Deutsch-niederländische DFG-Forschungsgruppe>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

Gegensätzliche Förderkulturen

Wie kann man durch einen so genannten Skalentransfer vom Verhalten eines Körpers oder Fluids im kleinen Maßstab auf sein Verhalten im großen Maßstab schließen? Diese Frage erforschen deutsche und niederländische Wissenschaftler im Rahmen der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschergruppe 509 („Multiscale Methods in Computational Mechanics“). Die grenzüberschreitende Kooperation ist eine der ersten internationalen Forschergruppen der DFG – und sie lenkt den Blick auf nationale Eigenheiten in der Forschungsförderung.

„Die Idee zu diesem Projekt geht zurück auf einen langjährigen wissenschaftlichen Austausch mit dem niederländischen Wissenschaftler Prof. René de Borst von der TU Delft. Wir haben beispielsweise seit über 20 Jahren gegenseitig an Promotionsverfahren mitgewirkt“, erklärt Prof. Ekkehard Ramm, ehemaliger Leiter des Instituts für Baustatik der Universität Stuttgart, das er von 1983 bis zu seiner Emeritierung im Jahr 2006 geleitet hat. 2003 hat er die internationale DFG-Gruppe gemeinsam mit seinem niederländischen Kollegen, der kürzlich an die TU Eindhoven berufen wurde, ins Leben gerufen. Inhaltlich befassen sich die Wissenschaftler mit der Simulation des physikalischen Verhaltens von Festkörpern und Strömungen in einem höchst aktuellen und spannenden Forschungsfeld, nämlich der Mehrskalenmodellierung.

Rissbildung eines faser-verstärkten Composites, dargestellt sind die horizontalen Spannungen. (Grafik: de Borst/ Suiker)

„Im Grunde zoomen wir in ein System hinein, um dann die auf einer kleinen Skala gewonnenen Erkenntnisse zu homogenisieren und auf die Makroskala zu übertragen. Die heutigen Rechenverfahren machen Simulationen für das mechanische Verhalten möglich, die früher nicht denkbar waren“, erklärt Ramm. Die Projekte der Forschergruppe behandeln Fragestellungen zur Schädigung von Composite-Materialien, zur Modellierung der Turbulenz bei Strömungs-Struktur-Wechselwirkungen, zur Optimierung von tragenden Bauteilen auf verschiedenen Ebenen und zum Verhalten poröser Medien. So geht es beispielsweise um die Auswirkung von Rissbildungen auf das makroskopische Versagen von neuartigen Werkstoffen im Flugzeugbau oder der Simulation des Schwellvorgangs von Bandscheiben, also durchaus um Probleme mit großem Anwendungspotential.
Beteiligt sind an dem Projekt neben der Universität Stuttgart die TU Delft, die TU Eindhoven sowie die TU München. In Stuttgart sind es neben Ramm Prof. Wolfgang Ehlers, Prof. Christian Miehe sowie Dr. Bernd Markert vom Institut für Mechanik (Bauwesen). Die Forschergruppe ist unterteilt in vier Themenfelder, von denen jedes in einem „Zwillingsprojekt“ jeweils in Deutschland und in den Niederlanden bearbeitet wird.
Während das Projekt auf deutscher Seite von der DFG gefördert wird, kommen die Fördergelder in den Niederlanden von der Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) und ihrer Partnerorganisation, der Technologiestiftung STW. Die jeweiligen Institutionen fördern somit nur im eigenen Land. „Wir haben bei der Beantragung der Fördergelder festgestellt, dass es bei den Förderkulturen von Deutschland und den Niederlanden große Unterschiede gibt. Die DFG fördert in erster Linie grundlagenorientierte Forschung, während unsere niederländischen Kollegen sehr stark den Anwendungsbezug der Projekte herausstellen mussten“, meint Ekkehard Ramm. Auch bei der Antragstellung schimmerten nationale Besonderheiten durch: Sind in Deutschland umfangreiche Förderanträge gang und gäbe, so reichte in den Niederlanden zur Beurteilung des Forschungsvorhabens eine knappe Projektskizze. Zur Begutachtung selbst wurden in Deutschland, wie bei der DFG üblich, Wissenschaftler eingeladen, während von der niederländischen Seite großer Wert auf die Beteiligung von Gutachtern aus der Praxis, beispielsweise von Airbus, gelegt wurde. Diese Unterschiede hätten sich aber nicht als problematisch für das Gemeinschaftsprojekt herausgestellt. „Die gegenseitige Befruchtung hat sich im Gegenteil außerordentlich positiv ausgewirkt“, so Ramm.

Abschlusskolloquium auf symbolträchtigem Boden

Wissenschaftlicher Austausch auf dem deutsch-niederländischen Grenzstreifen: Die Forschergruppe bei einem Treffen im Kloster Rolduc. Vorne links: Prof. Ekkehard Ramm.                       (Foto: Institut)

Eine der besten Erfahrungen geht auf die gemeinsamen Workshops zurück, die halbjährlich wechselnd in den beiden Ländern stattfanden. Hier haben vorwiegend Doktoranden vorgetragen, so dass der wissenschaftliche Austausch nicht nur zwischen den Projektleitern, sondern auch zwischen den Mitarbeitern stattgefunden hat. „Bei diesen Veranstaltungen haben alle Beteiligten viel dazugelernt“, erklärt Ramm. Auch der Aufenthalt von Doktoranden an dem jeweiligen Partnerinstitut im anderen Land habe sich sehr positiv ausgewirkt. Dabei gab es im Ausland nicht nur die Gelegenheit, fachliche Erfahrungen zu sammeln, sondern auch Einblick in die Arbeitsweise der dortigen Kollegen zu bekommen. „Hier kann man nur empfehlen, den internationalen Austausch der jungen Wissenschaftler, beispielsweise über gemeinsame Graduiertenkollegs, weiter zu intensivieren. Die Forschung wird in Zukunft stark von einem solchen Wechselspiel profitieren“, ergänzt Ekkehard Ramm.

Nach über fünfjähriger Förderung veranstaltete die Forschergruppe zum Abschluss im März ein hochkarätig besetztes internationales Kolloquium. Der Tagungsort hat Symbolcharakter: Das 900 Jahre alte Kloster Rolduc nördlich von Aachen liegt auf niederländischer Seite unmittelbar an der deutschen Grenze. Neben den acht Beiträgen aus der Gruppe gab es fünf Plenarvorträge aus den USA, Dänemark, Italien, Österreich und Deutschland, ergänzt durch zahlreiche eingeladene Vorträge zur Mehrskalenthematik von Festkörpern und Fluiden.            
Johannes Baral/amg

KONTAKT
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Prof. Ekkehard Ramm
Institut für Baustatik und Dynamik
Tel. 0711/685-66124
e-mail: ramm@ibb.uni-stuttgart.de
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