse werden derzeit für eine Veröffentlichung vorbereitet.
Simon Grether: "Modelling salt precipitation in porous media: Development of a double-porosity model"
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung, betreut von Prof. Rainer Helmig
In seiner Bachelorarbeit entwickelte Simon Grether ein innovatives Mehrkontinua-Modell zur Beschreibung der Salzbildung in porösen Medien. Dieses Modell geht weit über die Standardansätze hinaus, indem es die Wechselwirkung zwischen dem ausgefällten Salz und dem Verdunstungsprozess berücksichtigt. Seine Arbeit zeigt nicht nur ein tiefes Verständnis der physikalischen und mathematischen Grundlagen, sondern auch herausragende Fähigkeiten in der Implementierung und Validierung der Modelle mit Hilfe des Simulationswerkzeugs DuMux. Die Ergebnisse seiner Arbeit sind von hoher praktischer Relevanz, beispielsweise für die Optimierung von Solaranlagen oder landwirtschaftliche Anwendungen. Eine Veröffentlichung der Ergebnisse in der Fachzeitschrift Transport in Porous Media ist in Vorbereitung.
Masterarbeit
Niklas Funcke: "Analysis of robust optimal quantum annealing protocols: Robustness against coherent control errors"
Institut für Systemtheorie und Regelungstechnik, betreut von Prof. Frank Allgöwer
Niklas Funcke untersuchte in seiner Masterarbeit die Robustheit von Quantenannealing-Protokollen gegenüber Steuerungsfehlern. Diese Protokolle sind entscheidend für die Nutzung von Quantencomputern in Anwendungen wie Optimierung und maschinellem Lernen. Seine Analyse zeigt, dass bestehende Ansätze in der Präsenz von Fehlern suboptimal sind, und liefert neue, robuste Strategien, die explizit Rauschen berücksichtigen. Diese Ergebnisse wurden bereits in der renommierten Zeitschrift New Journal of Physics veröffentlicht, was die hohe wissenschaftliche Relevanz und Originalität seiner Arbeit unterstreicht. Neben der Qualität der Ergebnisse beeindruckte Herr Funcke durch seine Fähigkeit, ein hochkomplexes Thema selbstständig zu bearbeiten und innovative Lösungsansätze zu entwickeln.
Doktorarbeit
Patrick Buchfink: "Structure-Preserving Model Reduction on Subspaces and Manifolds"
Institut für Angewandte Analysis und Numerische Simulation, betreut von Prof. Bernard Haasdonk
In seiner Dissertation widmete sich Herr Buchfink der strukturerhaltenden Modellreduktion (Model Order Reduction, MOR). Er entwickelte innovative Techniken, die es ermöglichen, komplexe dynamische Systeme effizienter zu simulieren, ohne deren physikalische Konsistenz zu verlieren. Besonders hervorzuheben sind seine Beiträge zur Reduktion von Hamiltonschen Systemen, bei denen die Erhaltung der Energie und die physikalische Struktur gewährleistet bleiben. Ein weiteres Highlight ist die Entwicklung eines neuen Frameworks für MOR auf Mannigfaltigkeiten, das eine Vielzahl existierender Methoden vereinheitlicht und erweitert. Seine Arbeit ist nicht nur theoretisch bahnbrechend, sondern auch praktisch relevant, wie die Anwendung in verschiedenen Ingenieurwissenschaften zeigt. Die Ergebnisse sind in führenden Fachzeitschriften veröffentlicht worden, darunter SISC und MCA.
Die Präsentationen der Preisträger stießen auf großes Interesse und regten lebhafte Diskussionen an. Der IC SimTech e. V. bedankt sich bei allen Mitgliedern und Gästen für ihre Teilnahme und gratuliert den Preisträgern herzlich zu ihren Leistungen.