Die Nachhaltigkeit und Zuverlässigkeit von Tragstrukturen ist für die Mobilität und regenerative Energie aus technischer als auch wirtschaftlicher Sicht von zentraler Bedeutung. Entsprechend kommen dem Verständnis des Struktur- und Materialverhaltens unter unterschiedlicher Umwelteinflüssen (Temperatur, Feuchtigkeit etc.) sowie der Prognosefähigkeit von Schäden Schlüsselrollen bei der Entwicklung leichter Bauteile, zuverlässiger Anlagen und der Erzielung geringer Stromgestehungskosten zu. Dabei sind physikalisch motivierte numerische Simulationsmodelle ein wesentlicher Bestandteil des Entwicklungsprozesses von nachhaltigen Tragstrukturen. Um die Effizienz der Simulationsmodelle zu erhöhen und somit den Anwendungsbereich zu erweitern, werden Reduktionsmethoden und maschinelles Lernen herangezogen. Die Abteilung Verbunde vereint die Begriffe Nachhaltigkeit, Nutzungsdauer und Methodeneffizienz. Die wissenschaftlichen Arbeiten gliedern sich in die folgenden Hauptforschungsfelder:

Die Forschungsgruppe für Faserverbund-Materialien widmet sich dem Ziel, die Grenzen des theoretischen Wissens und der praktischen Anwendung im Bereich heterogener und anisotroper Materialien zu erweitern. Wir legen einen starken Fokus sowohl auf synthetische als auch natürliche Verbundwerkstoffe, und unsere Arbeit umfasst unterschiedliche Aspekte der Materialwissenschaft. Wir nutzen modernste rechnergestützte und experimentelle Ansätze, um diese Materialien umfassend zu erforschen.

Der Forschungsansatz der Gruppe ist ganzheitlich und deckt ein breites Spektrum an Themen ab, einschließlich Multiphysik-Modellierung und -Simulation, konstitutive Modellierung, Multiskalenmodellierung, Fehleranalyse und Bewertung von Ermüdungsschäden, Integration von maschinellem Lernen und Materialcharakterisierung - stets mit dem konsequenten Blick auf Nachhaltigkeit und die effiziente Nutzung von Materialien und Ressourcen.

Diese Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Stabilitätsanalyse und der dynamischen  Analyse von schlanken und dünnwandigen Strukturen.  Ein zweites Thema ist die Ermüdungsanalyse von Faserverbundstrukturen. Wichtige Aspekte in dieser Arbeitsgruppe  sind probabilistische Analyse und Modellreduktion.