Life Sciences

Molecular Modelling

Die Lebenswissenschaften profitieren in zunehmendem Maße von Computermodellierung und -analyse. Molekulare Modellierung (Molecular Modelling) umfasst dabei die Erstellung von Modellsystemen über multiple Längen- und Zeitskalen (von hochaufgelösten quantenmechanischen Ansätzen bis hin zur Simulation von großen Molekülverbünden) um reale experimentelle sowie komplexe zelluläre Umgebungen nachzuahmen. An der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg beschäftigt sich das Forschungsfeld der Molekularen Modellierung mit Einsichten in die Struktur-Funktionsbeziehungen, Dynamik und Energetik molekularer Mechanismen im gesunden wie auch erkrankten Zustand. Interaktive 3D-Visualisierungstechniken unterstützen die Datenanalyse in molekularen Szenarien. Neben dem Einsatz in den Lebenswissenschaften können dieselben Methoden auch für die Werkstoffentwicklung eingesetzt werden, was einen breiteren Erkenntnisgewinn ermöglicht.

Forschungsschwerpunkte

Workflow-Basierte/Semi-Automatisierte Methodenentwicklung (Kraftfeldparameter, Datenanalyse)

Visualisierung und Virtual Reality

Biomolekulare Simulationen (Lipide, Proteine, Kohlenhydrate, niedermolekulare Substanzen („small molecules“))

Wirkstoffentwicklung („Drug Design“)

Ausstattung Berrendorf-Cluster

Im Bereich Modellbildung und Simulation kommt das sehr leistungsfähige Rechencluster der Hochschule zum Einsatz, welches zu den größten High-Performance-Computing-Facilities an deutschen Fachhochschulen zählt (Stand 2019). Hierzu sind im Folgenden die wichtigsten technischen Fakten gelistet:

in Summe ca. 5.300 Hardware Threads

ca. 48.000 GPU Cores

Arbeitsspeicher in Summe von ca. 16,5 TB

Hauptspeicher in Summe von ca. 460 TB

Ausstattung Visualisierungs-Equipment

Headsets der Firmen HTC, Oculus und Valve

Trackingsysteme, die sich mit den Headsets kombinieren lassen

Kabellose Verwendung der Headsets mit Hilfe eines Adapters

Zusätzliche Geräte, um zum Beispiel Wind, Wärme und Geruch zu simulieren

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Projekte

Beispielprojekte aus Molecular Modelling

ReBauVES - Ressourcenoptimierte Bauteilentwicklung durch systematische Verzahnung von Experiment und multiskaligen Simulationsansätzen

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