Dr. Nadja Ray
PD Dr. Nadja Ray, Nachwuchsgruppenleiterin
FAU-Nachwuchsgruppenleiterin (FAU-NGL)
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Education
- 06/2016 – 07/2020: Habilitation in Applied Mathematics, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
- 12/2008 – 05/2013: Dissertation in Applied Mathematics, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
- 10/2002 – 03/2008: Diploma in mathematics with minor theoretical physics, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
- 09/1993 – 06/2002: Abitur, Emmy-Norther-Gymnasium (grammar school), Erlangen
Work experience
- 09/2022 – present: Professor for Geomatics and Geomathematics at MIDS, KU Eichstätt-Ingolstadt
(https://www.ku.de/mids) - 2022 – present: Principle investigator DFG SPP 2089
- 01/2022 – present: Principle investigator DAAD PPP Finland
- 05/2021 – present: Private lecturer
- 04/2020 – 08/2022: DFG temporary position for principal investigators
- 01/2020 – present: Head of junior research group status (Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg)
- 04/2018 – present: Principle investigator DFG RTG 2339
- 01/2016 – 12/2017: Principle investigator DAAD PPP Norway
- 10/2015 – present: Principle investigator DFG RU 2179
- 10/2012 – 03/2018: Research associate at Chair of Applied Mathematics I, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
- 10/2012 – 03/2017: DFG RTG 1773 coordinator at Chair of Computer Graphics, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
- 04/2008 – 11/2008: Research associate at Chair of Applied Mathematics I, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
International experience
- 05/2022: Hasselt/Belgium, host: Prof. Dr. Sorin Pop (1 week)
- 10/2021: Bratislava/Slovakia, host: Prof. Dr. Peter Frolkovic (1 week)
- 11/2019: Bratislava/Slovakia, host: Prof. Dr. Peter Frolkovic (1 week)
- 03/2018: Hasselt/Belgium, host: Prof. Dr. Sorin Pop (1 week)
- 11/2016: Bergen/Norway, host: Prof. Dr. Kundan Kumar (1 week)
- 08/2016: Bergen/Norway, host: Prof. Dr. Kundan Kumar (1 week)
- 03/2012: Bergen/Norway, host: Prof. Dr. Florin A. Radu (1 week)
- 09/2010 – 10/2010: Eindhoven/The Netherlands, host: Dr. Adrian Muntean (4 weeks)
- 02/2006 – 06/2006: Semester abroad, Florence, Italy (Erasmus)
Fellowships/Awards
- 10/2021: Habilitation prize (Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg), award for outstanding habilitation
- 10/2016 – 09/2017: Women’s prize of the faculty of natural sciences, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (1/2 TVL E13 PhD position for 12 month)
- 2014: Dr.-Körper-Preis 2014 (GAMM) for outstanding PhD thesis
- 12/2011 – 09/2012: PhD scholarship, “Förderung der Chancengleichheit für Frauen in Forschung und Lehre”, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
- 01/2009 – 09/2011: PhD scholarship, Studienstiftung des Deutschen Volkes
- 12/2008 – 11/2011: PhD scholarship, Deutsche Telekom Stiftung
- 02/2003 – 03/2008: Student scholarship, Studienstiftung des Deutschen Volkes
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Research interests
- Multiscale modeling, upscaling, homogenization
- Porous media applications including evolving microstructures
- Soil microaggregates
- Electrohydrodynamics
Veröffentlichungen
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Local existence of strong solutions to micro-macro models for reactive transport in evolving porous media
In: European Journal of Applied Mathematics 35 (2024), S. 127-154
ISSN: 0956-7925
DOI: 10.1017/S095679252300013X
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Modeling and simulation of single droplet drying in an acoustic levitator
In: Drying Technology 41 (2023), S. 2088-2104
ISSN: 0737-3937
DOI: 10.1080/07373937.2023.2218162
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Correction to: Estimating permeability of 3D micro-CT images by physics-informed CNNs based on DNS (Computational Geosciences, (2023), 10.1007/s10596-022-10184-0)
In: Computational Geosciences (2023)
ISSN: 1420-0597
DOI: 10.1007/s10596-023-10196-4
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Estimating permeability of 3D micro-CT images by physics-informed CNNs based on DNS
In: Computational Geosciences (2023)
ISSN: 1420-0597
DOI: 10.1007/s10596-022-10184-0
URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10596-022-10184-0
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Estimating relative diffusion from 3D micro-CT images using CNNs
In: Artificial Intelligence in Geosciences 4 (2023), S. 199-208
ISSN: 2666-5441
DOI: 10.1016/j.aiig.2023.11.001
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Pore scale modeling of the mutual influence of roots and soil aggregation in the rhizosphere
In: Frontiers in Soil Science 3 (2023), Art.Nr.: 1155889
ISSN: 2673-8619
DOI: 10.3389/fsoil.2023.1155889
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Efficiency of micro-macro models for reactive two-mineral systems
In: Multiscale Modeling & Simulation 20 (2022), S. 433-461
ISSN: 1540-3459
DOI: 10.1137/20M1380648
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Comparison study of phase-field and level-set method for three-phase systems including two minerals
In: Computational Geosciences 26 (2022), S. 545 - 570
ISSN: 1420-0597
DOI: 10.1007/s10596-022-10142-w
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Existence and uniqueness of solutions to a flow and transport problem with degenerating coefficients
In: European Journal of Applied Mathematics (2022)
ISSN: 0956-7925
DOI: 10.1017/S0956792522000018
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Numerical investigations of degenerate equations for fluid flow and reactive transport in clogging porous media
In: Journal of Mathematical Analysis and Applications 515 (2022), Art.Nr.: 126384
ISSN: 0022-247X
DOI: 10.1016/j.jmaa.2022.126384
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How water connectivity and substrate supply shape the turnover of organic matter – Insights from simulations at the scale of microaggregates
In: Geoderma 405 (2022), Art.Nr.: 115394
ISSN: 0016-7061
DOI: 10.1016/j.geoderma.2021.115394
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Explicit spatial modeling at the pore scale unravels the interplay of soil organic carbon storage and structure dynamics
In: Global Change Biology (2022)
ISSN: 1354-1013
DOI: 10.1111/gcb.16230
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Voronoi implicit interface method for geometry evolution of two minerals with applications in reactive porous media
ALGORITMY 2020 Conference on Scientific Computing (Vysoke Tatry, Podbanske, 10-09-2020 - 15-09-2020)
In: Vydavateľstvo SPEKTRUM (Hrsg.): Proceedings of the conference ALGORITMY 2020 2020
URL: http://www.iam.fmph.uniba.sk/amuc/ojs/index.php/algoritmy/article/view/1566
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Efficiency and Accuracy of Micro-Macro Models for Mineral Dissolution
In: Water Resources Research 56 (2020), Art.Nr.: e2020WR027585
ISSN: 0043-1397
DOI: 10.1029/2020WR027585
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Microaggregation of goethite and illite evaluated by mechanistic modeling
In: Applied Clay Science 198 (2020), Art.Nr.: 105845
ISSN: 0169-1317
DOI: 10.1016/j.clay.2020.105845
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Numerical investigation of a fully coupled micro-macro model for mineral dissolution and precipitation
In: Computational Geosciences (2019)
ISSN: 1420-0597
DOI: 10.1007/s10596-019-09876-x
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Derivation of an effective dispersion model for electro-osmotic flow involving free boundaries in a thin strip
In: Journal of Engineering Mathematics (2019)
ISSN: 0022-0833
DOI: 10.1007/s10665-019-10024-8
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Application of a cellular automaton method to model the structure formation in soils under saturated conditions: A mechanistic approach
In: Frontiers in Environmental Science 7 (2019)
ISSN: 2296-665X
DOI: 10.3389/fenvs.2019.00170
URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2019.00170/abstract
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Beyond Kozeny-Carman: Predicting the Permeability in Porous Media
In: Transport in Porous Media (2019)
ISSN: 0169-3913
DOI: 10.1007/s11242-019-01321-y
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Old and New Approaches Predicting the Diffusion in Porous Media
In: Transport in Porous Media 124 (2018), S. 803-824
ISSN: 0169-3913
DOI: 10.1007/s11242-018-1099-x
URL: https://www1.am.uni-erlangen.de/research/publications/Jahr_2018/2018_RayRuppSchulzKn_OldAndNewApproachesPredictingTheDiffInPM
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Discrete-Continuum Multiphase Model for Structure Formation in Soils Including Electrostatic Effects
In: Frontiers in Environmental Science 6 (2018), Art.Nr.: 96
ISSN: 2296-665X
DOI: 10.3389/fenvs.2018.00096
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Microaggregates in Soils
In: Journal of Plant Nutrition and Soil Science 181 (2018), S. 104-136
ISSN: 1436-8730
DOI: 10.1002/jpln.201600451
URL: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jpln.201600451/full
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Discrete-continuum multiscale model for transport, biomass development and solid restructuring in porous media
In: Advances in Water Resources 107 (2017), S. 393-404
ISSN: 0309-1708
DOI: 10.1016/j.advwatres.2017.04.001
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Strong solvability up to clogging of an effective diffusion-precipitation model in an evolving porous medium
In: European Journal of Applied Mathematics (2016), S. 1-29
ISSN: 0956-7925
DOI: 10.1017/S0956792516000164
URL: https://www1.am.uni-erlangen.de/research/publications/Jahr_2016/2016_SchulzRayFrankMahatoKn_StrongSolvUpToCloggingInAnEvolvingPM
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Upscaling the flow and transport in an evolving porous medium with general interaction potentials
In: SIAM Journal on Applied Mathematics 75 (2015), S. 2170-2192
ISSN: 0036-1399
DOI: 10.1137/140990292
URL: https://www1.am.uni-erlangen.de/research/publications/Jahr_2015/2015_RayElbingerKn_UpscalingFlowTransInAnEvolvingPMWithGeneralInterPotentials
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Colloidal transport in porous media - modeling and analysis (Dissertation, 2013)
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Drug release from collagen matrices including an evolving microstructure
In: ZAMM - Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik 93 (2013), S. 811-822
ISSN: 0044-2267
DOI: 10.1002/zamm.201200196
URL: https://www1.am.uni-erlangen.de/research/publications/Jahr_2013/2013_RayNoordenRaduFriessKn_DrugReleaseFromCollMatIncludAnEvolvingMicrostruct
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Existence and uniqueness of a global weak solution of a Darcy-Nernst-Planck-Poisson system
In: GAMM-Mitteilungen 35 (2012), S. 191-208
ISSN: 0936-7195
DOI: 10.1002/gamm.201210013
URL: https://www1.am.uni-erlangen.de/research/publications/Jahr_2012/2012_HerzRayKn_ExistAndUniqueOfGlobWeakSolutionDarcyNernPlanPoissSystem
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Rigorous homogenization of a Stokes-Nernst-Planck-Poisson system
In: Journal of Mathematical Analysis and Applications 390 (2012), S. 374-393
ISSN: 0022-247X
DOI: 10.1016/j.jmaa.2012.01.052
URL: https://www1.am.uni-erlangen.de/research/publications/Jahr_2012/2012_RayMunteanKn_RigHomoOfStokesNernstPlanckPoissSystem
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Multiscale Modeling of Colloid and Fluid Dynamics in Porous Media Including an Evolving Microstructure
In: Transport in Porous Media 95 (2012), S. 669-696
ISSN: 0169-3913
DOI: 10.1007/s11242-012-0068-z
URL: https://www1.am.uni-erlangen.de/research/publications/Jahr_2012/2012_RayNoordenFrankKn_MultiscaleModelOfColloidAndFluidDynInPMinclAnEvolvMicrostr
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Numerical investigation of homogenized Stokes-Nernst-Planck-Poisson systems
In: Computing and Visualization in Science 14 (2011), S. 385-400
ISSN: 1432-9360
DOI: 10.1007/s00791-013-0189-0
URL: https://www1.am.uni-erlangen.de/research/publications/Jahr_2011/2011_FrankRayKn_NumericalInvestiOfHomogeStokNernPlanPoissSystmes
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Drug release from collagen matrices and transport phenomena in porous media including an evolving microstructure
11th Conference on Mathematical Methods in Science and Engineering (Alicante)
In: Proceedings of the 11th International Conference on Mathematical Methods in Science and Engineering 2011
URL: https://www1.am.uni-erlangen.de/research/publications/Jahr_2011/2011_KnRayRadu_DrugReleaseFromCollagMatrTranspPhenomInPMIncludAnEvolvMicrostruct
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Variable Choices of Scaling in the Homogenization of a Nernst-Planck-Poisson Problem
In: The Preprint-Series of the Institute of Applied Mathematics 344 (2011), S. 1-32
ISSN: 1435-5833
URL: https://www1.am.uni-erlangen.de/research/publications/Jahr_2011/2011_RayEckMunteanKn_VarChoiOfScalInTheHomogeniOfNernstPlanPoiProblem
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Asymptotic of a phase field model for phase transitions including convection (Diplomarbeit, 2008)
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Projekte
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P25: Mehrskalenmodellierung mit veränderlicher Mikrostruktur: Ein Ansatz zur Emergenz in der Rhizosphäre mit effektiven Bodenfunktionen
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 01-11-2022 - 31-10-2025
Mittelgeber: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)Die systematische Untersuchung des Zusammenspiels von Transformationsprozessen in der Rhizosphäre mit Fokus auf Mucilage und Wurzelhaare und deren Kopplungen zur Bodenstruktur, Geochemie, Mikrobiologie und zu hochskalierten Bodenfunktionen wird zur zentralen Frage des PP beitragen, wie Resilienz aus selbstorganisierter raum-zeitlicher Musterbildung in der Rhizosphäre entsteht. Mechanistische, mathematische Modelle in Form von kombinierten zellulären Automaten und PDE/ODE-Systemen auf der
Mikroskala bieten die Möglichkeit, Skalen durch Homogenisierungstechniken zu überbrücken.H1: Die Entwicklung der Selbstorganisation in der Rhizosphäre in Verbindung mit den raumzeitlichen
Mustern von Nährstoffen, Wasser und Biomasse kann mit der realisierten Erweiterung des Simulationswerkzeugs nun untersucht werden.H2: Der Zusammenhang zwischen Bodenstrukturbildung, Habitatbedingungen - auch beeinflusst durch
die Produktion und den Abbau von Schleimstoffen - und den mikrobiellen Gemeinschaften.H3: Die Größe der Rhizosphäre wird durch die radiale Ausdehnung der Strukturbildung bestimmt, die durch
die Wurzelaktivität/Morphologie gesteuert wird. Wir wollen insbesondere das Zusammenspiel von Bodenstruktur (Porosität), Wurzelexudaten und für die Pflanze relevanten Transporteigenschaften untersuchen. Damit adressieren wir die Schwerpunkte Aggregatbildung/Bodenstruktur mit
Porenskalenmodellierung und Wasserfluss/Mucilage, und insbesondere die Forschungsfragen der Phase 2:III. Wie interagieren Kohlenstofffluss und Struktur (mit P19, P22)?
V. Welche Relevanz hat Mucilage für das System Boden-Pflanze in Bezug auf Trockenheitsresilienz; trotz des mechanistischen Verständnisses auf der Mikroskala - Beweise für Relevanz auf der Systemskala, System Pflanze-Boden fehlen noch (mit P4,P5,P23,P24)
VI. Was ist die mechanistische Funktion von Wurzelhaaren - Quantifizierung der Aufrechterhaltung der hydraulischen Kontinuität, der Auswirkung auf die Nährstoffaufnahme und der Ausdehnung von Verarmungszonen (mit P7,P4). In enger Zusammenarbeit mit den experimentellen Partnern evaluieren wir das Zusammenspiel der Mechanismen in konkreten SPP Settings und werden dabei auch auf die von P21
identifizierten raum-zeitlichen Muster aus hochauflösender korrelativer Bildgebung Bezug nehmen. Die notwendige Grundlage für 3D-Simulationen werden parallelisierte, effiziente Algorithmen und
Machine Learning sein, um das Upscaling von Bodenfunktionen systematisch zu untersuchen. Das Simulationswerkzeug liefert seinen Wert durch die Fähigkeit, Einflussfaktoren und Mechanismen durch
Abstraktion relevanter Prozesse zu veranschaulichen, zu vergleichen und aufzudecken. Es soll nicht die Datenkurven der Experimente "nachzeichnen", sondern neue Erkenntnisse durch die separate
Analyse, aber auch die Untersuchung des Zusammenspiels mehrerer Prozesse in einer integrativen Simulation gewinnen. Damit soll es eine Wissenslücke schließen, die Experimente allein derzeit nicht
füllen können. -
DG Methoden und Parameterschätzer für Mikrostrukturmodelle in porösen Medien
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 01-01-2022 - 31-12-2023
Mittelgeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD) -
DAAD Projektbezogener Personenaustausch mit Finnland
DG Methoden und Parameterschätzer für Mikrostrukturmodelle in porösen Medien
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 01-01-2022 - 31-12-2023
Mittelgeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD) -
Mechanistische, integrative Mehrskalenmodellierung der Umwandlung von Bodenmikroaggregaten
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)
Titel des Gesamtprojektes: MAD Soil - Microaggregates: Formation and turnover of the structural building blocks of soils
Laufzeit: 01-04-2020 - 31-08-2024
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)In diesem Projekt soll ein mechanistisches Modell entwickelt, sowie analytisch und numerisch untersucht werden, das die Entstehung, Stabilität und Umsetzung von Bodenmikroaggregaten umfassend beschreibt. Im Gegensatz zu bereits existierenden konzeptionellen Aggregierungsmodellen und Kompartmentmodellen zur Kohlenstoffumsetzung und Aggregierung, zielen wir in der Modellierung auf spezifische Transformationsprozesse der Bodenmikroaggregate ab, die zunächst in den anderen Teilprojekten experimentell identifiziert werden. Da wir an einer verbesserten mechanistischen, qualitativen und auch quantitativen Beschreibung der Aggregierung interessiert sind, formulieren wir die aus den Experimenten gewonnenen Einsichten als gewöhnliche Differentialgleichungen (GDGl), partielle Differentialgleichungen (PDGl) und möglicherweise algebraische Gleichungen (AGl). Dazu integrieren wir Informationen über Prozesse, die auf unterschiedlichen räumlichen Skalen erhalten wurden, sowie räumliche Heterogenität und Variabilität in unser Modell. Die gesamte Modellierung erfolgt rigoros und deterministisch und die Modellierungskonzepte beruhen auf Kontinuumsmechanik und beschränken sich nicht auf heuristische Ratenfunktionen. Ausgehend vom Porenskalenmodell wenden wir Mehrskalentechniken an, um ein umfassendes mathematisches Modell auf der Makroskala zu erhalten (bottom up). Wir ziehen insbesondere das Wechselspiel von Geochemie und Mikrobiologie sowie den Zusammenhang zu Bodenfunktionen mit ein. Das resultierende GDGl/PDGl System und komplexe Mikro-makro Probleme können nicht mit Standardsoftware gelöst werden. Die Anzahl der Spezies, die Nichtlinearitäten der Prozesse und die Heterogenität des Mediums führen zu hohem Rechenaufwand, der hochgenaue und effiziente Diskretisierungstechniken und Lösungsverfahren erfordert. Darüber hinaus sollen anspruchsvolle numerische Mehrskalenmethoden angewandt werden. Dennoch kann es nicht das Ziel unserer Simulationen sein, die Realität detailgetreu nachzubilden. Vielmehr zielen wir darauf ab, Einflussfaktoren und Prozessmechanismen darzustellen, zu vergleichen und aufzudecken, indem wir relevante Prozesse abstrahieren. -
Mechanistische, integrative Mehrskalenmodellierung der Umwandlung von Bodenmikroaggregaten
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 01-11-2019 - 31-10-2022
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH) -
Grenzflächen, komplexe Strukturen und singuläre Limiten in der Kontinuumsmechanik
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)
Laufzeit: 01-04-2018 - 30-09-2022
Mittelgeber: DFG / Graduiertenkolleg (GRK) -
Mechanistische Modellierung der Formation und Konsolidierung von Mikroaggregaten in Böden
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)
Titel des Gesamtprojektes: DFG RU 2179 “MAD Soil - Microaggregates: Formation and turnover of the structural building blocks of soils”
Laufzeit: 01-01-2016 - 31-12-2019
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) -
DAAD Projektbezogener Personenaustausch mit Norwegen
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 01-01-2016 - 31-12-2017
Mittelgeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)Homogenisierung reaktiven Transports in variablen Mikrostrukturen
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P25: Mehrskalenmodellierung mit veränderlicher Mikrostruktur: Ein Ansatz zur Emergenz in der Rhizosphäre mit effektiven Bodenfunktionen
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 01-11-2022 - 31-10-2025
Mittelgeber: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)Die systematische Untersuchung des Zusammenspiels von Transformationsprozessen in der Rhizosphäre mit Fokus auf Mucilage und Wurzelhaare und deren Kopplungen zur Bodenstruktur, Geochemie, Mikrobiologie und zu hochskalierten Bodenfunktionen wird zur zentralen Frage des PP beitragen, wie Resilienz aus selbstorganisierter raum-zeitlicher Musterbildung in der Rhizosphäre entsteht. Mechanistische, mathematische Modelle in Form von kombinierten zellulären Automaten und PDE/ODE-Systemen auf der
Mikroskala bieten die Möglichkeit, Skalen durch Homogenisierungstechniken zu überbrücken.H1: Die Entwicklung der Selbstorganisation in der Rhizosphäre in Verbindung mit den raumzeitlichen
Mustern von Nährstoffen, Wasser und Biomasse kann mit der realisierten Erweiterung des Simulationswerkzeugs nun untersucht werden.H2: Der Zusammenhang zwischen Bodenstrukturbildung, Habitatbedingungen - auch beeinflusst durch
die Produktion und den Abbau von Schleimstoffen - und den mikrobiellen Gemeinschaften.H3: Die Größe der Rhizosphäre wird durch die radiale Ausdehnung der Strukturbildung bestimmt, die durch
die Wurzelaktivität/Morphologie gesteuert wird. Wir wollen insbesondere das Zusammenspiel von Bodenstruktur (Porosität), Wurzelexudaten und für die Pflanze relevanten Transporteigenschaften untersuchen. Damit adressieren wir die Schwerpunkte Aggregatbildung/Bodenstruktur mit
Porenskalenmodellierung und Wasserfluss/Mucilage, und insbesondere die Forschungsfragen der Phase 2:III. Wie interagieren Kohlenstofffluss und Struktur (mit P19, P22)?
V. Welche Relevanz hat Mucilage für das System Boden-Pflanze in Bezug auf Trockenheitsresilienz; trotz des mechanistischen Verständnisses auf der Mikroskala - Beweise für Relevanz auf der Systemskala, System Pflanze-Boden fehlen noch (mit P4,P5,P23,P24)
VI. Was ist die mechanistische Funktion von Wurzelhaaren - Quantifizierung der Aufrechterhaltung der hydraulischen Kontinuität, der Auswirkung auf die Nährstoffaufnahme und der Ausdehnung von Verarmungszonen (mit P7,P4). In enger Zusammenarbeit mit den experimentellen Partnern evaluieren wir das Zusammenspiel der Mechanismen in konkreten SPP Settings und werden dabei auch auf die von P21
identifizierten raum-zeitlichen Muster aus hochauflösender korrelativer Bildgebung Bezug nehmen. Die notwendige Grundlage für 3D-Simulationen werden parallelisierte, effiziente Algorithmen und
Machine Learning sein, um das Upscaling von Bodenfunktionen systematisch zu untersuchen. Das Simulationswerkzeug liefert seinen Wert durch die Fähigkeit, Einflussfaktoren und Mechanismen durch
Abstraktion relevanter Prozesse zu veranschaulichen, zu vergleichen und aufzudecken. Es soll nicht die Datenkurven der Experimente "nachzeichnen", sondern neue Erkenntnisse durch die separate
Analyse, aber auch die Untersuchung des Zusammenspiels mehrerer Prozesse in einer integrativen Simulation gewinnen. Damit soll es eine Wissenslücke schließen, die Experimente allein derzeit nicht
füllen können. -
DG Methoden und Parameterschätzer für Mikrostrukturmodelle in porösen Medien
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 01-01-2022 - 31-12-2023
Mittelgeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD) -
DAAD Projektbezogener Personenaustausch mit Finnland
DG Methoden und Parameterschätzer für Mikrostrukturmodelle in porösen Medien
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 01-01-2022 - 31-12-2023
Mittelgeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD) -
Mechanistische, integrative Mehrskalenmodellierung der Umwandlung von Bodenmikroaggregaten
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)
Titel des Gesamtprojektes: MAD Soil - Microaggregates: Formation and turnover of the structural building blocks of soils
Laufzeit: 01-04-2020 - 31-08-2024
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)In diesem Projekt soll ein mechanistisches Modell entwickelt, sowie analytisch und numerisch untersucht werden, das die Entstehung, Stabilität und Umsetzung von Bodenmikroaggregaten umfassend beschreibt. Im Gegensatz zu bereits existierenden konzeptionellen Aggregierungsmodellen und Kompartmentmodellen zur Kohlenstoffumsetzung und Aggregierung, zielen wir in der Modellierung auf spezifische Transformationsprozesse der Bodenmikroaggregate ab, die zunächst in den anderen Teilprojekten experimentell identifiziert werden. Da wir an einer verbesserten mechanistischen, qualitativen und auch quantitativen Beschreibung der Aggregierung interessiert sind, formulieren wir die aus den Experimenten gewonnenen Einsichten als gewöhnliche Differentialgleichungen (GDGl), partielle Differentialgleichungen (PDGl) und möglicherweise algebraische Gleichungen (AGl). Dazu integrieren wir Informationen über Prozesse, die auf unterschiedlichen räumlichen Skalen erhalten wurden, sowie räumliche Heterogenität und Variabilität in unser Modell. Die gesamte Modellierung erfolgt rigoros und deterministisch und die Modellierungskonzepte beruhen auf Kontinuumsmechanik und beschränken sich nicht auf heuristische Ratenfunktionen. Ausgehend vom Porenskalenmodell wenden wir Mehrskalentechniken an, um ein umfassendes mathematisches Modell auf der Makroskala zu erhalten (bottom up). Wir ziehen insbesondere das Wechselspiel von Geochemie und Mikrobiologie sowie den Zusammenhang zu Bodenfunktionen mit ein. Das resultierende GDGl/PDGl System und komplexe Mikro-makro Probleme können nicht mit Standardsoftware gelöst werden. Die Anzahl der Spezies, die Nichtlinearitäten der Prozesse und die Heterogenität des Mediums führen zu hohem Rechenaufwand, der hochgenaue und effiziente Diskretisierungstechniken und Lösungsverfahren erfordert. Darüber hinaus sollen anspruchsvolle numerische Mehrskalenmethoden angewandt werden. Dennoch kann es nicht das Ziel unserer Simulationen sein, die Realität detailgetreu nachzubilden. Vielmehr zielen wir darauf ab, Einflussfaktoren und Prozessmechanismen darzustellen, zu vergleichen und aufzudecken, indem wir relevante Prozesse abstrahieren. -
Mechanistische, integrative Mehrskalenmodellierung der Umwandlung von Bodenmikroaggregaten
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 01-11-2019 - 31-10-2022
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH) -
Grenzflächen, komplexe Strukturen und singuläre Limiten in der Kontinuumsmechanik
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)
Laufzeit: 01-04-2018 - 30-09-2022
Mittelgeber: DFG / Graduiertenkolleg (GRK) -
Mechanistische Modellierung der Formation und Konsolidierung von Mikroaggregaten in Böden
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)
Titel des Gesamtprojektes: DFG RU 2179 “MAD Soil - Microaggregates: Formation and turnover of the structural building blocks of soils”
Laufzeit: 01-01-2016 - 31-12-2019
Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) -
DAAD Projektbezogener Personenaustausch mit Norwegen
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 01-01-2016 - 31-12-2017
Mittelgeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)Homogenisierung reaktiven Transports in variablen Mikrostrukturen
Talks
- 30.05. – 02.06.2022: 14th International Conference on Porous Media & Annual Meeting, online participation
- 23. – 27.05.2022: European Geosciences Union General Assembly 2022, Vienna/Austria (hybrid)
- 21. – 24.06.2021: SIAM Conference on Mathematical and Computational Issues in the Geosciences, online
- 31.05. – 04.06.2021: 13th International Conference on Porous Media & Annual Meeting, online
- 15. – 19.03.2021: Oberwolfach Workshop on Homogenization theory: periodic and beyond, Oberwolfach/Germany
- 01. – 02.01.2021: InterPore German Chapter Meeting 2021, online
- 06. – 10.05.2019: 11th International Conference on Porous Media & Annual Meeting, Valencia/Spain
- 07. – 12.04.2019: European Geosciences Union General Assembly 2019, Vienna/Austria
- 10. – 14.03.2019: SIAM Conference on Mathematical and Computational Issues in the Geosciences, Houston/Texas/USA
- 26.08. – 01.09.2018: Oberwolfach Workshop on Reactive Flows in Deformable, Complex Media , Oberwolfach/Germany
- 03. – 07.06.2018: Computational Methods in Water Resources (CMWR 2018), Saint Malo/France
- 11. – 14.09.2017: SIAM Conference on Mathematical and Computational Issues in the Geosciences, Erlangen/Germany
- 13.08. – 18.08.2017: Goldschmidt Conference, Paris/France
- 22.08.2016: Seminar talk, University of Bergen, Bergen/Norway
- 19. – 24.06.2016: Computational Methods in Water Resources (CMWR 2016), Toronto/Canada
- 17. – 22.04.2016: European Geosciences Union General Assembly 2016, Vienna/Austria
- 29.06. – 02.07.2015: SIAM Conference on Mathematical and Computational Issues in the Geosciences, Stanford/USA
- 18. -21.05.2015: 7th International Conference on Porous Media & Annual Meeting, Padova/Italy
- 21. – 27.09.2014: Oberwolfach Workshop on Reactive Flows in Deformable, Complex Media , Oberwolfach/Germany
- 10. – 13.07.2014: Computational Methods in Water Resources (CMWR 2014), Stuttgart/Germany
- 22.05.2014: Seminar talk, University of Augsburg/Germany
- 21. – 25.05.2013: 5th International Conference on Porous Media & Annual Meeting, Prague/Czech Republic
- 17. – 23.03.2013: Oberwolfach Workshop on Interplay of Theory and Numerics for Deterministic and Stochastic Homogenization, Oberwolfach/Germany
- 24./25.04.2012: International SimTech Symposium Mathematical Modeling: Contact Mechanics, Phase Transitions, Multiscale Problems, Stuttgart/Germany
- 07. – 10.08.2012: SIAM Conference on the Life Sciences, San Diego/California/USA
- 26.03.2012: Seminar talk, University of Bergen, Bergen/Norway
- 13. – 15.06.2011: The Mathematics of Porous Media, Split/Croatia
- 25.03.2011: SIAM Conference on Mathematical and Computational Issues in the Geosciences, Long Beach/California/USA
- 08.11.2010: Colloid Workshop, Erlangen/Germany
- 10.10.2010: International Workshop on Modeling, Simulation, and Optimization, Erlangen/Germany
- 15.09.2010: CASA Seminar, University of Eindhoven, Eindhoven/The Netherlands
- 25. – 28.05.2010: 8th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations, and Applications, Dresden/Germany
- 05. – 07.10.2009: International Conference on Non-linearities and Upscaling in Porous Media, Stuttgart/Germany
Posters
- 06. -10.05.2019: 11th International Conference on Porous Media & Annual Meeting, Valencia/Spain
- 14. – 17.02.2011: Analytical and numerical methods for multiscale systems, Heidelberg/Germany
- 15. – 18.06.2009: SIAM Conference on Mathematical and Computational Issues in the Geosciences, Leipzig/Germany
Participated Conferences und Courses
- 31.08. -04.09.2020: 12th International Conference on Porous Media & Annual Meeting, online
- 25. – 30.09.2011: Riemann International School of Mathematics Multiphase and Multiphysics Problems, Verbania/Italy
- 24./25.2.2009: Season School Reactive transport in porous media: Models, analysis, and simulation, Jena/Germany
- 19. – 24.4.2009: General European Geoscience Union (EGU), Wien/Austria
- 09. – 13.02.2009: 80th Annual Meeting of the International Association for Applied Mathematics and Mechanics (GAMM), Danzig/Poland
Starting in winter semester 2022/23:
B.Sc. Data Science at KU Eichstätt-Ingolstadt — Further Information: Flyer (DE), Flyer (EN), Poster (DE), Poster (EN)
Keine passenden Datensätze gefunden.
Certificate for Teaching in Higher Education of the Bavarian Universities
- 11/2019: Evaluationen und Umfragen mit StudOn
- 11/2019: Die Tafel professionell nutzen
- 09/2019: Vielfalt in der Lehre: Umgang mit Beeinträchtigungen
- 09/2019: Mathematik-Aufgaben digital gestalten (Einführungskurs in STACK)
- 06/2019: Schneller, höher, weiter – studentische Arbeitsgruppen und Projektteams wirksam
(an)leiten - 06/2019: Examining and Assessing in English
- 05/2019: Presenting in English
- 05/2019: Grundlagen der Hochschuldidaktik – Planung einer Lehrveranstaltung
Further Seminars
- 07/2015: Basics of business administration, RTG 1773
- 03/2015: Conflict management and conversational skills, RTG 1773
- 02/2012: Public relations in science, Graduate school FAU
- 07/2011: Negotiation skills, Deutsche Telekom Stiftung
- 02/2011: Presentation Skills, Deutsche Telekom Stiftung
- 12/2010: Time management and management in teaching, Graduate school FAU
- 03/2010: Project and time management, Deutsche Telekom Stiftung
- 09/2009: Team and leadership competence in science and beyond; Networking for researchers, Deutsche Telekom Stiftung
- 05/2009: Intercultural Communication Workshop, Deutsche Telekom Stiftung
Just available in English.
Links
- B.Sc. Data Science at KU Eichstätt-Ingolstadt
- DFG priority program SPP 2089 — Rhizosphere Spatiotemporal Organisation
- DFG Reserach Unit 2179 „MadSoil“ — Microaggregates: formation and turnover of the structural building blocks of soils
- DFG Research Training Group 2339 „IntComSin“ — Interfaces, Complex Structures, and Singular Limits
- MIDS, KU Eichstätt-Ingolstadt
- Deutsche Telekom Stiftung
- Studienstiftung des deutschen Volkes
- Büro für Gender und Diversity der FAU
- Graduiertenzentrum der FAU