Team LH² – Vielfältige Menschen für vielfältige Projekte

Das Team am Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung (LH²) besteht zurzeit aus 29 Personen. Es handelt sich um Professor*innen, Postdoktorand*innen, Doktorand*innen, Systemadministrator*innen und Verwaltungsangestellten verschiedenster Nationen und Generationen. Die Mitarbeitenden gehören verschiedenen Fachrichtungen an. Unter ihnen befinden sich Mathematiker*innen, Physiker*innen, Bauingenieur*innen, Simulationswissenschaftler*innen und Umweltschutztechniker*innen. Sie kommen aus Deutschland, Norwegen, USA, Indien, Iran, China und Finnland.

Die interdisziplinären Forschungsarbeiten befassen sich im Wesentlichen mit der Modellierung von Strömungs-, Transport- und Deformationsprozessen in porösen Medien für verschiedene Anwendungsbereiche. Dabei steht die Grundlagenforschung in einem ausgewogenen Verhältnis zu angewandter Forschung.  

Anwendungsgebiete der Forschungsarbeiten am Lehrstuhl sind z.B. folgende:

• Schadstoffausbreitung im Untergrund
• Thermisch unterstützte Sanierungstechnologien
• Speicherung von CO₂ in tiefen geologischen Formationen
• Endlagerproblematik
• Methanmigration aus stillgelegten Bergwerken,
• Gas-Wasser-Management in Brennstoffzellen
• Filter
• Austrocknung und Versalzung von Böden
• Gasspeicherung im Untergrund oder auch Strömungen und Transport in vaskulären Gefäßen und Geweben im menschlichen Körper

Aus der riesigen Bandbreite der aufgeführten Themen wird deutlich, dass die entsprechenden Fragestellungen eine hohe gesellschaftliche Relevanz haben und sich nur in einem interdisziplinären Team lösen lassen. Die vielfältigen Kooperationen am Lehrstuhl spiegeln die interdisziplinäre und internationale Ausrichtung der Forschungsarbeiten wider.

Die Arbeitsgruppe am LH² arbeitet zurzeit an verschiedenen internationalen und interdisziplinären Projekten und ist mit ihrer Arbeit unter anderem in Forschungsverbünden der Universität Stuttgart integriert. So zum Beispiel im von der DFG geförderten, international ausgerichteten Sonderforschungsbereich (SFB) 1313, in dem Prozesse in porösen Medien erforscht werden und dessen Sprecher Prof. Rainer Helmig ist. Der Lehrstuhl ist im SFB mit fünf Forschungsprojekten vertreten. Im Exzellenzcluster SimTech ist der Lehrstuhl mit drei Forschungsprojekten vertreten. Rainer Helmig ist als Mitglied des siebenköpfigen Direktoriums an der Leitung des Clusters beteiligt. Im ebenfalls von der DFG geförderten internationalen Graduiertenkolleg DROPIT (GRK) 2160 beteiligt sich der Lehrstuhl ebenfalls mit einem Forschungsprojekt.

Ein langjähriger Partner des Lehrstuhls ist die Landeswasserversorgung, mit der gemeinsam alternative Ressourcen zur Bewältigung der Auswirkungen des Klimawandels untersucht werden.

Eine weitere Zusammenarbeit besteht mit dem Bundesamt für Strahlenschutz, mit dem an Modellierungen von Hydrodynamik und Stofftransport bei wassergebundenen Transportprozessen im Strahlenschutz unter Berücksichtigung der Freigabe schwach radioaktiver Stoffe gearbeitet wird.

International und interdisziplinär ausgerichtete Forschung ist am Lehrstuhl LH² von besonderer Bedeutung. Um vermehrt mit Studierenden anderer Universitäten zusammenzuarbeiten, werden immer wieder die DAAD-Programme wahrgenommen. Momentan gibt es eine Kooperation mit der ENIT in Tunesien. Die Arbeitsgruppen am LH² und an der ENIT arbeiten zurzeit an einer Umweltanwendung: sie untersuchen gemeinsam Versalzungsprozesse in porösen Medien, die bei der Verdunstung entstehen. 

Für uns ist es völlig selbstverständlich, dass Mitarbeiter*innen verschiedener Geschlechter, Generationen, Nationalitäten und Kulturkreise am Lehrstuhl arbeiten. Für die Arbeitsgruppe insgesamt bedeutet der Austausch auf verschiedenen Ebenen – sei er fach-, generations- oder interkulturell bedingt – einen beträchtlichen Zugewinn und eine weitreichende Erweiterung des persönlichen Horizonts. Vielfalt hat eine große Bedeutung für uns und das Arbeitsklima am LH² und demzufolge für eine erfolgreiche Forschung. Der Lehrstuhl lebt von vielfältigen Menschen und vielfältigen Projekten.

Ein fortlaufendes Erfolgsprojekt an unserem Lehrstuhl ist die Open Source Software DuMu^x. Sie wurde Anfang 2007 am LH² entwickelt und wird seitdem von der gesamten Arbeitsgruppe forschungsprojektübergreifend genutzt und stetig weiterentwickelt. Mit DuMu^x können Modelle für die verschiedensten Anwendungen im Bereich der Strömungs-, Transport- und Deformationsprozesse in porösen Medien programmiert werden. Basierend auf diesen Modellen können dann Simulationen durchgeführt werden:

• Gas-Speicherung (CO2, H2, CH4, ...)
• Umweltsanierungsprobleme
• Transport von therapeutischen Wirkstoffen durch biologisches Gewebe
• Wurzel-Boden-Interaktion
• Untergrund-Atmosphären-Kopplung (Navier Stokes / Darcy)
• Poren-Netzwerk-Modellierung
• Strömung und Transport in porösen Medien

und viele mehr...

Die Entwicklung und Optimierung von DuMu^x ist eine Teamleistung. Das Programm profitiert von der Arbeit unserer Arbeitsgruppe, die Forschungsprojekte unserer Mitarbeiter*innen profitieren aber auch von DuMu^x. Über die Universität Stuttgart hinaus wird DuMu^x auch von internationalen Forscher*innen-Gruppen genutzt; es besteht ein reger Austausch mit unserem internationalen Netzwerk. DuMu^x lebt von der Vielfalt der Nutzer*innen und deren Forschungsprojekten. Ohne den fortwährenden Einsatz und Beitrag der Arbeitsgruppe wäre DuMu^x heute nicht das, was es ist: Ein wichtiges Forschungstool im Bereich der Modellierung und Simulation.