{"id":11301,"date":"2023-03-16T13:52:23","date_gmt":"2023-03-16T13:52:23","guid":{"rendered":"https:\/\/cyber-valley.de\/news\/simulationswissenschaft-an-der-spitze\/"},"modified":"2026-07-15T14:44:34","modified_gmt":"2026-07-15T14:44:34","slug":"simulationswissenschaft-an-der-spitze","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/cyber-valley.de\/de\/news\/simulationswissenschaft-an-der-spitze\/","title":{"rendered":"Simulationswissenschaft an der Spitze"},"content":{"rendered":"\n

2019 startete der Exzellenzcluster \u201eDatenintegrierte Simulationswissenschaft\u201c an der Universit\u00e4t Stuttgart. Eine Zwischenbilanz mit dem bisherigen Clustersprecher Prof. Thomas Ertl sowie dem Nachfolgerduo Prof. Wolfgang Nowak und Prof. Steffen Staab.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ein Text der Universit\u00e4t Stuttgart, Interview: Lydia Lehmann. Zum Originaltext<\/a><\/em><\/p>\n\n\n\n

Es war F\u00f6rder-Halbzeit f\u00fcr den\u00a0Exzellenzcluster \u201eDaten-integrierte Simulationswissenschaft\u201c<\/a>\u00a0(SimTech) an der Universit\u00e4t Stuttgart. Was haben Sie bisher erreicht?<\/h4>\n\n\n\n

Prof. Wolfgang Nowak<\/strong>: In der klassischen Simulationstechnik werden physikalische Prinzipien auf Rechnern numerisch simuliert. Dazu kommen in letzter Zeit riesige Datenmengen aus Experimenten, die solche Simulationen verbessern k\u00f6nnen. Daher hatten wir uns das Ziel gesetzt, einen Paradigmenwechsel von klassischer Simulationstechnik in Richtung \u201eDaten-integrierte Simulationswissenschaft\u201c voranzutreiben\u2026<\/p>\n\n\n\n

Prof. Thomas Ertl<\/strong>: \u2026ja, wir haben die Datenwissenschaften und das maschinelle Lernen dazugeholt und wollten Simulation Science und Data Science zusammenbringen zu einer weiterentwickelten Simulationsdisziplin.<\/p>\n\n\n\n

Nowak<\/strong>: Das war wirklich ein gro\u00dfer Umbruch. Und inzwischen wissen wir: Der Paradigmenwechsel ist in den 80 Projekten, die wir in der ersten Projekthalbzeit erfolgreich beendet haben, voll durchgeschlagen. Auch pers\u00f6nlich h\u00f6ren wir immer wieder von unseren Forschenden: \u201eIch bin in meinem Fach an der Spitze derjenigen, die daten-integrierte Simulationswissenschaft betreiben.\u201c Es hat also f\u00fcrs Kollektiv und f\u00fcr die Einzelnen funktioniert.<\/p>\n\n\n\n

Ertl<\/strong>: Die Forschungserfolge sind in der Heterogenit\u00e4t und Breite von SimTech in allen sieben Projektnetzwerken zu sehen. Es ist fast m\u00fc\u00dfig, einzelne herauszupicken. Insgesamt ist die Simulationswissenschaft \u00fcber die vergangenen 15 Jahre aus isolierten Ans\u00e4tzen heraus zu einer eigenst\u00e4ndigen Disziplin zusammengewachsen und gereift.<\/p>\n\n\n\n

Wir haben einen eigenen SimTech-Bachelor- und Master-Studiengang, eine eigene Graduiertenschule, in der mehr als 200 Personen in Simulationswissenschaft promoviert haben, und k\u00f6nnen zehn Habilitationen in Simulationswissenschaft vorweisen. Es gibt ein F\u00f6rderformat f\u00fcr Post-Doc-Projekte, und wir haben sieben Nachwuchsgruppen eingerichtet: Vier M\u00e4nner und drei Frauen, \u00fcberwiegend von au\u00dferhalb, sind zu uns gekommen und leiten nun sehr erfolgreich ihre Forschungsgruppen. Ebenso wurden sechs neue Professuren ausgeschrieben und inzwischen alle exzellent besetzt. SimTech ist ein international etabliertes Markenzeichen der Universit\u00e4t Stuttgart, ein Alleinstellungsmerkmal.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/p>\n\n\n\n

Direktor des Stuttgarter Zentrums f\u00fcr Simulationswissenschaft und Co-Sprecher des Exzellenzclusters SimTech Prof. Ertl (li.), und Co-Sprecher Prof. Nowak. Foto: Jakob D\u00fcrrw\u00e4chter, Daniel Kempf und Claus-Dieter Munz, Universit\u00e4t Stuttgart<\/em>\n<\/p>\n\n\n\n

Was ist Ihr pers\u00f6nliches SimTech-Highlight?<\/h4>\n\n\n\n

Ertl<\/strong>: Was mich als Altgedienten auch nach fast 20 Jahren fasziniert, ist das Level an Zusammenarbeit und an pers\u00f6nlichem Austausch \u2013 und dass wir auf dieser Basis so erfolgreich sind. Es ist nicht selbstverst\u00e4ndlich, dass sich in einem Cluster dieser Gr\u00f6\u00dfenordnung \u00fcber die Jahre eine so hervorragende Kollaborationskultur entwickelt hat, die Platz l\u00e4sst f\u00fcr viele Eigenarten und die auf Augenh\u00f6he mit allen stattfindet. Das sage ich jetzt als Sprecher, aber es wird wirklich \u00fcber alle Statusgruppen gelebt.<\/p>\n\n\n\n

Nowak<\/strong>: Ja. Wie war das? \u201eThis degree of team spirit cannot be faked\u201c, hat ein Gutachter bei unserer letzten Begutachtung gesagt.<\/p>\n\n\n\n

Ertl<\/strong>: (lacht.) Ja, das war ein Satz von jemand Externem, der das sch\u00f6n zusammenfasst.<\/p>\n\n\n\n

Prof. Steffen Staab<\/strong>: Was mich immer beeindruckt, sind unsere j\u00e4hrlichen SimTech-Statusmeetings in Bad Boll. Da sind an die 200 Personen da, die in SimTech aktiv sind. Und da sp\u00fcrt man physisch in den G\u00e4ngen, was das f\u00fcr ein gro\u00dfes Unternehmen ist und wie begeistert die Leute dabei sind.<\/p>\n\n\n\n

Nowak<\/strong>: Die Interdisziplinarit\u00e4t auf Augenh\u00f6he mit eigenem SimTech-Vokabular: Ich als Umweltingenieur und por\u00f6se-Medien-Forscher laufe ins Mathematik-Geb\u00e4ude rein, und nach ausreichend vielen Diskussionen mit Mathematikern schockt mich das nicht. Danach laufe ich mit neuen Fragen ins Informatik-Geb\u00e4ude rein und stelle das Gleiche fest. (Lacht.) Und dann sitze ich im Direktorium mit einem theoretischen Chemiker, einer Systembiologin und anderen, und die Diskussion funktioniert auch hier auf diversen fachlichen Ebenen. Das finde ich immens.<\/p>\n\n\n\n

SimTech lebt also den\u00a0\u201eStuttgarter Weg\u201c<\/a>\u00a0des interdisziplin\u00e4ren Forschens. Und warum ist Ihre Simulationsforschung\u00a0wichtig f\u00fcr die Gesellschaft, f\u00fcr die Zukunft?<\/h4>\n\n\n\n

Ertl<\/strong>: Simulation wird von Menschen betrieben und findet nicht im luftleeren Raum statt. Wir m\u00f6chten \u2013Stichwort \u201ePervasive Simulation und Visualisierung\u201c \u2013 Simulation und ihre Daten f\u00fcr verschiedene Anwendungskontexte verf\u00fcgbar machen: nicht nur am Supercomputer und am Schreibtisch im Labor, sondern dadurch, dass eine Geologin am Tablet direkt in der Landschaft mit eingebauter Sensorik Aufnahmen macht, somit Daten erhebt und diese direkt in eine Simulation einspeisen kann, die dann remote auf einem Supercomputer l\u00e4uft und die Ergebnisse zur\u00fcckspielt. Dabei geht es um Fragen zu Schnittstellen zwischen Supercomputer und mobilem Ger\u00e4t oder zu kompakteren Darstellungen f\u00fcrs Tablet.<\/p>\n\n\n\n

Nowak<\/strong>: Ein anderes Beispiel ist das Digitale Menschmodell, bei dem Forschende von uns auf eine personalisierte Vorhersage je Patient abzielen. Ein Patient kommt mit Bandscheibenschaden in die Klinik, eine Prothese soll implantiert werden. Wir m\u00fcssen schnell durchrechnen, welche Nervenreize, Muskeln und Kraftauswirkung durch Sehnen in genau diesem Patienten auf Knochen und Bandscheibe wirken. Dank Simulation kann man dann vorhersagen, welches Implantat das Beste w\u00e4re.<\/p>\n\n\n\n

Ist das nur weit entfernte Zukunftsmusik oder steht man kurz davor, solche personalisierten Bandscheiben-Implantate einzusetzen?<\/h4>\n\n\n\n

Nowak<\/strong>: Wir in SimTech sind Grundlagenforscher, von uns programmierte Systeme werden nicht direkt in Krankenh\u00e4usern eingesetzt. Dazwischen liegt noch ein weiterer Schritt des Technologietransfers. Aber wir k\u00f6nnen schon jetzt anhand von realen CT-Daten darstellen, dass man das wirklich durchrechnen kann. Und wir k\u00f6nnen mit Augmented- oder Virtual-Reality-Brillen visualisieren, welche Kraftzust\u00e4nde bei Bewegung an welcher Stelle des Muskels wie wirken.<\/p>\n\n\n\n

Staab<\/strong>: F\u00fcr den Transfer gibt es einige Anwendungsprojekte, die nicht vom Exzellenzcluster gef\u00f6rdert werden, die aber auf den methodischen Innovationen von SimTech aufbauen. Gerade startet etwa ein Projekt mit der Uniklinik Jena, in dem es darum geht, Prozesse in der Leber zu simulieren und gleichzeitig maschinelles Lernen zu verwenden, um damit das Tumorboard zu unterst\u00fctzen, in dem sich \u00c4rzte verschiedener Spezialisierungen zur Diagnose und Behandlung von Lebertumoren beraten. Durch solche Transferaktivit\u00e4ten nutzt \u00fcbrigens auch die Industrie bereits unsere methodischen Erkenntnisse aus SimTech.<\/p>\n\n\n\n

<\/h3>\n\n\n\n

Was wird sich in der zweiten F\u00f6rder-Halbzeit in SimTech ver\u00e4ndern? Welche Schwerpunkte m\u00f6chten Sie setzen?<\/h4>\n\n\n\n

Ertl<\/strong>: Im Oktober werde ich in den Ruhestand gehen. Den SimTech-Generationenwechsel haben wir vergangenes Jahr eingel\u00e4utet: Wolfgang Nowak und Steffen Staab sind seitdem die zwei Co-Sprecher des Clusters, mein Nachfolger-Duo. Im Stuttgarter Zentrum f\u00fcr Simulationswissenschaft soll Holger Steeb die Funktion des Direktors \u00fcbernehmen. Mit diesen drei Personen ist ein tolles Team aufgestellt, das den n\u00e4chsten Exzellenzantrag f\u00fcr SimTech vorbereiten und hoffentlich zum Erfolg f\u00fchren wird.<\/p>\n\n\n\n

Staab<\/strong>: Wir zielen auf die Kombination aus Evolution und Revolution. Daten-integrierte Simulationswissenschaft ist zwar ein neues Paradigma, aber nat\u00fcrlich werden wir dar\u00fcber hinaus weiterdenken. Inwiefern wird sich Simulationswissenschaft grundlegend ver\u00e4ndern? Das ist eine Herausforderung, da es nur eine Simulationswissenschaft, doch viele Heimatdisziplinen mit unterschiedlichen Sprechweisen gibt. Ich glaube, wenn wir hier erfolgreich sind, k\u00f6nnen wir ganz viel bewegen, weil wir in verschiedene Disziplinen hineinwirken.<\/p>\n\n\n\n

Nowak<\/strong>: Die Chance ist, schon jetzt mit gewissen Themen den SimTech-Schwerpunkt umzulenken f\u00fcr eine m\u00f6gliche Folgef\u00f6rderung als Exzellenzcluster. Ein Thema ist unser neues Projektnetzwerk \u201eQuantencomputing f\u00fcr Simulation\u201c, wo wir eng mit theoretischer Chemie sowie theoretischer und experimenteller Physik zusammenarbeiten, um Quantencomputer f\u00fcr unsere Simulationsjobs fit zu machen und die Algorithmen entsprechend einzustellen.<\/p>\n\n\n\n

Staab<\/strong>: Das zweite Thema, auf das wir setzen m\u00f6chten, ist \u201eKnowledge-Infused Simulation Science\u201c, also Wissensintegration. Wir wollen Simulation m\u00f6glichst intelligent machen, etwa dass sie aus Erfahrung lernt oder indem wir Expertenwissen in unsere Simulation hineinbringen \u2013 und damit Rechenpower und Zeit sparen.<\/p>\n\n\n\n

Nowak<\/strong>: Und wir bilanzieren, was die wissenschaftsunterst\u00fctzenden Strukturen erreicht haben \u2013 also etwa in Nachwuchsf\u00f6rderung, Internationalisierung, Diversity, Studiengang, Wissenschaftsdatenmanagement, \u00d6ffentlichkeitsarbeit und Reflexion der eigenen Arbeit. Wir m\u00f6chten Erfolgreiches weiterf\u00fchren und Bisheriges noch toppen.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcber SimTech<\/h4>\n\n\n\n

Seit 2019 gibt es im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der L\u00e4nder den Cluster EXC 2075 Daten-integrierte Simulationswissenschaft, der sich derzeit in der erster F\u00f6rderphase befindet und sich nun f\u00fcr eine zweite F\u00f6rderphase bewerben darf. Beide Cluster sind unter dem Akronym SimTech international etabliert. Neben den Clustern gibt es das Stuttgarter Zentrum f\u00fcr Simulationswissenschaft, eine fakult\u00e4ts\u00e4hnliche Einrichtung an der Universit\u00e4t Stuttgart, die die Nachhaltigkeit der Simulationsforschung unabh\u00e4ngig von den Exzellenzclustern sicherstellt.<\/p>\n\n\n\n

SimTech ist keiner Fakult\u00e4t zugeordnet, sondern sieben Fakult\u00e4ten sind an SimTech beteiligt. Es handelt sich um einen eigenst\u00e4ndigen Profilbereich der Universit\u00e4t Stuttgart. Fachlich ist SimTech eine Mischung aus Ingenieurwissenschaften, angrenzenden Naturwissenschaften bis zur theoretischen Chemie sowie Mathematik und Informatik. Den Schwerpunkt in den Anwendungen, die SimTech bedient, liegt im Ingenieurwesen. Dabei arbeiten die Forschenden methodenorientiert. Sie erforschen grunds\u00e4tzliche Simulationsmethoden, die universell anwendbar sind.<\/p>\n\n\n\n

Die Interdisziplinarit\u00e4t und die Bedeutung von SimTech zeigen sich unter anderem in den Verbindungen zum KI-Forschungskonsortium\u00a0Cyber\u00a0Valley<\/a>, zum Netzwerk\u00a0European Laboratory for Learning and Intelligent Systems<\/a>\u00a0(ELLIS) oder zum Forschungsschwerpunkt\u00a0Interchange Forum for Reflecting on Intelligent Systems<\/a>\u00a0(IRIS) der Universit\u00e4t Stuttgart.<\/p>\n","protected":false},"featured_media":11639,"parent":0,"template":"","meta":{"_acf_changed":false},"cv-tag":[],"location":[],"network-role":[],"news-category":[],"user-group":[245],"class_list":["post-11301","news","type-news","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","user-group-researcher"],"acf":[],"yoast_head":"\nSimulationswissenschaft an der Spitze - Cyber Valley<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/cyber-valley.de\/de\/news\/simulationswissenschaft-an-der-spitze\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Simulationswissenschaft an der Spitze - Cyber Valley\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"2019 startete der Exzellenzcluster \u201eDatenintegrierte Simulationswissenschaft\u201c an der Universit\u00e4t Stuttgart. 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