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Wissenschaftliche Teilprojekte im Überblick

Die Forscher des SFB 716 arbeiten in Teilprojekten gemeinsam in vier Projektbereichen (A-D). Diese verbinden mehrere Institute der Universität Stuttgart und verknüpfen so die wesentlichen Kompetenzen verschiedener ingenieur- und naturwissenschaftlicher Fachbereiche und der Informatik.

Aktuelle Teilprojekte

  • Projektbereich A
    Strömungsmechanik und Thermodynamik

    Die Anwendungsgebiete erstrecken sich von der chemischen Prozess- und Verfahrenstechnik über die Medizin- bis hin zur Strömungstechnik aus dem klassischen Maschinenbau. Um komplexe Simulationen dieser Vorgänge zu ermöglichen, werden Methoden entwickelt, bestehende Ansätze erweitert sowie verschiedene partikelbasierte Simulationsmethoden miteinander kombiniert.

    Über diesen Projektbereich

     

    • Teilprojekt A.6

      Simulation der Morphologieausbildung von offenporigen Materialien
      Prof. Dr.-Ing. Ulrich Nieken

    • Teilprojekt A.8

      Agglomeration kleinster Partikel in turbulenten Strömungen
      Prof. Dr. Andreas Kronenburg

    • Teilprojekt A.9

      Modellierung und Vorhersage supramolekularer Komplexe zur Entwicklung neuer Materialien
      Jun.-Prof. Dr. Niels Hansen, Prof. Dr. Joachim Groß

  • Projektbereich B
    Materialwissenschaften und Mechanik

    Atomistische Simulationen spielen eine zunehmende Rolle in Materialwissenschaften und Mechanik. Partikelmethoden schließen die Lücke zwischen atomaren und makroskopischen Längenskalen und sind bei vielen Anwendungen unverzichtbar im Rahmen von Multiskalensimulationen.

    Über diesen Projektbereich

     

    • Teilprojekt B.2

      Atomistische Simulation innerer Grenzflächen von Kupferbasislegierungen
      Prof. Dr. Siegfried Schmauder

    • Teilprojekt B.5

      Laserablation: Von einfachen Metallen zu komplexen Materialien
      PD Dr. Johannes Roth

    • Teilprojekt B.6

      Struktur und Stabilität von Kohlenstoffnanoclustern
      Prof. Dr. Jörg Wrachtrup, Jun.-Prof. Dr. Maria Fyta

    • Teilprojekt B.8

      Gekoppelte PIC-DSMC-Simulation von lasergetriebenen ablativen Expansionsvorgängen
      Prof. Dr. Claus-Dieter Munz, Prof. Dr. Stefanos Fasoulas

  • Projektbereich C
    Biochemie und Biophysik

    Proteine und DNA mit ihrer Struktur und ihrem Verhalten zu verstehen, spielt für viele Disziplinen eine essentielle Rolle. Die Komplexität und Dynamik dieser Systeme sowie deren Wechselwirkungen mit Lösungsmitteln erfordern die Betrachtung langer Zeiträume sowie die Berücksichtigung großer Teilchenzahlen. Im SFB 716 werden Methoden zur Untersuchung von Biopolymeren in komplexen Umgebungen oder Prozessen eingesetzt und weiterentwickelt.

    Über diesen Projektbereich

     

    • Teilprojekt C.1

      Modellierung des Einflusses von organischen Lösungsmitteln auf Lipasen
      Apl. Prof. Dr. Jürgen Pleiss

    • Teilprojekt C.5

      Makromolekularer Transport durch nanoskalige Poren
      Prof. Dr. Christian Holm

    • Teilprojekt C.6

      Umbrella-Sampling-Simulationen
      Prof. Dr. Johannes Kästner

    • Teilprojekt C.8

      Molekulardynamik-Simulationen zur Bestimmung von Entfaltungspfaden und stabilen Konformationen von DNA G-Quadruplexen
      Dr. Jens Smiatek, Prof. Dr. Johannes Kästner

    • Teilprojekt C.9

      Diamontoid-funktionalisierte Nanoporen als Biosensoren
      Jun.-Prof. Dr. Maria Fyta

  • Projektbereich D 
    Skalierbare Algorithmen und effiziente Implementierung

    Um auch in Zukunft realistische Teilchensimulationen komplexerer Systeme zu berechnen, wird ausreichend Rechenleistung benötigt. Verfügbare Parallelität muss optimal ausgenutzt werden, Methoden zur Skalierung der Rechenleistung, heterogene Plattformen und neue Ansätze zur effizienten Datenanalyse sind daher erforderlich.

    Über diesen Projektbereich

     

    • Teilprojekt D.3

      Visualisierung von Systemen mit großen Teilchenzahlen
      Prof. Dr. Thomas Ertl, Dr. Guido Reina

    • Teilprojekt D.4

      Interaktive Visualisierung der Eigenschaften von Protein-Lösungsmittel-Systemen
      Prof. Dr. Thomas Ertl, Apl. Prof. Dr. Jürgen Pleiss

    • Teilprojekt D.5

      Aggregations- und Multiskalentechniken
      Prof. Dr. Daniel Weiskopf

    • Teilprojekt D.8

      Adaptive Gitterimplementierung für parallele Lattice-Bolzmann Methoden in der Partikelsimulation
      Prof. Dr. Miriam Mehl

    • Teilprojekt D.9

      Lastbalancierung für hochskalierbare Simulationen mit großen Teilchenzahlen
      Jun.-Prof. Dr. Dirk Pflüger, Dr. Colin W. Glass

  • Weitere Teilprojekte

    • Teilprojekt Ö

      Öffentlichkeitsarbeit
      Prof. Dr. Thomas Ertl, Prof. Dr. Daniel Weiskopf

Beendete Teilprojekte

    • Teilprojekt A.1

      Molekulardynamische Simulation von mehrphasigen Strömungen realer Fluide in nanoskaligen Kanälen
      Prof. Dr. Jandrec Vrabec

    • Teilprojekt A.2

      Entwicklung von Hybridansätzen zur Simulation von Mikrofluiden
      PD Dr. Jens Harting

    • Teilprojekt A.4

      Molekulare Simulation von Hydrogelen
      Prof. Dr.-Ing. Hans Hasse

    • Teilprojekt A.5

      Simulation von abrasiven Schädigungsprozessen
      Prof. Dr. Peter Eberhard, Dr.-Ing. Florian Fleissner

    • Teilprojekt A.7

      Molekulardynamik zur Selbstassemblierung von Nanokristallen
      Prof. Dr.-Ing. Joachim Groß, Prof. Dr. Christian Holm

    • Teilprojekt B.1

      Molekulardynamik großer Systeme mit weit reichenden Wechselwirkungen
      Prof. Dr. Hans-Rainer Trebin, PD Dr. Johannes Roth

    • Teilprojekt B.3

      Mesoskopische Simulation poröser Materialien mit körniger Mikrostruktur
      Prof. Dr. Rudolf Hilfer

    • Teilprojekt B.4

      Simulation von Bruchvorgängen in stoßangeregten granularen Festkörpern
      Prof. Dr. Peter Eberhard, Jun.-Prof. Dr.-Ing. Robert Seifried

    • Teilprojekt B.7

      MD-Simulationen zur Festigkeitserhöhung durch GP-Zonen im System Al-Cu
      Prof. Dr. Siegfried Schmauder, Dr.-Ing. Peter Binkele

    • Teilprojekt C.3

      Modellierung der Inhibitor-Resistenz von β-Lactamasen
      Prof. Dr. Jürgen Pleiss

    • Teilprojekt C.4

      Untersuchung der Translokation von Proteinen mittels MD-Simulationen
      Prof. Dr. Jörg Wrachtrup

    • Teilprojekt D.1

      Softwareumgebung zur skalierbaren Simulation von Strömungen realer Fluide in
      nanoskaligen Kanälen

      Dr.-Ing. Martin Bernreuther

    • Teilprojekt D.2

      Performante Vielteilchensimulation auf verschiedenen Rechnerarchitekturen
      Prof. Dr. Michael Resch

    • Teilprojekt D.7

      Gitterfreie Mehrskalen-Methoden für Festkörpersimulationen
      Prof. Marc A. Schweitzer