Fachgebiet Computational Electromagnetics (CEM)
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Computational Electromagnetics
Das Fachgebiet Computational Electromagnetics (CEM) ist Teil des Instituts für Teilchenbeschleunigung und elektromagnetische Felder und des Zentrums für Computational Engineering. Lehre und Forschung konzentrieren sich auf die dritte Säule des Verstehens: die Computersimulation. Neben Theorie und Beobachtung kann sie Antworten auf Fragen z.B. aus Ingenieur- und Naturwissenschaften geben.
Computergestützte Wissenschaft
Zusammen mit Theorie und Experiment bildet die rechnergestützte Wissenschaft heute die „dritte Säule“ der wissenschaftlichen Erkenntnis, die es Forschern ermöglicht, Modelle komplexer Phänomene zu bauen und zu testen, die im Labor nicht nachgebildet werden können, sowie riesige Datenmengen schnell und wirtschaftlich zu analysieren.
Leitbild
Elektrotechnische Systeme werden komplexer. Innovative Geräte sind so konzipiert, dass sie am Rande des technisch und physikalisch Machbaren operieren. Folglich wird auch die Theorie, die zur Analyse der Systeme benötigt wird, immer aufwändiger. Experimentelle Untersuchungen sind oft zu komplex, zu riskant oder zu kostspielig und könnten das Ergebnis verfälschen. Computational Electromagnetics ist in diesen Fällen der am besten geeignete Weg, um Erkenntnisse zu erlangen.
Computergestützte Modellierung, Simulation und Optimierung sind eine kostengünstige und effiziente Alternative zur Untersuchung realer Anwendungen und zur Entwicklung neuer technischer Lösungen. Die digitalen Modelle (`virtuelle Prototypen') können in Forschung, Entwicklung, Design, Konstruktion, Bewertung, Produktion und zur Vorhersage von Betriebseigenschaften von z.B. Halbleitern, Filtern, Antennen oder elektrischen Maschinen eingesetzt werden. Es können mit ihrer Hilfe beweisbar optimale Konzepte gefunden werden, die dann helfen Schlüsselfragen der technischen Entwicklung für Wirtschaft und Gesellschaft in Bereichen wie Energie, Gesundheit, Sicherheit und Mobilität zu beantworten.
