Wenn die Mathematik Wellen schlägt

TU Harburg: Wie wird das Strömungsverhalten einer Welle berechnet? Forscher sind der Lösung auf der Spur.

Sie wissen nichts über die Dynamik einer Welle? Seien Sie beruhigt, Sie sind nicht allein: In der Mathematik rätselt man seit 200 Jahren und findet einfach keine Formel für die Berechnung des Strömungsverhaltens von Wellen.

Mit dem heute zu Ende gehenden Treffen renommierter Mathematiker an der Technischen Universität Hamburg-Harburg ist man der Lösung des Problems ein Stück näher gekommen: Die internationale Crème de la Crème der Forscher auf diesem Gebiet stellte jetzt neue Ansätze der Berechnung vor. Da das Strömungsverhalten von Wellen zu komplex ist, um es in einer Formel darstellen zu können, arbeiten die neuen Ansätze mit anderen Methoden. Inzwischen weiß man, dass man eine Welle nicht eindimensional erfassen kann, sondern sich ihr mehrdimensional nähern muss. Der Vorteil dieser Verfahren ist, dass sie das Phänomen der Wellenströmung besser simulieren können als alle älteren Berechnungen. Die neuen mathematischen Modelle sind präziser und schneller. Nach Angaben von Prof. Dr. Maria Lukacova, der Organisatorin der Tagung, erlauben die neuen Verfahren das Geschehen in der Natur fünfmal genauer als bislang zu berechnen. Und das ist nur der Anfang einer Entwicklung, die auch für die Wirtschaft interessant ist. Ein Mitarbeiter der NASA beteiligte sich ebenso an dem Treffen wie der weltgrößte Software-Anbieter für Strömungsberechnungen, Fluent.

Wenn diese mathematischen Modelle von einem großen Software-Unternehmen kommerziell als Programmpakete aufbereitet würden, könnten Schiff- und Flugzeugbau davon profitieren. Es wären präzisere und schnellere Angaben über Luft- und Wasserströmungen möglich, die die Entwicklung neuer Konstruktionen und Materialien beschleunigen.