Simulationen

Neben der experimentellen Untersuchung naturwissenschaftlicher Phänomene stellt die numerische Simulation heute ein wichtiges Hilfsmittel zur Aufklärung bestimmter Sachverhalte dar. Am Fraunhofer ISE werden solche Simulationen in unterschiedlichsten Disziplinen für die Forschung und Entwicklung herangezogen. Zum einen führt die Simulation zu einem tiefergehenden Verständnis, insbesondere dann, wenn experimentelle Messungen am Ort des Geschehens nicht wirtschaftlich durchführbar sind. Zum Anderen können viele Optimierungen, die experimentell sehr zeit- und materialaufwändig sind in der Simulation einfach und schnell umgesetzt werden.

Am Fraunhofer ISE verwenden wir unter anderem die Finite Elemente Methode (FEM) zur Untersuchung von Strömungen von Fluiden, Wärmeübertragungen, chemischer Reaktionen, mechanischer Bauteilbeanspruchung sowie der Wechselwirkungen verschiedener Phänomene untereinander. Hierbei wird die zu untersuchende Geometrie zunächst in ein geeignetes Netz aus endlich kleinen Elementen zerlegt und es werden für jedes Netzelement die initialen Bedingungen definiert. Durch Anwendung der physikalischen Grundgleichungen und Erhaltungssätze können dann stationäre Gleichgewichtszustände oder zeitliche Verläufe bestimmter Phänomene berechnet werden.

Durch eine starke Vernetzung unserer Simulationsexpert/-innen verfügt das Fraunhofer ISE über eine einmalige Kompetenz im Bereich der FEM-Simulationen zur Lösung technologischer Fragestellungen.