Simulationen und Modelle

Grafik: Atomare Konstellation
© Uni KielAtomare Konstellation, deren Elektronenstruktur im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie berechnet werden soll (EU-NEST-Projekt BIGDFT)

An der Kieler Universität wurde das Interdisziplinäre Zentrum für Numerische Simulation gegründet. Hinter dem etwas sperrigen Begriff verbirgt sich eine Dienstleistungszentrale, die sich die Modellierung und mathematische Simulation hochkomplexer Probleme auf die Fahnen geschrieben hat. Die Wissenschaftler des Zentrums unter der Leitung des Koordinators, Professor Reinhold Schneider, sehen ihre Aufgabe darin, Kollegen aus den anderen Disziplinen bei der mathematischen Formulierung von Forschungsproblemen und vor allem bei der Erstellung der entsprechenden Software zu unterstützen, bevor im Rechenzentrum die beiden Großrechner die weitere Arbeit übernehmen. Aus Anlass der Gründung ist ein Symposium im Juli in Vorbereitung.

Mindestens zehn Fachrichtungen der Universität beschäftigen sich derzeit mit der Computersimulation wissenschaftlicher Fragestellungen. Die Mathematisierung der Wissenschaften geht stetig weiter, auch außerhalb der naturwissenschaftlichen und technischen Bereiche. Reinhold Schneider veranschaulicht: "Den Laien am ehesten vertraut sind etwa die Klimasimulationen aus dem täglichen Wetterbericht. In ähnlicher Weise werden aber beispielsweise auch die Strömungen des Grundwassers oder die Vorgänge in der Erdkruste berechnet. Betroffen sind in Kiel vor allem die Forschungsschwerpunkte Molekulare Biologie, Wirtschaft, Geowissenschaften, Nanotechnologie, Materialwissenschaften sowie Informations- und Kommunikationtechnik." Während sich einige wissenschaftliche Fragestellungen inzwischen durch Computersimulation effizienter beantworten lassen als durch aufwändige Experimente, spielt oft auch der parallele Einsatz von Experiment und Simulation eine Rolle, der die wechselseitige Überprüfung des Ergebnisses erlaubt. "In Verbindung mit leistungsfähiger Computergrafik", so Schneider weiter, "vermitteln uns numerische Simulationen auch einen Einblick in Phänomene, die sich unserer unmittelbaren Beobachtung entziehen."

Das neue Zentrum wurde aus dem Innovationsfonds des Landes Schleswig-Holstein unterstützt. Es bildet eine Plattform für fächerübergreifende Forschungsprojekte, Sonderforschungsbereiche und die beiden Exzellenzcluster, die beantragt wurden. Dem wissenschaftlichen Nachwuchs gelten eigene Lehrveranstaltungen, die die Kompetenz für das wissenschaftliche Rechnen für Angehörige aller Disziplinen grundlegend erhöht. Für Studierende erweitern sich die Möglichkeiten der wissenschaftlichen Abschlussarbeiten beträchtlich, die Chancen für den Arbeitsmarkt im Industrieumfeld erhöhen sich durch die zusätzliche Qualifikation.

Das Numerikzentrum versteht sich auch als Ansprechpartner für Unternehmen im Bereich der numerischen Simulation und Algorithmik. Es ist im Kieler Forschernetzwerk "Ozean der Zukunft" verankert.

Kontakt:

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Professor Reinhold Schneider
0431/880-7470
rs@numerik.uni-kiel.de