Mit über 150 Jahren kumulierter Erfahrung in Natur- und Ingenieurwissenschaften, Lebens- und Medizinwissenschaften sowie Umwelt- und Sozialwissenschaften entwickeln wir maßgeschneiderte Modelle, validieren sie an Daten und übergeben saubere, dokumentierte Deliverables.

Simulation & Modellierungsleistungen

Modelling and Simulation

  • Entwicklung maßgeschneiderter numerischer Modelle (ODE/PDE, stochastisch, agentenbasiert).
  • Aufsetzen und Ausführung von Simulationen (Lagrange-/Euler-Rahmen, Partikeltracking, Datenassimilation).
  • Kalibrierung, Validierung und Benchmarking gegen Beobachtungen oder Labordaten.
  • Optimierung und Beschleunigung bestehenden Codes; Profiling und algorithmische Speed-ups.

Tooling & Sprachen

Tooling

  • MATLAB, Fortran, C++, Python und R
  • NetCDF/HDF-Datenhandling
  • Git-basierte Workflows
  • Linux/Windows-Deployment
  • Lieferung von dokumentiertem Code, Notebooks und publikationsreifen Abbildungen/Videos.

Anwendungsfelder

Domains

  • Marine & Umwelt: Küstentransport, Ozeanoptik, Biogeochemie.
  • Life & Medical Sciences: Bio­statistik, Dynamik von Biomarkern, Risikomodellierung.
  • Genomik & Phylogenomik: Genordnung, Outlier-Detektion, Rekonstruktion ancestraler Zustände.
  • Physik & Engineering: Optik, Turbulenz, Algorithmus-Design und Benchmarking.

So arbeiten wir

Approach

  • Reproduzierbare Workflows (versionsverwalteter Code, annotierte Notebooks, klare Übergabe).
  • Transparente Annahmen und Sensitivitätsanalysen.
  • Iterative Meilensteine mit visuellen Checkpoints (Figuren/Videos) für schnelles Feedback.
  • Small-to-medium-Projekte auf eigener In-house-Hardware.

Einige unserer Kunden

Client logos

Aktuelle Projekte

Ausgewählte Modellierungsarbeiten:

Data analysis
  • Monte-Carlo-Simulationen und Random Walks in der Biologie.
  • Optisches Raytracing durch frei fallende Regentropfen.
  • Photosynthese-Modellierung im Phytoplankton (inkl. Photoakklimatisation & -inhibition).
  • Ozeanmodellierung: 3D auf 1/4°-Auflösung mit realistischer Bathymetrie und Forcierung/Datenassimilation.
  • Partikeltracking in 1D und 3D.
  • COVID-19-Monitoring & Szenarioanalyse (2020): tägliches länderbezogenes Tracking von Fällen, Tests, Verdopplungszeiten, CFR/IFR und einfachen epidemiologischen Modellanpassungen; siehe die Archivseite des Projekts.
  • Turbulenzmodellierung via Kinematic Simulation.
  • Modellierung der Parasiten-Infektiosität.
  • Phylogenie-Rekonstruktion auf großen Genomdatensätzen; Markerauswahl, molekulare Datierung, ancestrale Zustände.
  • Strukturelle Genomik: Evolution von Genom­inhalt (TEs, Repeats, Gene) und Organisation (Rearrangements).
  • Modellierung des DMS-Zyklus zur Untermauerung schiffsbasierter Beobachtungen im westlichen Mittelmeer.
  • Optimierung und inverse Probleme (Kleinste Quadrate, Inversion).

Partikelverfolgung in einem Estuar

Entwicklung zweier Partikelwolken in einem flachen mediterranen Estuar, angetrieben durch Wind und Süßwassereintrag, mit einem Random-Walk-Ansatz nach Ross and Sharples (2004).

Kinematische Simulation (2D) der Turbulenz

2D-Kinematische Simulation der Turbulenz nach Fung and Vassilicos (2003). Farbige Partikel visualisieren die turbulente Durchmischung.

Fraunhofer-Beugung an einer Kreisöffnung

Elektrische Feldamplitude am Detektor für die Fraunhofer-Beugung an einer Kreisöffnung (berechnet mit Runge–Kutta-Verfahren).

Fraunhofer diffraction

Optisches Raytracing

Raytracing durch einen frei fallenden 3 mm-Tropfen. Oben: Strahlengang, Oberflächennormalen (gelb), reflektierter (a) und zweifach gebrochener, vorwärts gestreuter (b) Strahl. Unten: Differenz der y- und z-polarisierten Intensitäten im Vorwärts-Halbraum, basierend auf dem Monte-Carlo-Modell von Ross and Bradley (2002).

Optical Raytracing

Modellierung des Genordnungsverlusts

Genordnungsverlust (GOL) aus mitochondrialen Genen in einem großen Pilz-Kladus. Die Genordnung je Spezies wird als farbige Blöcke dargestellt; GOL wird aus zwischenartlichen Distanzen (Verzweigungslängen) und der Topologie des Baums modelliert.

Gene Order Loss

Multivariate Analyse

Grafischer, multivariater Ansatz zur Identifikation konkordanter und diskordanter (Ausreißer-) Spezies in einer Topologie. Paarweise Baumdistanzen → PCA → Projektion der Trennachsen auf eine Ebene zur schnellen Visualisierung.

Multivariate approach

Coronavirus-Modellierung

Während der Hochphase der COVID-19-Pandemie im Jahr 2020 verfolgten wir den Ausbruch und veröffentlichten für ausgewählte Länder Grafiken und kurze Analysen. Erfasst wurden kumulative Fallzahlen, Verdopplungszeiten, Testvolumina, Todesfälle, Genesene sowie indikative Niveaus der Herdenimmunität (siehe die Archivseite des Projekts).

Corona modelling