So gelingt Zusammenarbeit
Potenzial voll ausschöpfen: Port-Hamiltonian Institute gegründet
Das neue Port-Hamiltonian Institute ermöglicht den Mathematiker*innen der Bergischen Universität um Professorin Birgit Jacob (Bild) einen engen Austausch über ihre Forschungsaktivitäten sowie die gemeinsame Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses. // Foto Peter Gwiazda
Port-Hamiltonsche Systeme entwickeln sich derzeit zu einem äußerst leistungsfähigen Modellierungswerkzeug für abstrakte dynamische Systeme, was zu beispiellosen Fortschritten bei ihrer mathematischen Analyse, ihrer Simulation und ihrer Optimierung führt. „Um das mathematische Potenzial von Port-Hamiltonschen Systemen voll auszuschöpfen, sind Beiträge aus verschiedenen mathematischen Disziplinen erforderlich. Dieser interdisziplinären Herausforderung stellt sich das Port-Hamiltonian Institute“, erklärt die Institutsvorsitzende Prof. Dr. Birgit Jacob.
So holen die Forschenden auch das Bestmögliche für den im April gestarteten Sonderforschungsbereich heraus, in dem sie auf nationaler und internationaler Ebene mit weiteren Universitäten sowie mit außeruniversitären Forschungseinrichtungen und Industriepartnern kooperieren. „Als antragstellende Universität haben wir den Anspruch, unsere über Jahre erarbeitete herausgehobene Position im Forschungsumfeld der Port-Hamiltonschen Systeme zu festigen und weiter zu stärken. Mit den Strukturen des IZ gelingt es uns, unsere Forschung zu koordinieren und im engen Austausch aktiv zu gestalten“, so Prof. Jacob.
Lebendiger Austausch – nicht nur in Fachkreisen
Der Erkenntnisaustausch aus dem Institut über die Universitätsgrenzen hinaus mündet zum Beispiel in verschiedene Netzwerkformate, von denen eines das Ziel verfolgt, eine europäische Plattform für die zahlreichen laufenden Aktivitäten zu Port-Hamiltonschen Systemen aufzubauen. Unter dem Dach des IZ werden zudem regelmäßige Seminare oder auch Symposien für Nachwuchswissenschaftler*innen organisiert. „Im Zuge dieses Engagements sind in kurzer Zeit bereits Online-Kurse zur selbstständigen Weiterbildung entstanden“, gibt Birgit Jacob Einblicke.
Dem Nachwuchs Input zum Thema zu liefern, ist die eine Sache; Prof. Jacob verrät, dass sich die Mitglieder des IZ derzeit noch einer auf ganz andere Weise herausfordernden Aufgabe widmen: „Mathematische Grundlagenforschung ist keine einfache Kost, das wissen wir; wir wollen aber möglichst vielen Menschen eine Vorstellung davon geben, was wir tun und wofür das wichtig ist. Deshalb steuern auch wir als IZ in Zusammenarbeit mit Professorin Katja Pfeiffer aus dem Fach Kunst unseren Teil zu einer Ausstellung zum Thema Kunst und Mathematik der Bergischen Uni bei. Sie wird ab Mitte Januar 2026 in der Kunsthalle Barmen zu sehen sein.“ Die Vorfreude, über die üblichen Fachkreise hinaus auf ihre Forschung aufmerksam machen zu können, sei ein großer Ansporn für die beteiligten Mathematiker*innen und erweitere den eigenen Horizont beim Thema Wissenschaftskommunikation auf besondere Weise. Weitere Informationen zur Ausstellung folgen.
Mehr Hintergrund: Port-Hamiltonsche Systeme
Klimawandel, künstliche Intelligenz oder die Verbesserung der Lebensqualität in Industrie- und Entwicklungsländern – die Herausforderungen, zu denen die Mathematik einen wertvollen Beitrag leistet, sind vielseitig. So auch mit dem neuen Sonderforschungsbereich. Port-Hamiltonsche Systeme werden in der Mathematik, der Physik und in den Ingenieurwissenschaften verwendet, um besonders komplexe Vorgänge zu beschreiben, zu simulieren und zu steuern. Komplex bedeutet in diesem Fall, dass mehrere, ganz unterschiedliche physikalische Prozesse wie z. B. mechanische, elektrische oder thermodynamische involviert sind. „Unterschiedliche Systeme müssen sich zeitlich stabil entwickeln, auch wenn sie miteinander gekoppelt werden, sodass sie als neues Gesamtsystem einwandfrei funktionieren. Port-Hamiltonsche Systeme liefern hier ein Grundprinzip für das mathematische Verständnis, auf Grundlage dessen dann konkrete Entwicklungen zur Lösung dieser Aufgabe angegangen werden können“, so Mathematikerin Prof. Dr. Brigit Jacob, die den Sonderforschungsbereich an der Bergischen Universität leitet.
