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Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE)

Simulation Lab

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Modellbildung und Simulation technischer Systeme ist eine themenübergreifende Aktivität und unterstützt die Forschungsaufgaben anderer Technologiefelder, wobei der Schwerpunkt auf Methodik und effizienter Nutzung von Hardwareressourcen liegt.
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Modellbildung und Netzwerksimulation

Die Planung und Auslegung vernetzter technischer Systeme erfolgt in der Regel zunächst virtuell. Dazu müssen mathematische Modelle der einzelnen Komponenten identifiziert und in einem Gesamtmodell zusammengefasst werden. Das Gesamtmodell erlaubt dann eine umfassende Systemsimulation und -optimierung. Im Simulation Lab werden Kompetenzen in den Bereichen Modellbildung sowie Einsatz und Entwicklung von Simulations- und Optimierungssoftware gebündelt und vorgehalten. Aktuelle Anwendungen liegen z.B. im Bereich gekoppelter Energie- und Wärmenetzwerke.

Mit den eigenständigen Methodenentwicklungen ist das Simulation in der Lage, die aktuellsten technischen Probleme computergestützt bearbeiten und lösen zu können. So ergibt sich auf natürliche Weise eine enge Zusammenarbeit zwischen Natur- und Ingenieurwissenschaftlern und zwischen Experimentalisten und Simulanten unterschiedlicher Forschungsfelder.

Windrad - Lattice-Boltzmann-Methode (LBM)

Neue Simulations- und Produktionstechniken

Neue Multiskalen-Simulationsmethoden oder Optimierungsalgorithmen, die sich mit unterschiedlichen Arten von Minimierungsproblemen befassen, ermöglichen es uns beispielsweise, die optimale Designlösung aus einem Multispace-Simulationsergebnis auszuwählen und optimale Lösungen zu identifizieren. Dies kann die Entwicklungskosten drastisch senken, die Leistung und Zuverlässigkeit neuer Produkte erhöhen und zur Optimierung der Fertigungstechniken beitragen. In Kombination mit neuen Produktionstechniken wie dem 3D-Druck sind Simulationstechniken Voraussetzung für einen neuen integrativen Ansatz bei der Entwicklung und Produktion neuer Produkte.

Prof. Dr. Dirk Reith im Server-Raum

Leistungsfähige Rechencluster

Für die Aktivitäten im Simulation-Lab kommen sehr leistungsfähige Rechencluster der Hochschule zum Einsatz, welches zu den größten High-Performance-Computing-Facilities an deutschen Fachhochschulen zählt (Stand 2019). Hierzu sind im Folgenden die wichtigsten technischen Fakten gelistet:

  • in Summe ca. 5.300 Hardware threads

  • ca. 48.000 GPU Cores

  • Arbeitsspeicher in Summe von ca. 16,5 TB

  • Hauptspeicher in Summe von ca. 460 TB

„Keine Modellbildung und Simulation – keine technische Innovation. Wir beschäftigen uns im Simulation Lab mit dem Rückgrat der Systementwicklung und schauen in alle Richtungen: technische Neuerungen, Nachhaltigkeit, Skalierbarkeit und Kostenoptimierung. ”

Prof. Dr. Anna-Lena Menn - Professorin für Ingenieurmathematik insbesondere Optimierung technischer Systeme (Foto: @ Phil Dera)

Prof. Anna-Lena Menn
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Forschen und Kooperieren

In vielen Unternehmensstrategien ist die Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen längst als wichtiges Element der Open Innovation etabliert. Bei konkreten Forschungsideen oder bei der Unterstützung unternehmerischer Herausforderungen, steht die Hochschule als wissenschaftliche Partnerin mit ihrer Expertise zur Seite.

Bei Interesse an einer Zusammenarbeit, nehmen Sie gerne Kontakt auf.

Ausgewählte Forschungsprojekte

Kontakt

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Dirk Reith

Mathematik, Physik und Simulationsanwendungen (Forschungsprofessur), Direktor des TREE-Instituts, Präsidialbeauftragter - Institutionelle Forschungskooperationen, Faculty Advisor - BRS Motorsport (Formula Student)

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

B 223

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

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Olaf Bruch

Honorarprofessor für Virtuelle Produktentwicklung

Standort

Sankt Augustin

Raum

A 040

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

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Gerd Steinebach

Mathematik

Standort

Sankt Augustin

Raum

B 251

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

Prof. Anna-Lena Menn

Anna-Lena Menn

Professorin für Ingenieurmathematik insbesondere Optimierung technischer Systeme , Leitung des Forschungsfeldes "Modellbildung und Simulation" im TREE

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

B 229

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

Portraet Tanja Clees EMT 20180201 Foto E. Tritschler (DE)

Tanja Clees

Ingenieurwissenschaften, insbesondere Ingenieurinformatik, Modellbildung und Simulation, Forschungsprofessur, Mitglied des TREE-Direktoriums

Forschungsfelder

Standort

Sankt Augustin

Raum

B 245

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

Fraunhofer SCAI

Standort

Sankt Augustin

Adresse

Schloss Birlinghoven

53757 Sankt Augustin

Schenk-Martin  FBEMT 20150701 StA Foto S.Flessing.jpg (DE)

Martin Schenk

Wissenschaftlicher Mitarbeiter - Fachbereich EMT, Doktorand

Standort

Sankt Augustin

Raum

B221

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin