Wir entwickeln physikalische Modelle zur Vorhersage von Stoffeigenschaften und Prozessen auf atomistischer Ebene für ingenieurtechnische Anwendungen wie der Energietechnik und Verfahrenstechnik. Diese theoretischen Arbeiten werden kombiniert mit experimentellen Messungen zur Validierung der Modelle.

Unsere Forschungsschwerpunkte sind:

• Transporteigenschaften in Bulkphasen und Grenzflächen. Hierzu werden molekulare Simulation, Experimente und physikalische Modelle entwickelt und eingesetzt. Ziel sind zuverlässige Vorhersagen von Transporteigenschaften in Fällen in denen keine experimentellen Daten verfügbar sind.
• Entwicklung physikalischer thermodynamischer Modelle welche ein zuverlässiges Extrapolationsverhalten auch unter extremen Zuständen ermöglichen.
• Entwicklung von Software-Werkzeugen der Molekularen Thermodynamik im Bereich molekulare Simulation, Fluid-Theorie und Datenbanken von physikalischen Stoffmodellen.
• Untersuchung und Verbesserung der Reproduzierbarkeit von Computerexperimenten in der Molekularen Thermodynamik.

Aktuelle Projekte:

• DFG Sachbeihilfeprojekt - Vorhersage von Transporteigenschaften mittels Entropieskalierung
  Modellierung von Transporteigenschaften mittels molekular-basierter Zustandsgleichungen.
• DFG Graduiertenkolleg GRK 2908 - Wertstoff Abwasser (WERA)
  Thermodynamische Modellierung der Phosphorrückgewinnung aus Abwasser, Modellierung von Stoffeigenschaften von Elektrolytlösungen, Modellierung und Simulation von Adsorptionsvorgängen
• EU Horizon Europe - Battery Cell Assembly Twin (BatCAT)
  Molekulare Modellierung und Simulation von Elektrolytlösungen und Multiskalensimulation.
• BMBF Projekt - In Windkraftanlagen integrierte Second-Life-Rechencluster (WindHPC)
  Nachhaltige molekulare Modellierung und Simulation, kritische Betrachtung von Reproduzierbarkeitsfragen und Datennachnutzung
• KSB Stiftung - Autonome Entwicklung physikalischer Modelle realer Stoffe
  Entwicklung molekular-basierter Zustandsgleichungsmodelle mit zuverlässigem Extrapolationsverhalten.

Erfolgreich abgeschlossene Projekte:

• KSB Stiftung - Thermodynamische Modellierung von Schmierstoffen für tribologische Simulationen
  Einsatz molekular-basierter Zustandsgleichungen und der Entropieskalierung zur Vorhersage von Schmierstoffeigenschaften unter extremen Bedingungen
• DFG Graduiertenkolleg IRTG 2057 Physical Modeling for Virtual Manufacturing Systems and Processes
  Modellierung und Simulation von Reibung und Zerspanung auf atomistischer Ebene
• DFG Sachbeihilfeprojekt - Molekulare Simulationsstudie zum Verhalten von SARS-CoV-2 Viren in Aerosolen
  Molekulare Simulation der Wechselwikung von SARS-CoV-2 Viren mit Tröpfenoberflächen von Aerosolen
• SFB 926 Bauteiloberflächen: Morphologie auf der Mikroskala
  (als assoziertes Mitglied)
  Molekulare Simulation von Adsorption, Benetzung und Transportvorgängen an Bauteiloberflächen.