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Name: Michael NEUNTEUFEL

Derzeit: Postdoc (Erwin-Schrödinger-Fellow)
Host: Joachim SCHÖBERL

Viele Phänomene aus Technik und Physik lassen sich als Gleichungen für Felder beschreiben: Wie sich ein Bauteil verformt, wie Kräfte durch ein Material wandern oder wie Krümmung in einem Modell auftritt. Damit am Computer verlässliche Resultate erzielt werden, braucht es numerische Methoden, die nicht nur funktionieren, sondern auch mathematisch gut verstanden sind. Genau daran arbeite ich.

Ein Schwerpunkt sind Schalenmodelle, also dünnwandige Strukturen wie Dächer, Karosserieteile oder ikonische Bauwerke wie das Sydney Opera House. Solche Strukturen sind leicht, aber mechanisch anspruchsvoll: Ihre Stabilität hängt stark von der Geometrie und der Krümmung ab. Hier trifft die Finite-Elemente-Methode (FEM) auf diskrete Differentialgeometrie: Vereinfacht gesagt übersetzen wir geometrische Konzepte (z. B. Krümmung) so in eine diskrete Sprache, dass sie auf einem Rechengitter robust und konsistent bleiben. Das ist entscheidend, wenn man Verformungen realitätsnah simulieren und die Qualität der Ergebnisse beurteilen will.

Ein zweiter Anwendungsbereich sind allgemeinere Materialmodelle, etwa Metamaterialien. Diese besitzen Eigenschaften, die weniger vom Grundmaterial als vielmehr von ihrer fein strukturierten inneren Geometrie herrühren. Um solche Effekte zu erfassen, braucht es Modelle und Diskretisierungen, die zusätzliche Freiheitsgrade und geometrische Informationen sauber abbilden.

Mittelfristig reizt mich außerdem die numerische Relativitätstheorie: Wie kann man Einsteins Feldgleichungen so diskretisieren, dass geometrische Größen wie Krümmung auch numerisch „richtig“ bleiben – etwa bei Simulationen rund um kompakte Objekte wie Schwarze Löcher? Für mich ist das eine besonders spannende Schnittstelle, weil dort Geometrie, Physik und Scientific Computing sehr direkt zusammenkommen.

Motivierend ist für mich, dass aus abstrakten Ideen konkrete Werkzeuge werden: Neben der Theorie arbeite ich auch an Software, damit Methoden tatsächlich in Simulationen einsetzbar sind. Für meinen weiteren Weg möchte ich Forschung und Lehre an der Universität fortsetzen und hoffe, dabei eine langfristige akademische Perspektive aufbauen zu können.