Jochen Merker und Christian Weickhardt: Vernetzte Forschung in Mathematik und Naturwissenschaften: Von digitalen Zwillingen bis zu lichtgeschädigten Kulturgütern

Das Mathematisch-Naturwissenschaftliche Zentrum (MNZ) der HTWK Leipzig stellt nicht nur organisatorisch eine Besonderheit innerhalb der Hochschulstruktur dar, sondern auch hinsichtlich der Forschung. Neben Forschung im Bereich der jeweiligen Berufungsgebiete der Professuren soll das MNZ die Interdisziplinarität fördern, die hochschulweite Vernetzung der Forschenden verbessern und vielfältige Unterstützung bei analytischen und messtechnischen Fragestellungen anbieten. Wie das MNZ dieser Aufgabe gerecht wird, soll anhand von zwei für das MNZ typischen Forschungsprojekten erläutert werden:

Digitale Zwillinge vereinen aus mathematischen Gleichungen bestehende analytische Modelle und mittels künstlicher Intelligenz gewonnene Datenmodelle zu einem flexiblen hierarchischen Modell, das in großer Skalenbreite Antworten auf verschiedenste Fragen über das modellierte System liefern kann. Diese Antworten in vertretbarer Zeit mittels Modellreduktion erhalten zu können, spielt in der ESF-Nachwuchsforschergruppe SmartKMU eine große Rolle, und wie sensitiv Datenmodelle für die Fernerkundung in den Umweltwissenschaften von Trainingsdaten abhängen, wird im Projekt DiZwiFeUm mit dem Leipziger Institut für Meteorologie (LIM) untersucht.

Um empfindliche Kulturgüter vor dem Verblassen zu bewahren und Museen Empfehlungen für optimierte Beleuchtungsszenarien geben zu können, untersuchen Physiker des MNZ gemeinsam mit Drucktechnikern der HTWK und Kulturhistorikern der Albertina experimentell die Lichtschädigung historischer Farbstoffe und modellieren die dabei ablaufenden Prozesse mit mathematischer Unterstützung.