PT-Grid

Modellierung und Simulation von plasmatechnologischen Anwendungen im Grid

Die Plasmatechnologie (PT) ist eine der wichtigsten modernen Schlüsseltechnologien mit Anwendungen beispielsweise in der Halbleiterindustrie, Lichtquellenentwicklung und Schweißtechnik, bei der Oberflächenbehandlung von Glas, Kunststoffen und Metallen und bei Hochleistungsschaltern. Für die Weiterentwicklung der Plasmatechnologie sind die Modellierung und Simulation von Plasmen von großer Bedeutung, wobei die Nutzung von Grid-Ressourcen erhebliche Potenziale für eine nutzerfreundliche Auftrags- und Grundlagenforschung bietet.

Das Verbundprojekt Plasma-Technologie-Grid (PT-Grid) hat als Hauptziel die breite kommerzielle Einführung und industrielle Nutzung Grid-basierter Modellierung und Simulation von plasmatechnologischen Anwendungen als praxisorientiertes Online-Beratungswerkzeug. Basierend auf etablierten Grid-Diensten werden eine kundengerechte Bedienoberfläche und eine industrietaugliche Sicherheitsarchitektur den Anwendern plasmatechnischer Modelle aus der Industrie und Wissenschaft die vertragsgebundene Nutzung der Grid-Infrastruktur ermöglichen.

Beispielhaft für die industrielle Anwendung werden vier Teilprojekte aus verschiedenen Bereichen der Plasmatechnik behandelt.

  • Das Teilprojekt 1, geleitet durch CFX Berlin Software GmbH, beinhaltet die Simulation von Schweiß- und Schneidprozessen mit ANSYS CFX im D-Grid.

  • Im vom INP Greifswald geleiteten Teilprojekt 2 wird die magnetohydrodynamische 3d Simulation von Plasmabrenneranwendungen im Grid etabliert.

  • Das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik leitet das Teilprojekt 3, das die PIC-MC-Simulation von Niederdruck-Plasmaentladungen  in Beschichtungsanlagen umfasst.

  • Das Teilprojekt 4 befasst sich mit der selbstkonsistenten kinetischen Berechnung von Ionen- und Neutralteilchenverteilungsfunktionen hinter einer Plasmarandschicht und wird geleitet durch den Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik der Ruhr-Universität Bochum.

In den Teilprojekten sind im Allgemeinen ein plasmatechnischer Berater, die notwendigen Partner aus dem Bereich Informationstechnik sowie ein oder mehrere Pilotanwender aus der Industrie oder Wissenschaft integriert, die Interesse an einer späteren kommerziellen Nutzung der Projektergebnisse haben. Es werden vorliegende, im Kundenauftrag erstellte Plasmamodelle auf die Anwendung in der D-Grid-Infrastruktur angepasst. Die industrielle Anwendung der Simulationen wird durch verschiedene Nutzeroberflächen sichergestellt, von der Nutzung einfacher Skriptlösungen bis hin zu komfortablen Portallösungen.

Für alle Beteiligten innerhalb der Lieferantenkette dieses Grid-basierten Online-Beratungswerkzeuges soll eine Win-Win-Situation durch die Formulierung marktorientierter Dienstleistungsangebote erreicht werden. Ziel des Verbundprojektes PT-Grid ist es, das vorgeschlagene Geschäftsmodell soweit zu konkretisieren und auszuarbeiten, dass bereits während der Projektlaufzeit ein erster Schritt in Richtung Umsetzung am Markt erfolgen kann.