Am Fachgebiet für die Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme (STFS) entwickeln wir Modelle und führen Simulationen nachhaltiger Energiesysteme durch.
Um unsere Welt nachhaltig mit Energie zu versorgen, konzentriert sich unsere Forschung auf chemische Energieträger und nutzt das Potenzial von erneuerbaren Brennstoffen wie Wasserstoff, Ammoniak, Methanol, Eisen und Aluminium. Wir entwickeln fortschrittliche Modellierungsansätze und Simulationstechniken für chemisch reaktive laminare und turbulente Mehrkomponenten- sowie Mehrphasenströmungen. Mit diesen Simulationstechniken erforschen wir skalenübergreifend Verbrennungsprozesse auf sämtlichen Skalen: von den kleinsten Strukturen der Reaktionszone und der Bildung von Nanopartikeln in Festbrennstoffflammen bis hin zu den größten Skalen technisch relevanter Brennkammern.
Die Arbeit unserer Forschungsgruppe zeichnet sich dabei durch eine enge Verzahnung von Grundlagen- und anwendungsorientierter Forschung aus.
Unser Ziel ist es, durch direkte numerische Simulationen (DNS) die physikalischen Grundlagen der Verbrennung zu verstehen und dieses Wissen in fortschrittlichen mathematischen Modellen zusammenzuführen. Durch die Kopplung dieser Modelle mit skalenauflösenden Large-Eddy-Simulationen (LES) können wir selbst sehr komplexe praxisrelevante Anwendungen wie Flugzeugtriebwerke, Industrieöfen und chemische Reaktoren untersuchen.
Dabei arbeiten wir eng mit Kolleg:innen, insbesondere Experimentator:innen, aus Wissenschaft und Industrie zusammen.
In unseren breitgefächerten Forschungsarbeiten untersuchen wir saubere Energiekonversionsverfahren zur Realisierung der Energiewende. Mit Simulationen auf Hochleistungsrechnern bekommen wir detaillierte Einblicke in reaktive Strömungen, die vor wenigen Jahren noch undenkbar waren. Dabei schlagen wir die Brücke von der Grundlagenforschung bis hin zur technischen Anwendung.
ASME Turbo Expo 2025 – Memphis: A Week of Innovation, Insight, and Global Exchange
09. Juli 2025
Conference Highlights
Four researchers from Simulation of reactive Thermo-Fluid Systems (STFS), TU Darmstadt contributed to the ASME Turbo Expo 2025 in Memphis. Among the many innovative topics, hydrogen combustion received notable attention, reflecting its growing importance in the field and its key role on the way toward decarbonization.
Runner-up for Best Doctorate Paper 2025 – Highlights from the Rolls-Royce Fluid Mechanics Conference 2025
07. Juli 2025
Highlights
Our paper “Comprehensive Modeling of the Cause-and-Effect Chain in Aero-Engine Combustor Simulations: From Primary Breakup to Soot Formation” was awarded Runner-up for Best Doctorate Paper 2025.
Dynamics of Iron Dust Flames Near a Wall: From Stability to Instability
13. Juni 2025
New publication
In our new paper, we use boundary-layer resolved simulations to investigate the behavior of iron dust flames near walls — both adiabatic and non-adiabatic. Our findings reveal critical insights into flame dynamics at particle-level resolution.
Giving lectures at von Karman Institute – a rewarding experience as always
13. Juni 2025
Experience Report
I have had the pleasure of contributing to the Turbulent Combustion lecture series at the von Karman Institute for many years. It has become a renowned forum for presenting cutting-edge combustion research to the next generation of scientists.
Exascale Supercomputing has come to Europe!
13. Juni 2025
Breaking news
During the 40th ISC High Performance 2025 (https://isc-hpc.com), Europe’s first Exascale system – JUPITER – has officially gone online. And we’re proud to be part of it!
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