Forschungsebenen
Ebene 1: Expertisenoptimierung
In der ersten Ebene vertiefen und erweitern die einzelnen Arbeitsgruppen der jeweiligen Professuren ihre Kernkompetenzen in Strömungssimulation, Ultraschallsimulation, experimentelle Strömungsforschung, laseroptische Strömungsmessung und Ultraschallmessungen. In diesen voneinander erst einmal unabhängigen Teilen wird gezielt das vorhandene Wissen für die zwei weiteren Ebenen gewonnen und aufgebaut.
Ebene 2: Grundlagenforschung – Gemeinsame Großprojekt
Im Rahmen der Grundlagenforschung wird ein gemeinsames kalibriertes Strömungs- und Ultraschalllabor aufgebaut sowie digitale Zwillinge des Labors entwickelt. Diese Infrastruktur bildet die Basis für die transdisziplinäre Integration der verschiedenen Werkzeuge und Methoden aller Forschungseinheiten und dient als Grundlage für die Reallabore (Ebene 3). Ziel dieser interdisziplinären Kollaboration ist es jeweils die eingesetzten Techniken und Methoden aufeinander abzustimmen und zu optimieren. Unter optimal kontrollierten Laborbedingungen können hier innovative Ideen zu vielfältigen Strömungsszenarien untersucht sowie neue Verfahren zur ultraschallbasierten Strömungsmessung entwickelt, getestet und optimiert werden.
Dazu werden zwei vorhandene Strömungskanäle verschiedener Größe (Länge: 5 m und 16 m) genutzt (Forschungseinheit Prof. Mudersbach). Durch gezielte Hinzugabe von diversen Materialpartikeln können so unter sehr kontrollierten Versuchsbedingungen für diverse Szenarien Strömungsmessungen mit differenzierten Techniken (Forschungseinheit Prof. Lindken, Prof. Mudersbach und Dr. Balcewicz) durchgeführt werden. Die Experimente werden jeweils durch digitale Zwillinge hinsichtlich Strömungssimulationen (Forschungseinheit Prof. Gurris) und Ultraschallsimulationen (Forschungseinheit Prof. Saenger) begleitet. Die Kombination von Numerik und Experiment in diesem Projekt erlaubt eine optimale Kalibrierung und Weiterentwicklung der angewendeten Methodiken.
Ebene 3: Spin-off Projekte
Aufbauend auf den gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnissen werden diese in verschiedenen anwendungsorientierten Projekten (Spin-off Reallabore) auf konkrete Fragestellungen übertragen. Dazu zählen unter anderem Strömungsuntersuchungen in Gewässern (Flüssen und Seen), ultraschallbasierte Messverfahren für Materialtransporte in Pipelines, die Charakterisierung von Strömungssignaturen in Bohrkernen und Bohrklein sowie die Erfassung von Strömungsvorgängen in geothermischen Reservoiren.
Die dabei entstehenden Impulse fördern die Entwicklung neuer Forschungsansätze und Industriepartnerschaften und schaffen die Grundlage für weitere anwendungsorientierte Projekte. Mit anderen Worten: Ein Forschungsimpuls an der Hochschule Bochum wird induziert. Das Projektkonsortium verfolgt mit dem Forschungsprojekt KÖNIG den Anspruch an der internationalen Forschungsfront mitzuwirken und einen nachhaltigen Beitrag zur internationalen Spitzenforschung zu leisten.
