Fraunhofer Institut ITWM in Kaiserslautern

‚Mathe öffnet Türen‘ – Fraunhofer lädt zum Tag der offenen Tür

Viel hat man sich von Mathematik nicht versprochen – als das Fraunhofer ITWM, das Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik, 1995 in Kaiserslautern eröffnet wurde. Erzählt Prof. Anita Schöbel, Leiterin des ITWM, bei ihrer Einführungsrede aus der Institutshistorie. Heute ist Mathematik aus Wirtschaft und Arbeitsleben nicht mehr wegzudenken. Deshalb hieß es am Fraunhofer Institut ITWM am 10. September auch: ‚Mathe öffnet Türen‘ oder ‚Blick über den Tellerrand – Spezial‘ beim Tag der offenen Tür.

Mittlerweile weiß man: ‚Alles ist Mathematik‘. Für Computersimulationen, die Gestaltung virtueller Welten ist Mathematik maßgeblich. Und davon habe ich mich bei meinem Besuch an den Ständen im Atrium des Fraunhofer Instituts überzeugt.

Modellierte Reifen und Batteriezwillinge im Test

Als Erstes fällt mir ein Stand mit einem Reifen als Anschauungsobjekt ins Auge. Gleich denke ich an Abrieb und dessen Vermeidung. Darum geht es zwar auch, aber nicht vordergründig, erläutert Axel Gallrein: CDTire modelliert Reifen virtuell, um ihr Verhalten im Einsatz vorherzusagen. Da gilt es Konflikte auszugleichen, um zur passenden Lösung zu kommen. Mein Beispiel wenig Abrieb geht etwa zu Lasten des Fahrverhaltens. ‚Wir stehen in Kontakt, sowohl mit der Autoindustrie als auch mit den Reifenherstellern‘. Ziel ist die optimale Lösung für beide.

Am Stand nebenan erläutert Jochen Zausch einer Gruppe junger Leute, und dann auch mir, was bei einer Batteriezelle beachtet werden muss. Und das ist nicht wenig. Die Anforderungen stehen im Fokus – etwa schnell laden, lange halten, optimal verfügbar, groß, klein ... Und daraus ergibt sich die Frage: Was limitiert die Anforderungen. Ist es die Oberfläche, sind es Anode oder Kathode, ist es das Material oder die Gestalt des Materials? – Virtuelle Batteriezwillingen stehen zur Verfügung, um die aufwendige Prozedur zu durchlaufen. Designs absolvieren dabei sowohl mikroskopische als auch makroskopische Tests.

Optimale Lösung für Freiland-Photovoltaik

Gleich nebenan empfängt mich Michael Moos sehr freundlich, und fragt, ob ich mehr wissen möchte. Na klar, dafür bin ich ja hier. Vor uns eine Leinwand mit einer Freiland-PV-Anlage, einem Solarpark. Hier geht es natürlich wiederum um den Einsatz von Mathematik, Software zur Planung einer großen Photovoltaik-Anlage. Jede Menge Input muss erfasst und verarbeitet werden: Lage und Größe der Fläche, Begrenzung, Anschlüsse, Wetter ...

Daraus kann die Anordnung bestimmt werden: Mit den richtigen Abständen der Module voneinander, um Verschattung zu vermeiden. Den optimalen Neigungswinkeln für die beste Sonnenausbeute. Wichtig: für eine stabile Stromausbeute braucht es Speicher. Warum nutzt man die nicht schon länger? ‚Speicher sind mittlerweile sehr preiswert geworden‘, erläutert Michael Moos. Ich nehme mal an, da kommen viele aus China.

Weiter geht es an einigen Ständen vorbei. Da fällt mir der Titel ‚Neuronale Netze finden kriminelle Netzwerke‘ ins Auge. Mein Thema, bin ja Krimi-Fan. Gleich steht Florian Schirra mir für Auskünfte zur Verfügung.

Der Kommissar geht um  – unterstützt von neuronalen Netzen

Bei der forensischen Analyse kann etwa der E-Mail-Verkehr in einem Unternehmen grafisch, also eingängig dargestellt werden. So können sich Ermittler einen Eindruck verschaffen: Wer steht mit wem in Kontakt? Ist daran etwas seltsam. ‚Einmal‘ plaudert Schirra aus dem Nähkästchen, ‚wurde offensichtlich, dass der Hausmeister über sehr viele Kontakte verfügte‘. Das ist natürlich eine nicht repräsentative Anekdote. Dennoch nett: Der Mörder ist immer der Hausmeister!

Die Häufigkeit oder Häufung von Kontakten kann ebenso dargestellt werden, etwa in einer Kurve. Und: Es gibt eine Autorenerkennung. Eventuell kriminelle Schreiberinnen und Schreiber verraten sich durch ihren wiederkehrenden Schreibstil. Die Software muss jetzt noch von Softwareentwicklern nutzerfreundlich verpackt werden. Dafür, so Florian Schirra, fühlten sich Mathematiker weniger zuständig.

Meine Gesprächspartner waren alle vom Fraunhofer Institut ITWM. Ich habe die Titel und Abteilungen weggelassen – für mehr Lesefreundlichkeit.