Über die Young Investigator Group »Advanced Modeling and Simulation of Transfer Processes for Next Generation Energy Systems«
Die Young Investigator Group (YIG) Advanced Modeling and Simulation of Transfer Processes for Next Generation Energy Systems befasst sich mit neuen Methoden zur effizienten und akkuraten Modellierung des Stoff-, Wärme- und Impulstransports sowie Mischungsprozessen in strömenden Flüssigkeiten und Gasen.
Der Fokus der Forschungstätigkeiten liegt in der Entwicklung stochastischer Modelle, die nicht nur gemittelte Übergangs- und Mischungskoeffizienten, sondern auch Details lokaler Schwankungen reproduzieren und vorhersagen können. Methoden der abbildungsbasierten Modellierung ermöglichen es, die mehrskaligen Mischungsprozesse in turbulenten Strömungen aufzulösen und numerisch effizient darzustellen. Dieser Ansatz ist komplementär zu datengetriebenen Ansätzen und Methoden des Maschinellen Lernens zu sehen, zielt jedoch ebenfalls auf eine Reduktion der Modellkomplexität ab. Der Vorteil des stochastischen Ansatzes liegt in der Vorhersagefähigkeit, die durch die Berücksichtigung grundlegender physikalischer Prinzipien gewonnen wird.
In den Forschungsbereich der YIG fällt auch die Wahl geeigneter Komponentenmodelle und Diskretisierungsmethoden, die auf die Bedürfnisse der Simulation von Multi-Energiesystemen abgestimmt sind. Dies reicht von der Parametrisierung von Wärmetauschern, über die physikalisch konsistente Beschreibung zeitabhängiger Prozesse in Wärmenetzen, bis hin zur Vorhersage instantaner Windprofile für Windkraftanwendungen.
Die YIG besteht seit dem 16.09.2022 am Scientific Computing Lab (SCL) des Energie-Innovationszentrums (EIZ) Cottbus und ist am Lehstuhl Numerische Strömungs- und Gasdynamik der BTU Cottbus-Senftenberg angesiedelt.
Über Dr. Marten Klein
Marten Klein studierte Physik an der TU Dresden und beschäftigte sich dort mit der numerischen Simulation der optischen Eigenschaften von nanoskaligen Strukturen an Halbleiteroberflächen. Er wechselte an die BTU, um an numerischen Simulationen von Wellen in rotierenden Strömungen zu forschen und promovierte schließlich zur annomalen Fokussierung von internen Wellen und der Wellenanregung durch zeitabhängige Grenzschichtprozesse. Im Anschluss daran wechselte er an den neu gegründeten Lehrstuhl Numerische Strömungs- und Gasdynamik der BTU, an dem er als Post-Doc ein eigenständiges Forschungsprofil zur stochastischen Modellierung von turbulenten Grenzschichtströmungen entwickelte. Seitdem ist er aktiv am Ausbau des Lehrangebotes zur Computersimulation von Strömungen und an der akademische Selbstverwaltung beteiligt. Im Rahmen der YIG erweitert er seine Forschungstätigkeiten, um einigen wichtigen Herausforderungen neuer Energiesysteme zu begegnen.