Labor für Modellierung und Simulation
Das Labor für Modellierung und Simulation an der Fakultät Versorgungstechnik widmet sich der Entwicklung und Anwendung moderner Simulationsmethoden zur Lösung komplexer technischer Fragestellungen. Durch den Einsatz mathematischer Modelle und numerischer Verfahren ermöglichen wir eine realistische Abbildung und Analyse von Systemen aus verschiedenen Ingenieurdisziplinen. Studierende profitieren von praxisnahen Projekten und aktueller Forschung, die wichtige Impulse für zukunftsweisende Technologien liefert.
Aufgaben des Labors
Absolventinnen und Absolventen der Fakultät Versorgungstechnik setzen in ihrem beruflichen Alltag immer häufiger Simulationssoftware ein, um technische Entwicklungen und Planungen in der Energie- und Gebäudetechnik zu unterstützen oder um das Verhalten von Bio- und Umweltsystemen vorherzusagen. In der Lehre werden daher die wesentlichen Grundlagen der Modellierung und Simulation vermittelt und exemplarisch der Umgang mit Simulationssoftware erlernt. In der angewandten Forschung werden Simulationsprogramme entwickelt und/oder angewendet, um die Beantwortung aktueller Fragestellungen in den Bereichen Energie und Umwelt zu unterstützen. Der Schwerpunkt in angewandter Forschung wie Lehre liegt dabei auf interdisziplinären Projekten mit anderen Laboren der Fakultät Versorgungstechnik.
Übersicht des Labors
Ausstattung
Das Labor für Modellierung und Simulation ist mit verschiedenster Software zur Simulation von Problemen aus der Umwelt-, Bio- und Energietechnik ausgestattet. Hierzu zählen insbesondere
- MATLAB/Simulink
- Ansys Fluent (Strömungssimulation)
- ArcGIS (Geographisches Informationssystem)
- IMMIS (Meso- und Makroskalige Simulation der Luftschadstoffausbreitung, Berechnung von Emissionen)
- WinMISKAM (Mikroskalige Simulation der Luftschadstoffausbreitung)
- WinAUSTAL (Simulation der Luftschadstoffausbreitung nach TA Luft)
- LASAT (Simulation der Luftschadstoffausbreitung nach VDI 3945 Teil 3)
- IMMI (Simulation der Lärmausbreitung)
- PTV Vissim und Vissum (Mirko- und Makroskalige Verkehrssimulation)
- FEFLOW (Grundwassersimulation, inkl. Schadstoffausbreitung)
- MIKE Urban+ (Stadtwassersimulation, inkl. städtische Überschwemmungen)
- MIKE HYDRO Basin (Simulation von Wassereinzugsgebieten)
- SIMBA#biogas (Simulation von Biogasanlagen)
Umberto LCA+ (Berechnung von Ökobilanzen)
Lehrveranstaltung
Im Studium werden im Rahmen unterschiedlicher Lehrveranstaltungen die wesentlichen Grundlagen der Modellierung und Simulation vermittelt und exemplarisch der Umgang mit Simulationssoftware erlernt. Hierzu gehören in erster Linie
- Angewandte Modellierung und Simulation
- Ausbreitungsrechnung in der Luftreinhaltung
- Simulationen kfz-bedingter Immissionen
- Modellierung und Simulation von Transportvorgängen
- Modellierung und Simulation von Ökosystemen
Bachelor- und Masterarbeiten
Projekt- und Abschlussarbeiten werden jederzeit zu unterschiedlichen Themen der Modellierung und Simulation vergeben. Der Fokus dabei liegt auf der Entwicklung und/oder praktischen Anwendung von Simulationsmodellen in den Bereichen Umwelt-, Bio- und Energietechnik, insbesondere zu immissionsschutzbezogenen Fragestellungen. Typischerweise findet eine enge inhaltliche Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen der Fakultät statt.
Angewandte Forschung
Der Schwerpunkt in der angewandten Forschung liegt auf der Entwicklung und/oder Anwendung von mathematischen Modellen und Simulationsverfahren für den Einsatz in der Umwelt-, Bio- und Energiebranche. Aktuell steht dabei die Bearbeitung von Fragestellungen im Immissionsschutz im Vordergrund, insbesondere hinsichtlichverkehrs- und stadtplanerischen Aspekten. Von besonderem Wert sind daher interdisziplinäre Projekte mit anderen Arbeitsgruppen der Fakultät Versorgungstechnik. Zur simulationsgestützten Entwicklung einer regionalen, sektorübergreifenden Energieversorgung mit Energie aus Sonne, Wind und Biomasse gab es folgendes Forschungsprojekt:
- Durchführbarkeitsstudie: Regenerative Energieversorgung im ländlichen Raum auf Basis der Bereitstellung flexibler Bioenergie (ReBoot), gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. für das Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe, Förderkennzeichen: 2219NR135, Laufzeit: 10/2020 – 05/2022
Ansprechpersonen
Laborleitung
Prof. Dr. Corinna Klapproth
Fakultät Versorgungstechnik
IBU – Institut für Biotechnologie und Umweltforschung
EOS – Institut für energieoptimierte Systeme
Am Exer 4, Raum 120
38302 Wolfenbüttel
