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IfEV | Damit die Bahn besser funktioniert

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Professor Lars Schnieder ist neuer Leiter des Instituts für Eisenbahnwesen und Verkehrssicherung

Wie sieht das Eisenbahnsystem der Zukunft aus? Steigende Verkehrsleistungen, der Bedarf nach mehr Zuverlässigkeit sowie die Anforderungen von Klimaschutz und Mobilitätswende stellen die Bahn vor große Herausforderungen. Gleichzeitig eröffnen Digitalisierung und Automatisierung neue Möglichkeiten, Infrastruktur effizienter zu planen, Bauprozesse besser zu steuern und den Betrieb stabiler zu gestalten. Mit genau diesen Fragen beschäftigt sich Professor Lars Schnieder, der neue Leiter des Instituts für Eisenbahnwesen und Verkehrssicherung, in seiner Forschung. Im Interview erklärt er, wie digitale Methoden und Automatisierung den Schienenverkehr verändern können, welche Schwerpunkte er in Forschung und Lehre setzen wird und was mit der Eisenbahnlehranlage passiert.

Herr Professor Schnieder, warum haben Sie sich für die TU Braunschweig entschieden?

Die Region Braunschweig ist außerordentlich forschungsintensiv, insbesondere im Bereich des Schienenverkehrs. Hier konzentrieren sich zahlreiche Forschungsinstitutionen sowie eine äußerst starke Bahnindustrie. Diese einzigartige Konstellation schafft ein äußerst spannendes Umfeld mit einer großen thematischen Bandbreite – von der Grundlagenforschung bis hin zu anwendungsorientierten Fragestellungen. Gerade diese enge Verzahnung von Wissenschaft und Praxis macht die TU Braunschweig für mich besonders attraktiv und bietet hervorragende Voraussetzungen, um innovative Impulse im Bereich des Schienenverkehrs zu setzen.

Womit genau beschäftigen Sie sich in Ihrer Forschung?

In meiner Forschung beschäftige ich mich mit dem Eisenbahnsystem der Zukunft. Im Kern treibt mich die Frage um, wie wir die Bahn insgesamt leistungsfähiger gestalten können – also mehr Verkehr bewältigen, zuverlässiger werden und gleichzeitig wirtschaftlich und nachhaltig bleiben. Dabei betrachte ich das System ganzheitlich: von der Planung neuer Infrastruktur über die Bauabwicklung – häufig unter laufendem Betrieb, also „unter rollendem Rad“ – bis hin zum täglichen Betrieb der Züge. All diese Phasen hängen eng miteinander zusammen. Entscheidungen in der Planung wirken sich auf die Bauprozesse aus, und beides beeinflusst später die Qualität und Stabilität des Betriebs.

Wenn man es vereinfacht ausdrücken möchte: Ich arbeite daran, dass die Bahn besser funktioniert, dass Züge pünktlicher fahren, Baustellen weniger Einschränkungen verursachen und die vorhandene Infrastruktur optimal genutzt wird. Da nahezu jeder Mensch die Bahn als Verkehrsmittel kennt oder nutzt, sind die Herausforderungen intuitiv nachvollziehbar. Meine Aufgabe ist es, diese Herausforderungen systematisch zu analysieren und Lösungen zu entwickeln, die das Gesamtsystem langfristig stärken.

Eine der ersten historischen Bahnstrecken (genau: die dritte) führte von Braunschweig nach Wolfenbüttel, die Einweihung war innerhalb von nur drei Jahren nach Planungsbeginn 1838 (drei Jahre nach der ersten Eisenbahnfahrt Nürnberg-Führt). Heute liest man von Planungs- und Bauzeiten für längere Strecken im Zeitrahmen von eher drei Jahrzehnten als drei Jahren. Wie können wir hier wieder zu überschaubaren Realisierungszeiten zurückfinden?

Die frühen Eisenbahnprojekte entstanden in einem völlig anderen technischen, rechtlichen und gesellschaftlichen Kontext. Einfache Vergleiche daraus abzuleiten, greift daher zu kurz. Aus meiner Sicht gibt es jedoch mehrere Ansatzpunkte, um wieder zu überschaubaren Realisierungszeiten zu kommen:

Klare Zielpriorisierung und politischer Konsens: In der Frühzeit der Eisenbahn bestand ein enormer Gestaltungswille und eine hohe Einigkeit über den gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Nutzen. Heute müssen Infrastrukturprojekte oft über Jahre hinweg immer wieder neu legitimiert werden. Verlässliche, langfristige Prioritäten würden Planungssicherheit schaffen.

Schlankere und stärker parallelisierte Planungs- und Genehmigungsverfahren: Häufig laufen Planung, Genehmigung und Finanzierung sequenziell ab. Mehr Parallelisierung und eine stärkere Digitalisierung der Planungsprozesse könnten erhebliche Zeitgewinne bringen – ohne Beteiligungsrechte grundsätzlich infrage zu stellen.

Höhere Standardisierung: Derzeit werden viele Projekte bis ins Detail individuell geplant. Mehr Standardisierung und weniger Individualität in der Ausprägung von Bauwerken könnte die Komplexität reduzieren und Genehmigungen beschleunigen.

Frühe und ernsthafte Bürgerbeteiligung: Konflikte entstehen oft, weil sich Betroffene nicht mitgenommen fühlen. Wenn die Beteiligung frühzeitig, transparent und dialogorientiert erfolgt, lassen sich spätere Verzögerungen durch Klagen deutlich reduzieren.

Stärkere Integration der Planungsgewerke: Moderne Bahnprojekte sind hochkomplex – Hochbau, Telekommunikation, Stromversorgung, Leit- und Sicherungstechnik, Umweltfragen. Diese Liste ließe sich noch fortsetzen. Wenn all diese Disziplinen von Beginn an integriert denken und planen, sinkt der Koordinationsaufwand in späteren Planungs- und Bauphasen erheblich.

Wir werden nie wieder unter den Bedingungen von 1838 bauen – und das ist auch gut so. Umweltstandards, Sicherheit und Beteiligung sind Errungenschaften. Aber wir können lernen, Prozesse klarer zu strukturieren, Verantwortung zu bündeln und systemischer zu denken. Dann sind keine drei Jahre realistisch – aber drei Jahrzehnte sollten es auch nicht sein.

In der Frühzeit wurden Bahnstrecken häufig aufgrund von Einzelinteressen von Firmen oder Herrschern geplant. Sie sagen, dass öffentlicher Verkehr Demokratie braucht: Wie ermitteln wir demokratisch die Bedarfsgerechtigkeit für eine Strecke und einen Streckenverlauf?

Das ist eine zentrale Frage, denn Infrastruktur ist immer auch Ausdruck gesellschaftlicher Prioritäten. Wenn ich sage, öffentlicher Verkehr braucht Demokratie, meine ich: Er braucht transparente, nachvollziehbare und legitimierte Entscheidungen. Entscheidend ist, dass die Bewertungsmaßstäbe offengelegt werden: Welche Ziele verfolgen wir? Klimaneutralität? Gleichwertige Lebensverhältnisse? Wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit? Demokratie heißt hier: Die Gesellschaft – vertreten durch Parlamente – legt die Zielhierarchie fest, nicht allein Fachgutachten oder Einzelinteressen. Bedarfsgerechtigkeit entsteht eben nicht nur am Reißbrett, sondern basiert auf einer möglichst frühzeitigen Beteiligung vieler. So können Konflikte sichtbar gemacht und Alternativen diskutiert werden, bevor die Fronten verhärtet sind.

Was sind die Hauptforschungsbereiche und -projekte, an denen Sie an der TU Braunschweig arbeiten werden?

Meine Forschung lässt sich gut an zwei Themenfeldern beschreiben. Das erste Themenfeld betrifft die Digitalisierung des Planens, Bauens und Betreibens von Schienenverkehrssystemen. Ziel ist es, den gesamten Lebenszyklus der Eisenbahninfrastruktur digital abzubilden und systematisch zu vernetzen. Bereits in der Planung und im Bau spielen digitale Methoden wie Building Information Modeling (BIM) eine zentrale Rolle. Mithilfe digitaler Modelle lassen sich Infrastrukturprojekte präziser koordinieren, Konflikte frühzeitig erkennen und Prozesse effizienter gestalten. Im Betrieb eröffnen digitale Zwillinge, Sensordaten und datengetriebene Verfahren – etwa im Rahmen einer vorausschauenden Instandhaltung – neue Möglichkeiten. So können Anlagenzustände kontinuierlich überwacht, Verschleiß frühzeitig erkannt und Wartungsmaßnahmen gezielt geplant werden. Dadurch steigt nicht nur die Verfügbarkeit der Infrastruktur, sondern auch die Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.

Das zweite Themenfeld ist die zunehmende Automatisierung des Bahnbetriebs. Dabei geht es nicht allein um fahrerlose Züge, sondern um eine grundlegende Weiterentwicklung des Systems Eisenbahn. Die Automatisierung betrifft die Leit- und Sicherungstechnik ebenso wie die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Infrastruktur und die betriebliche Disposition. Auch werden sich tradierte Berufe, wie zum Beispiel die von Triebfahrzeugführern, Fahrfahrdienstleitern und Zugbegleitern grundlegend verändern. Deshalb müssen auch die organisatorischen Prozesse neu gedacht werden, die für Fahrgäste meist unsichtbar im Hintergrund ablaufen. In meiner Forschung betrachte ich diese technischen und betrieblichen Aspekte integriert als Gesamtsystem. In der Gestaltung technischer Systeme verfolgen wir einen menschenzentrierten Ansatz: Wir analysieren die Bedürfnisse der Nutzer*innen, testen Prototypen früh im Labor und arbeiten Feedback iterativ ein. Denn nur wenn Technologie, Datenstrukturen, Betriebsprozesse und der Mensch konsequent aufeinander abgestimmt sind, kann die Bahn künftig leistungsfähiger, robuster und nachhaltiger werden.

Was hat Sie dazu bewogen, in diesem Bereich zu forschen?

Mich motivieren vor allem die systemischen Zusammenhänge in diesem Bereich. Schienenverkehrsinfrastruktur funktioniert nie isoliert. Man kommt also als Eisenbahningenieur ausgehend vom Bauingenieurwesen – verantwortlich für Fahrwege, Brücke, Tunnel und Gebäude –ohne ein fundiertes Verständnis des Maschinenbaus, etwa im Hinblick auf Schienenfahrzeugtechnik, ebenso wenig aus wie ohne grundlegende Kenntnisse der Elektrotechnik und der Informatik. Erst durch das eng verzahnte Zusammenspiel dieser Disziplinen entsteht Eisenbahn als leistungsfähiges Gesamtsystem. Besonders spannend finde ich zudem, dass sich die Bahn kontinuierlich weiterentwickelt: Sie wird digitaler, vernetzter und steht immer im gesellschaftlichen Kontext von Mobilitätswende, Nachhaltigkeit und Klimaschutz. Diese Dynamik eröffnet laufend neue Fragestellungen an der Schnittstelle von Technik, Umwelt und Gesellschaft.

Sie treten Ihre Professur nur wenige Monate nach dem Antritt von Prof. Tirachini im IPTP an. Wie werden künftig die Aufgaben zwischen den Instituten abgesteckt?

Meine Arbeit und die Forschung von Herrn Professor Tirachini werden einander komplementär ergänzen. Während er sich stark auf das Wechselspiel von Verkehrsnachfrage und Angebotsgestaltung konzentriert – also auf die strategische, verkehrsplanerische Ebene, in der Kriterien wie Klimawirkung, regionale Entwicklung, soziale Teilhabe und Flächenverbrauch bewertet werden – liegt mein Schwerpunkt auf der Umsetzung, also der konkreten baulichen, technischen und zunehmend auch automatisierten Ausprägung des Systems Bahn. Man kann es so sehen: Professor Tirachini definiert den strategischen Rahmen, innerhalb dessen ich das Wechselspiel von Infrastruktur, Fahrzeugtechnik, Leit- und Sicherungstechnik und betrieblicher Regelwerke konkret gestalte. Durch diese klare Aufgabentrennung können beide Institute ihre Expertise voll einbringen und gleichzeitig eng zusammenarbeiten, sodass strategische Entscheidungen und technische Umsetzung optimal aufeinander abgestimmt sind.

Was sind Ihre Schwerpunkte in der Lehre? Wird sich der Studiengang Verkehrsingenieurwesen deutlich verändern?

Meine Lehre wird sich stark an meinen persönlichen Stärken und Interessen orientieren. Bei einem Wechsel in der Institutsleitung verschieben sich naturgemäß die Akzente in der Lehre. Der erste wesentliche Schwerpunkt wird die systemtechnische Ausgestaltung eines zunehmend automatisierten Eisenbahnsystems sein. Hierbei bringe ich meine Erfahrungen aus einer Vielzahl internationaler Projekte der Eisenbahnautomatisierung im industriellen Kontext mit ein. Der zweite Schwerpunkt werden digitale Werkzeuge und Planungsverfahren sein. Hier liegen zukünftig erhebliche Effizienz- und Qualitätsgewinne, die wir für die Modernisierung der Schieneninfrastruktur in Deutschland unbedingt benötigen. Nicht zuletzt ist die Eisenbahnsicherheit eine der wesentlichen Triebfedern meiner Arbeit – sowohl in der Lehre als auch in der Forschung. Durch meine Tätigkeit als Prüfsachverständiger bringe ich direkte Praxiskenntnis ein und kann Studierenden vermitteln, wie Sicherheitsanforderungen systematisch in Planung, Bau und Betrieb von Bahnanlagen integriert werden.

Der Studiengang Verkehrsingenieurwesen wird sich in Folge der beiden Neuberufungen zu einer zunehmend stärker verkehrsträgersübergreifenden Sichtweise weiterentwickeln. Zudem wird der Studiengang stärker von den Möglichkeiten der zunehmenden Automatisierung des Verkehrs auf der Straße und auf der Schiene geprägt sein.

Auch die bisher beim IVE angesiedelte Eisenbahnlehranlage wechselt an Ihr Institut. Was haben Sie mit dem Labor vor, welche Perspektiven gibt es für die ELA?

Die Eisenbahnlehranlage (ELA) ist bereits heute ein hervorragendes Beispiel dafür, wie akademische Lehre an der TU Braunschweig mit praxisnaher Qualifizierung verknüpft werden kann. Hierbei steht die DB InfraGO AG als Partner an unserer Seite. Mein Ziel ist es, diese bestehende Kooperation weiter auszubauen und das Labor gleichzeitig auch weiterhin für die Weiterbildung der Bahnbranche zu öffnen. In den kommenden Jahren werden wir die Möglichkeiten der ELA systematisch erweitern. Konkret möchten wir den Technologiesprung in der Stellwerkstechnik – beispielsweise durch digitale Stellwerke (DSTW) – im Labor sichtbar machen. Auch wird es darum gehen, zukünftig stärker einen automatisierten Eisenbahnbetrieb praxisnah abzubilden. So wird das Labor nicht nur ein Ort für Lehre, sondern auch für angewandte Forschung und Weiterbildung, der Studierenden und Fachkräften realistische Einblicke in moderne Bahnsysteme bietet.

Sie haben parallel zu Ihrem Antritt bereits zwei neue Promotionsstellen ausgeschrieben. In welche Richtung gehen diese Projekte?

Grundsätzlich verstehe ich Promotionen als eigenverantwortliche Suche der Studierenden nach einer Forschungslücke, die ich gerne begleite und anleite. Die ausgeschriebenen Stellen bewegen sich thematisch in den Bereichen, die ich für Forschung und Lehre bereits umrissen habe – etwa die systemtechnische Ausgestaltung des Eisenbahnsystems, die Digitalisierung im Planen und Bauen oder der methodische Entwurf sicherer Bahnanwendungen. Die konkrete Schwerpunktsetzung wird vor allem durch die Potenziale, Interessen und Ideen der Bewerber*innen geprägt. Konkreter wird es, sobald wir die ersten Gespräche geführt haben. Aktuell bin ich in dieser Hinsicht bewusst noch sehr offen, um den besten Match zwischen Thema und Kandidat zu finden.

Wie sieht Ihr Arbeitsalltag in drei Schlagworten aus?

Neugier – Als Eisenbahnprofessor treibt mich die Neugier an, komplexe Zusammenhänge im System Bahn immer besser zu verstehen und neue Lösungen für eine nachhaltige und leistungsfähige Schieneninfrastruktur zu entwickeln.

Befähigen – Mir ist es wichtig, Studierende und junge Wissenschaftler*innen fachlich wie persönlich so zu fördern, dass sie eigenständig denken, Verantwortung übernehmen und die Zukunft des Systems Bahn aktiv mitgestalten können.

Gestalten – Forschung und Lehre bedeuten für mich, die Weiterentwicklung des Eisenbahnwesens konstruktiv zu prägen – technologisch, systemisch und im Dialog mit Gesellschaft und Umwelt.

Zur Person
Lars Schnieder studierte Wirtschaftsingenieurwesen/Bauingenieurwesen an der TU Braunschweig und der University of Nebraska at Omaha. Anschließend begann er seine berufliche Laufbahn in der Bahnindustrie bei Siemens. Berufsbegleitend promovierte er an der Fakultät für Maschinenbau der TU Braunschweig und schloss 2009 seine Dissertation über das Thema „Formalisierte Terminologien technischer Systeme und ihrer Zuverlässigkeit“ ab. Am Institut für Verkehrssystemtechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) war er als Projektleiter für den Aufbau der Anwendungsplattform Intelligente Mobilität verantwortlich. Anschließend wechselte er zur ESE Engineering und Software-Entwicklung GmbH, wo er zunächst die Verantwortung für die Sicherheitsbegutachtung spurgebundener Verkehrssysteme übernahm und zuletzt Vorsitzender der Geschäftsführung (CEO) war. Lars Schnieder habilitierte sich an der Fakultät für Verkehrswissenschaften der TU Dresden im Lehrgebiet Transportation Systems Engineering und lehrte mehrere Jahre als Privatdozent an der RWTH Aachen. Außerdem war er Lehrbeauftragter an der St. Petersburg State Transport University und der Ostfalia Hochschule für Angewandte Wissenschaften. Seit 2025 ist er CEO der Cassis Railway Experts GmbH. Ab 1. April 2026 leitet Lars Schnieder das Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrssicherung der TU Braunschweig.

Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Lars Schnieder
Technische Universität Braunschweig
Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrssicherung
Pockelsstraße 3
38106 Braunschweig
E-Mail: lars.schnieder(at)tu-braunschweig.de
Tel.: +49 531 391 944 50
www.tu-braunschweig.de/ifev

Interview von Heiko Jacobs und Bianca Loschinsky im MAGAZIN der TU Braunschweig

Nächstes ISM-Seminar, Zachary Jones: "A Saddle Point Algorithm for Inequality Constrained Stochastic Multi-Objective Optimization Problem" am 4. Juli um 11:00 Uhr

Wir freuen uns, für das nächste Seminar Zachary Jones, M.Sc., Doktorand am INRIA in Palaiseu in Frankreich, begrüßen zu drüfen. Seinen spannenden Vortrag über seine Arbeit können Sie am 4. Juli um 11:00 Uhr im Vorlesungssaal 003 am ISM (Hermann-Blenk-Str. 37, Braunschweig) verfolgen.

Abstract:

Der Fokus liegt auf dem Finden von Punktlösungen eines stochastischen Multi-Objektiv-Optimierungsproblems mit Ungleichungsnebenbedingungen. In diesem Zusammenhang haben wir weder direkten Zugang zu analytischen Ausdrücken der Zielfunktionen, der Nebenbedingungen noch ihrer jeweiligen Gradienten, sondern lediglich Zugriff auf Realisierungen dieser stochastischen Größen. Dadurch wird es schwieriger zu prüfen, ob ein gegebener Designpunkt die gestellten Bedingungen erfüllt. Zudem verändert die Hinzunahme von Ungleichungsnebenbedingungen die Gestalt der Pareto-Menge, was den Optimierungsprozess weiter verkompliziert.

Zur Lösung des Problems wird ein Sattelpunkts-Algorithmus auf Basis stochastischer Approximation vorgeschlagen. In jeder Iteration wird zunächst einen Lagrange-Multiplikator aktualisiert und anschließend im Designraum einen Schritt unter Verwendung des entschärften stochastischen Multigradienten – einer auf den stochastischen Mehrziel-Fall verallgemeinerten Abstiegsrichtung - durchgeführt. Anschließend wird ein Konvergenzbeweis für unseren Ansatz im diskreten Zeitbereich mithilfe einer maßgeschneiderten Lyapunov-Funktion erbracht.

Biografie von Zachary Jones, M.Sc.:

Zachary Jones ist Doktorand in Platon-Team des Inria Saclay Center und Mitglied des Zentrums für angewandte Mathematik an der École Polytechnique. Er stammt aus den USA und hat zunächst seinen Bachelorabschluss in Physik an der Queen Mary University in London absolviert. Für seinen Master in Statistik wechselte er an die KU Leuven nach Belgien. Bei seiner Forschung am Inria beschäftigt er sich hauptsächlich mit stochastischen Multizielmethoden, die auch der Kern seiner Doktorarbeit sind.

Neue Vorlesung im SoSe '25: Biological Fluid Dynamics

Das Instititut für Strömungsmechanik bietet im Sommersemester 2025 die neue Vorlesung "Biological Fluid Dynamics" an.

Kurzbeschreibung:
We seek motivated students from a broad range of disciplines eager to join us in this
inaugural course at TU Braunschweig. We will study topics that cross traditional
boundaries, and therefore look forward to the participation of students from STEM
fields ranging from Biology, Chemistry, Engineering, Medicine, Physics, to name but
a few. Via active participation in this course students will, for instance, be able to:
• Conduct analysis and/or design optimization through the lens of Evolution, and subsequently perform validation against theory (or experiment);
• Understand and manipulate the governing equations for unsteady flows across a broad range of scales, e.g. from cellular motility to bio-propulsion;
• Solve problems relating to pulsatile internal flows (with e.g. curvature, bifurcations) as well as to unsteady aerodynamics/hydrodynamics; and
• Apply qualitative and quantitative reasoning to support real-world biomedical or biologically-inspired designs (e.g. biomedical devices, physiological mechanisms, imaging techniques and autonomous robots).

Lehrender: Prof. Dr.-Ing. David E. Rival
Sprache: Englisch
Wann: Dienstag, 9:45-12:15 (VL) & 11:30-12:15 (Übung)
Wo: SN 19.3 (Altgebäude, TU Braunschweig)
Erste Vorlesung am: Dienstag, 22.04.2025
Lehrmaterial: Rival, D., 2022, Biological and Bio-Inspired Fluid Dynamics – Theory and Application, Springer-Nature

Mehr Informationen: stud.ip

Nächstes ISM-Seminar, Prof. Hirotaka Sakaue: "Temperatur- und Phasenmessungen mittels Lumineszenzbildgebung" am 28. Februar um 14:00 Uhr

Wir freuen uns, unser nächstes Seminar ankündigen zu können, bei dem Prof. Hirotaka Sakaue, außerordentlicher Professor am Fachbereich Luft- und Raumfahrt und Maschinenbau der University of Notre Dame, seine Arbeit zur Luminiszenz-Bildgebung zur Messung von Temperatur und Phase in unterkühlten Tröpfchen vorstellen wird. Kommen Sie am 28. Februar um 14:00 Uhr in den Hörsaal 003 des ISM (Hermann-Blenk-Str. 37, Braunschweig) und erleben Sie einen spannenden Vortrag über seine Forschung.

Abstract:

Es wird ein Lumineszenz-Imaging zur Messung der räumlich-zeitlichen Temperatur von unterkühltem Wasser im Vereisungsprozess vorgestellt. Sie kann zur Identifizierung der Wasser/Eis-Phase bei Vereisungsstudien verwendet werden. Die Präsentation konzentriert sich auf das grundlegende Prinzip der Lumineszenzbildgebung und ihre Merkmale. Neben dem Lumineszenz-Imaging für Vereisungsstudien werden auch aktuelle Studien zur Flugzeugvereisung vorgestellt. Dabei handelt es sich um eine Studie zum Tropfenaufprall und eine eisabweisende Beschichtung zur Verhinderung von Eisbildung.

Biografie von Prof. Hirotaka Sakaue:

Dr. Hirotaka Sakaue ist außerordentlicher Professor an der Abteilung für Luft- und Raumfahrt und Maschinenbau der Universität von Notre Dame. Bevor er nach Notre Dame kam, war er über zehn Jahre als Forscher bei der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) tätig. Er erwarb 1996 seinen BS in Biomolekulartechnik am Tokyo Institute of Technology, Japan, und 1999 bzw. 2003 seinen MS und PhD in Luft- und Raumfahrttechnik an der Purdue University.

Nächstes ISM-Seminar, Francesco Caccia, M.Sc.: "Stromröhren- und Stokes-Zahl-Effekte in 2D- und 3D-Simulationen von Partikeldynamiken in axialen Rotorströmungen für Eisanwendungen" am 24. Februar um 14:00 Uhr

Wir freuen uns, unser nächstes Seminar anzukündigen, in dem Francesco Caccia, M.Sc., sprechen wird. Francesco schließt derzeit seine Doktorarbeit am Department of Aerospace Science and Technology des Politecnico di Milano ab. Seien Sie am 24. Februar um 14:00 Uhr im Hörsaal 003 des ISM (Hermann-Blenk-Str. 37, Braunschweig) dabei für einen spannenden Vortrag über seine Forschung und die bedeutenden Implikationen für Vereisungssimulationen und Eisschutzsysteme.

Wir freuen uns darauf, Sie bei dieser informativen Sitzung zu sehen!

Abstract:
Für hochpräzise, mehrstufige Vereisungssimulationen oder beim Entwurf effektiver Eisschutzsysteme für dreidimensionale Geometrien sind erhebliche Rechenressourcen erforderlich. Ein effizienterer Ansatz, insbesondere für schlanke Rotorblätter, wie sie bei Propellern, Windturbinen und Hubschraubern zu finden sind, besteht darin, die Vereisung an isolierten Abschnitten statt am gesamten Blatt zu analysieren. In solchen Abschnittssimulationen müssen die relative Geschwindigkeit und der Anstellwinkel angegeben werden. Für kleinere Partikel können weniger präzise aerodynamische Modelle verwendet werden, um die induzierten Geschwindigkeiten zu berechnen. Für größere Tropfen kann die geometrische Geschwindigkeit angewendet werden, ohne die Induktionseffekte zu berücksichtigen. In diesem Seminar wird das Verhalten von Tropfen in 2D- und 3D-Simulationen gezeigt und charakterisiert. Für Tropfen mit einer kleinen Stokes-Zahl (Stk≪1) sind genaue Vorhersagen zur Auffang-Effizienz notwendig, die einen korrekten aerodynamischen Anstellwinkel erfordern. Wenn Stk≫1 wird, werden die Tropfenbahnen ballistisch, was zu zwei verschiedenen Grenzfällen führt - einem, der durch den aerodynamischen Anstellwinkel und einen anderen, der durch den geometrischen Anstellwinkel bestimmt wird. Die vollständige 3D-Lösung liegt zwischen diesen Grenzen und kann potenziell im ballistischen Regime bei einer anderen Stokes-Zahl erreicht werden. Der Anstellwinkel des Partikels wird in der Strömungsröhre stromaufwärts der Rotorplatte bestimmt, wo die zeitliche Skala der Flüssigkeit erheblich größer ist als die der Blattsektion. Um eine ballistische Trajektorie unabhängig von den induzierten Geschwindigkeiten zu erreichen, ist außerdem Stk≫1 in der Strömungsröhre erforderlich. Je nach Rotorabmessungen kann dieses zwischenzeitliche Regime unter Appendix-C oder Appendix-O-Bedingungen auftreten.

Biografie von Francesco Caccia, M.Sc.:
Francesco Caccia schließt derzeit seine Doktorarbeit am Department of Aerospace Science and Technology des Politecnico di Milano ab. Dort erhielt er 2018 seinen Bachelor-Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik und 2021 seinen Master-Abschluss in Aeronautik. Seine Forschung konzentriert sich auf Eisansammlung und Aeroakustik von Rotoren. Während seiner Doktorarbeit entwickelte er numerische Methoden, um die Auswirkungen der Blattflexibilität in der Lagrangeverfolgung von Wassertropfen zu berücksichtigen.

 

Nächstes ISM-Seminar, Prof. Sven Grundmann: "Neueste Fortschritte in der MRI-basierten Messung in turbulenten Strömungen" am 28. Februar um 11:00 Uhr

Wir freuen uns, unser nächstes ISM-Seminar anzukündigen, in dem Prof. Sven Grundmann, ein Universitätsprofessor und Direktor des Instituts für Strömungsmechanik an der Universität Rostock, seine Forschung vorstellen wird. Seien Sie am 28. Februar um 11:00 Uhr im Hörsaal 003 des ISM (Hermann-Blenk-Str. 37, Braunschweig) dabei für einen aufschlussreichen Vortrag über seine Forschung.

Wir freuen uns darauf, Sie dort zu sehen, zu einer vielversprechend spannenden Diskussion!

Titel: Neueste Fortschritte in der MRI-basierten Messung in turbulenten Strömungen

Abstract:

Die Magnetresonanztomographie (MRT) hat sich als leistungsfähiges Werkzeug für nichtinvasive, dreidimensionale Strömungsmessungen erwiesen und bietet einzigartige Einblicke in die Komplexität turbulenter Strömungen. Neueste Fortschritte in MRT-basierten Techniken haben die Anwendbarkeit dieser Messmethode für die Analyse turbulenter Strömungen erheblich erweitert. Zu diesen Entwicklungen gehören die Erweiterung des messbaren Geschwindigkeitsbereichs, die Verbesserung der Präzision von Reynolds-Spannungsmessungen, die Verbesserung von Temperatur- und Konzentrationsmessungen sowie die Ermöglichung von Anwendungen in turbulenten Mehrphasenströmungen.

In dieser Präsentation werden die neuesten Fortschritte in der MRT-Technologie, die in Studien zu turbulenten Strömungen angewendet werden, vorgestellt, wobei innovative Pulssequenzen und fortschrittliche Rekonstruktionsalgorithmen hervorgehoben werden, die für die Forschung in der Strömungsdynamik entwickelt wurden. Der Vortrag wird die erfolgreiche Anwendung dieser Fortschritte auf kanonische turbulente Strömungen wie Rohr- und Kanalsströmungen sowie auf komplexere Geometrien, die für Ingenieur- und biomedizinische Anwendungen relevant sind, diskutieren. Ziel dieses Vortrags ist es, das Potenzial von MRT als ein äußerst produktives Werkzeug zur Untersuchung turbulenter Strömungen sowie zur Verbesserung und Validierung von Methoden der numerischen Strömungsmechanik aufzuzeigen.

Biografie von Prof. Sven Grundmann:

Die akademische Laufbahn von Prof. Grundmann begann mit einem Abschluss in Maschinenbau an der Technischen Universität Darmstadt im Jahr 2003. Er promovierte 2008 an derselben Universität unter der Anleitung von Prof. Dr.-Ing. C. Tropea, wobei er sich auf Strömungsmechanik und Aerodynamik konzentrierte. Nach seiner Promotion wurde Prof. Grundmann mit einem DAAD-Postdoc-Stipendium ausgezeichnet und verbrachte 2009-2010 an der Stanford University, USA, wo er mit Prof. John K. Eaton am Center for Turbulence Research zusammenarbeitete. Nach seiner Rückkehr nach Deutschland leitete er eine junge Forschungsgruppe am Center of Smart Interfaces, in der er Themen wie Plasmaaktoren zur Übergangskontrolle und Magnetresonanztomographie (MRT) in der Thermofluids-Technik erforschte. 2014 erwarb Prof. Grundmann die Habilitation (Venia Legendi) in Strömungsmechanik an der TU Darmstadt und ist seit 2015 Vollprofessor und Leiter des Instituts für Strömungsmechanik an der Universität Rostock. Seit 2015 ist er Mitglied des Fakultätsrats, seit 2018 akademischer Dekan und seit 2020 Mitglied des DFG-Senats und des Vergabesausschusses für Graduiertenkollegs. Die Forschung von Prof. Grundmann umfasst ein breites Spektrum, einschließlich Strömungsregelung, aktive Übergangskontrolle, Dielektrische Barrierendurchbruch-Aktoren und der Einsatz von MRT in Strömungsmessungen.

ISM Seminars: "Einblicke in die Atmosphärische Dynamik"

ISM Seminars Prof. Aksamit

Am Freitag, den 7. Februar, hatten wir das Vergnügen, Prof. Nikolas Aksamit, einen außerordentlichen Professor an der UiT – The Arctic University of Norway, zu einem aufschlussreichen Seminar mit dem Titel "Einblicke in die atmosphärische Dynamik mit rahmenunabhängigen Flüssen und Strukturen" willkommen zu heißen. In seinem Vortrag sprach Prof. Aksamit über die Komplexität der multiskalaren Transport- und Mischprozesse in der Erdatmosphäre und betonte die entscheidende Rolle kohärenter Strukturen bei der Organisation turbulenter Strömungen. Er präsentierte kürzliche theoretische Fortschritte, die präzise Diagnosen dieser Strukturen und deren Einfluss auf die atmosphärische Dynamik ermöglichen. Durch die Anwendung eines rahmenunabhängigen Ansatzes hob Prof. Aksamit wichtige Trends im Impuls- und Wärmetransport über verschiedene Simulationen hervor und offenbarte das Potenzial dieser Methodik zur Verbesserung unseres Verständnisses der atmosphärischen Grenzschicht. Seine interdisziplinäre Forschung beleuchtet die komplexen Verhaltensweisen geophysikalischer Fluidströmungen und ebnet den Weg für zukünftige Studien, die unser Verständnis turbulenter Prozesse in der Atmosphäre erheblich voranbringen könnten. Wir danken Prof. Aksamit für seine wertvollen Einblicke und die anregende Diskussion! Bleiben Sie dran für zukünftige ISM-Seminare!

Aufforderung zur Einreichung von Bewerbungen für eine Master's Thesis oder Studentarbeit in Adjoint-Optimierung des Lufteinlasses für Brennstoffzellen-Flugzeuge

Am ISM ist ein spannendes neues Projekt eröffnet worden! Die Ausschreibung finden Sie in der Rubrik Stellenangebote!

TRACES Doctoral Network - Second Training School started at the ISM

Start of TRACES second training school

We are pleased to announce that the Institute of Fluid Mechanics is hosting the Second TRACES Training School this week, from Monday, 23 September to Friday, 27 September. TRACES is a European Joint Doctoral Network focused on the challenging topic of aircraft icing.

The event at TU Braunschweig will feature a combination of lectures by network experts and experimental labs on measurement techniques for icing and multiphase flow. Additionally, TRACES doctoral researchers will present their projects during dedicated poster sessions.

Several lectures by TRACES partners are open to external participants; these public lectures are marked in green on the official programme, https://traces-project.eu/second-training-school/

Stay updated on the latest network activities by visiting the official website: https://traces-project.eu/

Aufforderung zur Einreichung von Bewerbungen für eine Master's Thesis oder Studentarbeit in Untersuchung von Wolkenbedingungen und Vereisung für UAS

Am ISM ist ein spannendes neues Projekt eröffnet worden! Die Ausschreibung finden Sie in der Rubrik Stellenangebote!

Aufforderung zur Einreichung von Bewerbungen für eine Master's Thesis oder Studentarbeit in: Injektion von Nanopartikeln: Eine alternative aktive Kühlungstechnik für Hyperschallströmungen

Am ISM ist ein spannendes neues Projekt eröffnet worden! Die Ausschreibung finden Sie in der Rubrik Stellenangebote!

Neue Master-Vorlesung im WS 2024/25: "Flow-induced Vibrations of Bluff-body Structures"

Wir freuen uns, dass Dr. Nils van Hinsberg vom DLR Göttingen im Wintersemester seine neue Master-Vorlesung "Flow-induced Vibrations of Bluff-body Structures" am Institut für Strömungsmechanik anbieten wird.

 

Beschreibung:
The lecture series focuses on the physical understanding, mathematical prediction, and possible prevention of different types of vortex- and motion-induced vibrations that result from massive flow separation, and the ensuing (partly catastrophic) aero- and hydroelastic problems that may occur.

Inhalt:
static and dynamic aeroelastic problems, steady and unsteady aerodynamics of bluff bodies, potential theory, boundary layer behaviour and detached flows, properties and phenomena of vortex - induced and motion-induced vibrations, differences between forced and free structural oscillations, one- and two- degrees-of-freedom galloping, (wake-induced) flutter, turbulence-induced buffeting, linear and non-linear quasi-steady and unsteady modelling of structural oscillations, methods of prevention and damping

Lehrender: Dr.-Ing. Nils van Hinsberg
Wann: Montag, 7.10.24 - Freitag, 11.10.24, jeweils 9.00 - 12.00 Uhr und 14.00 - 17.00 Uhr
Wo: Hörsaal 003, Hermann-Blenk-Str. 37, 38108 Braunschweig
 

 

Aufforderung zur Einreichung von Bewerbungen für eine Masterarbeit oder Studienarbeit in:Validierung der Wirbelerzeugungsmethode für zonale LES

Am ISM ist ein spannendes neues Projekt eröffnet worden! Die Ausschreibung finden Sie in der Rubrik Stellenangebote!

ISM SEMINAR: "Persistenz von Wirbelstrukturen in dichten Suspensionen und Shearthinning-Flüssigkeiten: Charakterisierung der Wirbelbildung und -entwicklung" by Moira Barnes

Moira Barnes ISM Seminar
Moira Barnes- ISM Seminar

Wir hatten das Privileg, am 11. April Moira Barnes zu empfangen. Moira Barnes hat vor Kurzem ihren Master of Applied Science an der Fakultät für Maschinenbau der Queen's University in Zusammenarbeit mit Prof. Rival abgeschlossen. Ihre Forschung konzentriert sich auf die Untersuchung instationärer nicht-newtonscher Strömungen von dichten Suspensionen und scherverdünnenden Flüssigkeiten unter Verwendung neuartiger experimenteller Techniken zum besseren Verständnis kardiovaskulärer Strömungen. Moira schloss ihr Studium an der Queen's University im Jahr 2022 mit einem Bachelor of Science (mit Auszeichnung) in Maschinenbau ab, nachdem sie eine Bachelorarbeit über die Dynamik von Nicht-Newtonschen Wirbeln geschrieben hatte. 

Sie teilte wertvolle Erkenntnisse aus ihrer Masterarbeit mit dem Titel "Persistenz von Wirbelstrukturen in dichten Suspensionen und Shearthinning-Flüssigkeiten: Charakterisierung der Wirbelbildung und -entwicklung"

Aufforderung zur Einreichung von Bewerbungen für eine Masterarbeit oder Studienarbeit in: Wirbel in dichten Suspensionen - Erste Schritte auf dem Weg zu Experimenten am ISM

An der ISM ist ein spannendes neues Projekt eröffnet worden! Die Ausschreibung finden Sie in der Rubrik Stellenangebote!

ISM SEMINARS: "Volkswagen Travel Assist - Einblicke in die Serienentwicklung einer Fahrerassistenzfunktion" von Dr.-Ing. Daniel Münning

Volkswagen Travel Assist Seminar
Volkswagen Travel Assist Seminar

Am Freitag durften wir mit Dr. Ing. Daniel Münning einen Fachmann aus der Automobilindustrie in unserem Institut begrüßen. Dr. Münning hat ein Studium des Maschinenbaus mit der Vertiefungsrichtung Fahrzeugtechnik an der RWTH Aachen absolviert.

Daniel Münning vertiefte sein Fachwissen mit einer Promotion an der Technischen Universität Braunschweig und bei Volkswagen mit dem Schwerpunkt der Optimierung von Verbrennungsmotoren für Hybridfahrzeuge. In den letzten zehn Jahren war Daniel Münning bei der Volkswagen AG in verschiedenen Funktionen tätig, von seiner Doktorarbeit über die Entwicklung von Hybridkonzepten bis hin zur Leitung von Projekten für Spitzentechnologien wie Mobile Online Service und Travel Assist. Zurzeit ist er stark in das funktionale Management und die Umsetzung involviert, wobei er sich besonders auf Travel Assist konzentriert.

Im ISM-Seminar am Freitag gab er einen aufschlussreichen Überblick über die SAE Level 2 Fahrerassistenzfunktion und die damit verbundenen Sensoren. Nach einer kurzen Diskussion über Vorschriften wie UN R79 und Methoden für Sicherheitskonzepte ging der Vortrag auf Beispiele ein, die den Testaufwand veranschaulichten, der erforderlich ist, um die Serienzulassung für die Implementierung der Funktion in Millionen von Fahrzeugen weltweit zu erhalten.

Behalten Sie unsere Website im Auge, um aktuelle Informationen über kommende Veranstaltungen und Seminare zu erhalten.

 

Besuch des "Labors für Fluidphysik, Musterbildung und Biokomplexität (LFPB)" am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen.

Dr. Claudia Brunner (LFPB) und Mariachiara Gallia (ISM) in der Teststrecke des Turbulenztunnels mit variabler Dichte (VDTT) während der Besichtigung der Versuchsanlagen / Dr. Claudia Brunner (LFPB) and Mariachiara Gallia (ISM) in the test section of the Variable Density Turbulence Tunnel (VDTT) during the visit to the experimental facilities

Am Freitag besuchten einige unserer WissenschaftlerInnen das "Laboratory for Fluid Physics, Pattern Formation and Biocomplexity (LFPB)" am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen. Das von Professor Eberhard Bodenschatz geleitete Labor befasst sich mit verschiedenen Bereichen wie biologische Strömungsdynamik, Teilchen in Flüssigkeiten, Turbulenz und Atmosphärenphysik. Die Gespräche mit dem LFPB-Team, einschließlich der Experten Dr. Claudia Bruner und Dr. Mohsen Bagheri, sowie der Besuch ihrer experimentellen Einrichtungen waren sehr ergiebig. Wir freuen uns auf den künftigen Austausch und die gemeinsame Arbeit auf dem Gebiet der Strömungsmechanik und verwandter Gebiete.

 

 

Studentische Arbeiten

Hier können aktuell ausgeschriebene studentische Arbeiten (Bachelor-, Studien- und Masterarbeiten) am Institut für Strömungsmechanik eingesehen werden.