Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Grabe

Laufzeit: seit 2019

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Das Ende 2018 bewilligte TUHH-Graduiertenkolleg PintPFS zeichnet sich durch seinen interdisziplinären Ansatz aus: Bau- und Maschinenbauingenieure, Verfahrenstechniker und Materialwissenschaftler arbeiten gemeinsam an Fragestellungen, kombinieren und entwickeln experimentelle und numerische Untersuchungsmethoden und erhalten so Einblicke in das Materialverhalten von Partikel-Fluid-Systemen auf verschiedenen Größenskalen. Die Interdisziplinarität des Graduiertenkollegs ist eine neue Herangehensweise in Forschung und Lehre. Sie ermöglicht jungen Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern einen intensiven fachlichen Austausch und Wissensgewinn. Mithilfe des interdisziplinären Ansatzes soll eine neue Generation von Wissenschaftlerinnnen und Wissenschaftlern ausgebildet werden sowie Innovationen im Hinblick auf natürliche und technische Partikel-Fluid-Systeme entstehen.

Das Graduiertenkolleg beschäftigt sich mit Prozessen in natürlichen und technischen Partikel-Fluid-Systemen und bezieht dafür sowohl natürliche Bodenbestandteile wie Ton oder Sand als auch technische Partikel wie Kunststoffgranulat oder Zement mit ein. Bestimmte Eigenschaften der Partikel können durch physikalische, chemische und biologische Prozesse erzeugt werden. Dieses Verfahren will das Kolleg optimieren und dazu die technischen mit den natürlichen Materialien vergleichen. Kooperationspartner sind das Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) sowie das Helmholtz-Zentrum Geesthacht.

Leitung : Prof. Dr. C. Kautz

Laufzeit: seit 2012

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Kratzfeste und zugleich leichte Gehäuse für Smartphones und Laptops; ultraleichte und dennoch hochstabile Flugzeugflügel, Turbinenbeschichtungen, die extreme Hitze aushalten; Photovoltaik-Systeme, die aus Abwärme effizient Strom erzeugen. All diesen Anwendungen ist eines gemein: Sie lassen sich mit den heutigen Materialien kaum oder gar nicht realisieren. Deshalb arbeiten r die Experten des Sonderforschungsbereichs „SFB 986: Maßgeschneiderte Multiskalige Materialsysteme – M³“ an den Grundlagen für eine neue Gattung von Werkstoffen und an ihrem anspruchsvollen Ziel - der Entwicklung völlig neuartiger Werkstoffe und Bauteile quasi am Reißbrett.

Integriert in die Forschungsarbeiten des SFB ist ein Graduiertenkolleg. Dieses stellt einerseits einen organisatorischen Rahmen für die Promotion im Sonderforschungsbereich bereit, soll andererseits aber auch zusätzliche fachliche und überfachliche Kompetenzen vermitteln. Dadurch sollen die Promovierenden umfassend auf ihre spätere Berufstätigkeit in Wissenschaft oder Industrie vorbereitet und ihre Wettbewerbsfähigkeit in diesen Tätigkeitsfeldern unterstützt werden.

Sprecher für die TUHH: Prof. Carsten Gertz

Laufzeit: seit 2022

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Das Graduiertenkolleg wurde von der HafenCity Universität Hamburg (HCU) in Kooperation mit der Technischen Universität Hamburg (TUHH) und der Universität Hamburg (UHH) beantragt und "befasst sich mit den Handlungsspielräumen professioneller Praxis bei der Gestaltung der gebauten Umwelt angesichts aktuell drängender Herausforderungen. Das Vorhaben bringt Forschende aus den Sozialwissenschaften und aus bau- und planungsbezogenen Wissenschaften zusammen und zielt auf die interdisziplinäre Wissensproduktion für die Zukunft von Städten. Solche „urban future-makers“ sind in Behörden, in privaten Unternehmen, aber auch im Non-Profit-Bereich und in zivilgesellschaftlichen Initiativen zu finden. Ihr Handeln ist geprägt von zeitlichen und räumlichen Spannungsfeldern."

Sprecher für die TUHH: Prof. Dr.-Ing. Thomas Rung

Laufzeit: seit 2020

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Im Zentrum des universitätsübergreifenden Graduiertenkollegs (GrK 2583;  Sprecherschaft bei der Universität Hamburg) „Modellierung, Simulation und Optimierung mit fluiddynamischen Anwendungen“ steht die Verbindung von simulationsbasierten Ansätzen aus der Mathematik mit Anwendungen aus Ingenieurwissenschaften, Medizin und Klimaforschung. Unter dem Leitmotiv Mathematik treibt Anwendungen – Anwendungen inspirieren Mathematik soll das interdisziplinäre Kolleg einen wechselseitigen Nutzen mit sich bringen: Die konkreten Anwendungen werden mithilfe mathematischer Ansätze vorangetrieben, während diese durch die bei der Anwendung gewonnenen Einsichten weiterentwickelt werden. Für die TU Hamburg bedeutet dies, dass das zentrale Forschungsthema der Modellierung, Simulation und Optimierung in Ingenieursanwendungen bzw. der Digitalisierung von Entwurfs- und Fertigungsprozessen weiter gestärkt wird.

Das GrK wurde gemeinsam von der Universität Hamburg und der Technischen Universität beantragt. Beteiligt sind außerdem das Universitätskrankenhaus Eppendorf und das Max-PIanck-Institut für Meteorologie. Sprecher sind Prof. Dr. Armin Iske (Universität Hamburg) und Prof. Dr.-Ing. Thomas Rung (TUHH, Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie).

Im GrK werden junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den mathematischen Disziplinen Modellierung, Simulation und Optimierung (MSO) ganzheitlich und anwendungsorientiert ausgebildet. Die simulationsbasierten Forschungsaktivitäten konzentrieren sich auf die mathematische Modellierung und Datenanalyse, adaptive und effiziente Berechnungsmodelle sowie rechnergestützte Formoptimierung. Die Aktivitäten sind eng mit fluiddynamischen Fragestellungen verknüpft, die durch Hamburg-spezifische Anwendungen aus den Bereichen Flugzeug- bzw. Schiffbau Klimaforschung und Medizin inspiriert sind.

Die Ausbildung und Forschung im GrK 2583 folgt dem Leitmotiv durch einen inhärent fachübergreifenden Zugang. Dies geht Hand in Hand mit einem gegenseitigen Austausch von Lehr- und Forschungsparadigmen zwischen den beteiligten Disziplinen. Dadurch hebt das Kolleg die Ausbildung und Forschung im Bereich MSO-Mathematik und simulationsbasierten strömungstechnischen Wissenschaften auf eine neue Stufe und trägt zur interdisziplinären Spitzenforschung an der Schnittstelle von moderner Mathematik und technischen Anwendungen bei.