Mathematik am Wissenschaftsstandort Kaiserslautern

Es gibt kaum einen Ort, an dem das moderne Selbstverständnis der Mathematik so konsequent gelebt und verfolgt wird wie in Kaiserslautern:

„Mathematik ist nicht nur (unverzichtbare) Grundlagenwissenschaft, sondern eine (wenn nicht sogar die) Schlüsseltechnologie des 21ten Jahrhunderts“

Vielfach anerkannte und ausgezeichnete Forschung und Lehre in reiner und in angewandter Mathematik am Fachbereich Mathematik der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) wird perfekt ergänzt durch die exponierte Anwendungsorientierung des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) und dessen Expertise für einen effizienten Transfer von Grundlagenergebnissen in die konkrete industrielle Anwendung.

Die langjährig bewährte enge Kooperation dieser beiden Einrichtungen wird dokumentiert durch das Felix-Klein-Zentrum für Mathematik als Premium-Dachmarke für „Mathematik made in Kaiserslautern“. Verbunden mit der Wahl des Namensgebers Felix Klein sind dabei die Leitgedanken

  • „Reine und angewandte Mathematik dürfen keine Antipoden sein, sondern sollten sich gegenseitig befruchten und ergänzen.“
  • „Das Zusammenwirken von Theorie und Praxis erfordert erstklassig ausgebildete Forscherinnen und Forscher.“
  • „Mathematik ist international und sollte nicht an Grenzen enden.“

Die Option, Mathematik in allen Facetten (von der abstrakten, rein theoretischen Grundlagenforschung bis hin zur konkreten industriellen Anwendung) und in einem international orientierten Umfeld zu erleben, macht den Standort äußerst attraktiv für talentierte Studierende sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem In- und Ausland.

Kaiserslautern bietet dabei hervorragende Ausbildungs-, vor allem aber auch Karriereperspektiven. Absolventinnen und Absolventen „made in Kaiserslautern“ sind gleichermaßen begehrt in der Lehre, der grundlagen- oder anwendungsnahen Forschung wie in Industrie und Wirtschaft.

Die im Studium vermittelte Fähigkeit, neue Impulse in Unternehmen einzubringen, ist nicht selten Sprungbrett zu Führungspositionen.

Mathematik als Schlüsseltechnologie

„Keine andere Wissenschaft durchdringt und beeinflusst sämtliche Lebens- und Arbeitsbereiche so stark: Vom Automobilbau bis zur Straßenplanung, vom Einkauf im Supermarkt bis zur Architektur, vom Wetterbericht bis zum MP3-Player, vom Bahnverkehr bis zum Internet – alles ist (auch) Mathematik.“ (aus der Ankündigung des BMBF zum Wissenschaftsjahr Mathematik)

Abbilder der realen Welt in die virtuelle Welt der Modelle und der Software transferieren und diese zur Problemlösung zu nutzen, hat in allen Industriebereichen eine zentrale Bedeutung erlangt. Mathematik ist die Technologie, mit der diese Abbilder erzeugt und effizient in Software umgesetzt werden, der Rohstoff der Modelle und der Kern jeder Computersimulation.

Fachbereich Mathematik der TU Kaiserslautern

Der Fachbereich Mathematik hat mit seinen Lehr- und Forschungsschwerpunkten

wissenschaftlich attraktive und gesellschaftlich relevante Prioritäten gesetzt, die sehr gute Voraussetzungen dafür bieten, seine Position in der Spitzengruppe in dem stärker werdenden Wettbewerb der Hochschulen zu festigen.

Zahlreiche koordinierte Forschungsvorhaben - sowohl innerhalb der Mathematik als auch interdisziplinäre Kooperationen (insbesondere mit den Ingenieurwissenschaften und der Informatik) - tragen zu der nationalen und internationalen Sichtbarkeit des Forschungsstandorts Kaiserslautern bei.

Ein wesentlicher Bestandteil und Erfolgsgarant vieler dieser Vorhaben ist die bewährte enge Kooperation mit dem aus einer Ausgründung des Fachbereichs Mathematik hervorgegangenen Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM).

Der Fachbereich Mathematik hat von Beginn an ein besonderes Augenmerk auf die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses gelegt. Nachhaltig bestätigt wurde die hervorragende Nachwuchsförderung durch - allein im Zeitraum 2008-2016 - siebzehn Rufe auf Lebenszeit-Professuren an Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus den Reihen des Fachbereichs Mathematik.

Zur Koordinierung, Organisation und Durchführung von Aufgaben in den Bereichen der Lehrerausbildung, der Lehrerfortbildung, der Schulprojekte sowie der fachdidaktischen Forschung wurde im Jahr 2014 das Kompetenzzentrum für mathematische Modellierung in MINT-Projekten in der Schule (KOMMS) als wissenschaftliche Einrichtung des Fachbereichs gegründet.

Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM)

Das Fraunhofer ITWM gehört international zu den führenden und erfolgreichsten Instituten im Bereich der angewandten und industrieorientierten Mathematik. Es sieht seine Aufgabe darin, Mathematik als Schlüsseltechnologie weiterzuentwickeln, innovative Anstöße zu geben und gemeinsam mit Industriepartnern praktisch umzusetzen. Die Kernkompetenzen des ITWM bilden die klassischen Disziplinen der angewandten Mathematik, wie Numerik, Differenzialgleichungen, Stochastik und Optimierung. Hinzu kommen mathematisch orientierte Theoriefelder, die sich als Grenzgebiete zwischen Mathematik und Technologie herauskristallisiert haben. Mit diesen Kernkompetenzen bearbeitet das ITWM die Geschäftsfelder

  • Virtuelles Material- und Produktdesign
  • Prozesssimulation und
  • Diagnosesysteme.

Das ITWM nutzt nicht nur Simulationssoftware, sondern es entwickelt sie selbst, oft in Zusammenarbeit mit führenden Softwarefirmen. Es will nicht nur selbst die Brücke zwischen realer und virtueller Welt bauen, sondern auch Bindeglied zwischen der Hochschulmathematik und ihrer praktischen Umsetzung sein. Deshalb spielt für das ITWM und seine Abteilungen

die enge Kooperation und Vernetzung mit dem Fachbereich Mathematik der TU Kaiserslautern eine besondere Rolle. Diese ist wesentlicher Bestandteil und Erfolgsgarant vieler der koordinierten Forschungsvorhaben am Mathematikstandort Kaiserslautern.

Laufende Projekte (Auswahl)

Forschungszentren, -schwerpunkte und Potentialbereiche (Forschungsinitiative RLP):

Fraunhofer-Leistungszentren:

Graduiertenkollegs (DFG):

Sonderforschungsbereiche (DFG):

Weitere Projekte (Auswahl):

EU-Projekte:

Verbundprojekte im BMBF-Programm „Mathematik für Innovationen in Industrie und Dienstleistungen“:

  • AMSCHA - Analyse, Modellierung und Simulation chromatographischer Aufreinigungsverfahren
  • DYMARA - Ein dynamisches Manikin mit faserbasierter Modellierung der Skelettmuskulatur
  • GlioMaTh - Gliomen, Mathematische Modelle und Therapieansätze o HealthFaCT - Health: Facility Location, Covering, and Transport
  • proMT - Prognostische modellbasierte online MR-Thermometrie bei minimalinvasiver Thermoablation zur Behandlung von Lebertumoren

Internationale BMBF-Verbundprojekte:

Schaubild: Forschungskooperation und Vernetzung