Modellierung komplexer chemischer Reaktionsnetzwerke

 

Die Vorlesung Modellierung komplexer chemischer Reaktionsnetzwerke behandelt die Entwicklung kinetischer Modelle und das Verständnis komplexer Wechselwirkungen im ensprechenden Reaktionsnetzwerk. Ausgehend von grundlegenden Kenntnissen von Elementarreaktionen, Parallel- und Folgereaktionen werden Methoden für die systematische Entwicklung von Reaktionsnetzwerken vorgestellt.

Ziele

Ziel ist es zu zeigen, wie kinetische Modelle in einer hierarchischen Weise erstellt werden können, indem Reaktionsgeschwindigkeitskoeffizienten und thermodynamische Eigenschaften mittels Reaktionsklassen, Analogien und Gruppenbeitragsmethoden geschätzt werden. Abhängig vom betrachteten System kann das entsprechende Modell hunderte von Spezies und tausende von Reaktionen enthalten, die nichtlinear miteinander gekoppelt sind. Um die Wechselwirkungen der Elementarreaktionen in solch komplexen Reaktionsnetzwerken zu verstehen, werden Methoden der Sensitivitäts- und Pathway-Analyse eingeführt.

Abschließend werden auch Vereinfachungen solcher Reaktionsnetzwerke vorgestellt. Häufige Tutorials helfen beim tieferen Verständnis der Vorlesungsinhalte. Insgesamt konzentriert sich dieser Kurs auf die Modellierung und das Verstehen von kinetischen Modellen. Zahlreiche Beispiele aus den verschiedensten Bereichen der angewandten Chemie werden diskutiert und analysiert. Auf diese Weise ergänzt die Veranstaltung Modellierung komplexer chemischer Reaktionsnetzwerke Aspekte, die in enderen Veranstaltungen wie Reaktionstechnik oder Wissenschaftliches Rechnen in der Reaktionstechnik"behandelt werden. Diese Kurse werden allerdings nicht vorausgesetzt.