Profile der Wissenschaftsbotschafter/innen

• 2 Besuche pro Jahr
• Region: Salzburg
• Keine anfallenden Kosten für die Schule

Forschungsschwerpunkte

• Numerische Mathematik
• Numerik für Differentialgleichungen
• Finite-Elemente-Methoden

Aktuelle Projekte

Finite-Elemente-Methoden: Finite-Elemente-Methoden werden eingesetzt, um partielle Differentialgleichungen näherungsweise zu lösen, die technische oder naturwissenschaftliche Prozesse beschreiben. Erforscht werden Finite-Elemente-Methoden im Zusammenhang mit Variationsungleichungen und der Kontrolle des numerischen Fehlers. Die Finite-Elemente-Methode erfordert grundsätzlich die Vernetzung des Rechengebietes, auf dem die (näherungsweise) zu lösende partielle Differentialgleichung definiert ist. Jedoch ist die Vernetzung von Rechengebieten z.B. aufgrund von feinen Oberflächenstrukturen häufig sehr schwierig oder unmöglich (z.B. bei einem Gebirge). Finite-Elemente-Methoden in Kombination mit sogenannten Fictitious-Domain-Ansätzen bilden einen Ausweg und werden in einem aktuellen Forschungsprojekt der DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) zusammen mit Ingenieuren der TU München und der TU Hamburg entwickelt.

Konstruktive Festkörpergeometrie - Von der Skizze über die digitale Modellierung zum gefertigten Objekt: Objekte werden zunehmend digital modelliert, bevor diese gefertigt werden. Dies betrifft weite Teile der Fertigungsindustrie, aber auch grundsätzlich alle Industrie- und Unternehmensbereiche, in denen das Designen von Objekten von hauptsächlicher Bedeutung ist (z.B. Architektur). Die digitale Modellierung ermöglicht die Visualisierung, Gestaltung und Simulation von Objekten sowie ihre unmittelbare Erzeugung in der Realität unter Verwendung additiver oder subtraktiver Fertigungsverfahren (z.B. 3D-Druck, CNC-Fräsen). Die entscheidende Frage bei der digitalen Modellierung ist: Wie kann eine Idee oder eine Skizze auf dem Papier in ein digitales Modell überführt werden? Grundsätzlich liegt jeder 3D-Konstruktionssoftware, die in Unternehmen, aber auch in Schulen zur digitalen Modellierung eingesetzt wird, eine geometrische Modellierungsmethode zugrunde, mit der genau dieser Schritt vollzogen wird. Anhand der in der Industrie weitverbreiteten, aber dennoch einfachen und intuitiv begreifbaren Modellierungsmethode der konstruktiven Festkörpergeometrie (engl. Constructive Solid Geometry - CSG) werden in diesem Projekt Strategien untersucht, wie der Weg von der Skizze über die digitale Modellierung zum gefertigten Objekt für Schüler/innen begreifbar gemacht werden kann und wie insbesondere 3D-Drucker für den Mathematikunterricht nachhaltig genutzt werden können.

Auszug aus dem wissenschaftlichen Werdegang

• 2012- Universitätsprofessor für Technische Mathematik, Paris Lodron Universität Salzburg
• 2010 Visiting Research Fellow, Institute for Computational Engineering and Sciences (ICES), University of Texas at Austin
• 2007–2012 Juniorprofessor für Computational Mathematics, Institut für Mathematik, Humboldt-Universität zu Berlin
• 2005 Promotion in Mathematik, Universität Dortmund
• 2000–2007 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Fachbereich Mathematik, Universität Dortmund

Weitere Informationen

Technische Mathematik - Paris Lodron Universität Salzburg (plus.ac.at)