Die Komplexität chemisch-biologischer Systeme steht einer ortsaufgelösten Modellierung und Simulation von Bioprozessen häufig entgegen. Mit dem Ziel das Potential und die Grenzen der Lattice-Boltzmann-Methode (LBM) für die Modellierung biotechnologischer Problemstellungen aufzuzeigen, soll mit dieser Dissertation eine Verbesserung der Modellierungsmöglichen von Biosystemen erreicht werden. Die Fähigkeit der Methode, simultan mikro- und makroskalierte Phänomene belastbar zu modellieren, eröffnet dazu neue Möglichkeiten. So wurde sowohl grundlagenorientiert die Weiterentwicklung der LBM-Grundgedanken mit Blick auf die Modellierung von Transportprozessen und damit verbundener Phasengleichgewichtsphänomene in der Mikroumgebung poröser Materialien vorgenommen, als auch anwendungsorientiert, die daraus gewonnen Erkenntnisse für das Prozessdesign im Tissue Engineering sowie in der Lebensmittel- und Getränketechnologie eingesetzt.     «

Die Komplexität chemisch-biologischer Systeme steht einer ortsaufgelösten Modellierung und Simulation von Bioprozessen häufig entgegen. Mit dem Ziel das Potential und die Grenzen der Lattice-Boltzmann-Methode (LBM) für die Modellierung biotechnologischer Problemstellungen aufzuzeigen, soll mit dieser Dissertation eine Verbesserung der Modellierungsmöglichen von Biosystemen erreicht werden. Die Fähigkeit der Methode, simultan mikro- und makroskalierte Phänomene belastbar zu modellieren, eröffnet...     »

The complexity of chemical and biological systems often hinders spatially resolved modeling and simulation of bioprocesses. This thesis tries to achieve improvements for modeling possibilities in biological systems, with the aim to demonstrate the potential and limits of the Lattice-Boltzmann Method (LBM) for modeling biotechnological issues. The ability of this method to model both micro/macro-scale phenomena opens new opportunities to numerically treat a variety of bio-systems. Thus, fundamental research is achieved on the development of the LBM with a view to the modeling of transport processes and related phase equilibrium phenomena in the micro-environment of porous materials. Additionally, the developed methods and knowledge were applied on the process design for tissue engineering, food and beverage technology.     «

The complexity of chemical and biological systems often hinders spatially resolved modeling and simulation of bioprocesses. This thesis tries to achieve improvements for modeling possibilities in biological systems, with the aim to demonstrate the potential and limits of the Lattice-Boltzmann Method (LBM) for modeling biotechnological issues. The ability of this method to model both micro/macro-scale phenomena opens new opportunities to numerically treat a variety of bio-systems. Thus, fundament...     »