Forschung

Forschungsschwerpunkte: computerstützte Prozesstechnik, Etablierung nachhaltiger Wertschöpfungsketten auf Basis nachwachsender Rohstoffe, Polymerisation und Design von Biokraftstoffen

Wolfgang Marquardt ist ein deutscher Systemverfahrenstechniker. Seine Forschungsschwerpunkte sind modellgestützte Simulations- und Optimierungsverfahren für Entwurf und Betrieb von Stoffumwandlungsprozessen und deren Anwendung in ausgewählten Bereichen, wie der Etablierung nachhaltiger Wertschöpfungsketten zur Herstellung molekularer Produkte auf Basis nachwachsender Rohstoffe, dem Design von funktionalen Molekülen, der Echtzeitoptimierung von verfahrenstechnischen Anlagen sowie der Etablierung von In-Situ-Spektroskopie-Verfahren.

Die Forschungsarbeiten von Wolfgang Marquardt zeichnen sich dadurch aus, dass sie theoretisch-konzeptionelle Grundlagen mit den Anforderungen der industriellen Anwendung verknüpfen. Für die industrielle Herstellung verschiedener Produkte entwarf er zahlreiche neuartige chemische Prozesse und Energiesysteme, die den vielfältigen Qualitätsansprüchen an Produktreinheit, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit gerecht wurden. Als Systemverfahrenstechniker verbindet er dabei klassische Verfahrenstechnik und angewandte Mathematik sowie Computational Engineering. Er nutzt Simulationsmodelle als virtuelle Experimente, um schnell und kostengünstig Prozessverständnis zu gewinnen und verfahrenstechnische Systeme zu optimieren, zu regeln und zu führen.

Gleichzeitig treibt ihn sein methodisches Interesse an, Optimierungsalgorithmen zu entwickeln und sie auf reale Prozesse anzuwenden. Mit besonderem Interesse verfolgt er dabei das Ziel, nachhaltige Wertschöpfungsketten auf der Basis erneuerbarer Kohlenstoffquellen zu etablieren.

Auch in der Lehre hat er mit der Etablierung eines interdisziplinären Studiengangs Computational Engineering Science und der Graduiertenschule AICES an der RWTH Aachen neue Akzente an der Schnittstelle zwischen Ingenieurwissenschaften, Mathematik und Informatik gesetzt.

Werdegang

• 2014-2023 Vorstandsvorsitzender, Forschungszentrum Jülich (FZ Jülich)
• seit 2014 Vizepräsident sowie Koordinator Forschungsbereich Information, Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren
• 2010 Gründungsgesellschafter, S-Pact GmbH, Aachen
• 2006-2011 Direktor, Center for Computational Engineering Science, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen
• 2004 Gastprofessor, Delft University of Technology, Delft, Niederlande
• 2002-2014 Vorstandsvorsitzender, AixCAPE e.V., Aachen
• 2002 Gründer, AixCAPE e.V., Aachen
• 1999 Gastprofessor, University of Wisconsin-Madison, Madison, USA
• 1996 Ruf an die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich, Zürich, Schweiz
• 1996 Ruf an das Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme, Magdeburg
• 1993-2022 Professor für Prozesstechnik, RWTH Aachen
• 1992 Habilitation für Prozessdynamik und Prozessführung, Universität Stuttgart
• 1989-1990 Postdoc, University of Wisconsin-Madison, Madison, USA
• 1988 Promotion
• 1982-1992 Wissenschaftlicher Mitarbeiter/Wissenschaftlicher Assistent (C1), Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik, Universität Stuttgart
• 1982 Diplom
• 1976-1982 Studium der Verfahrenstechnik, Universität Stuttgart

Funktionen

• seit 2020 Stellvertretender Vorsitzender, Strategy Board, RWTH Aachen
• seit 2018 Vorsitzender, Universitätsrat, Friedrich-Schiller-Universität Jena
• seit 2014 Mitglied, Rat für Informationsinfrastrukturen, Göttingen
• 2011-2014 Vorsitzender, Wissenschaftsrat
• 2010-2015 Mitglied, Wissenschaftliche Kommission, Wissenschaftsrat
• 2007-2011 Mitglied, Strategierat, RWTH Aachen
• 2004-2010 Mitglied, Senat- und Hauptausschuss, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
• 1999-2006 Mitglied, Vorstand, Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemie-Ingenieurwesen, Verein Deutscher Ingenieure (VDI)
• 1999-2008 Leitung, Senatskommission für das Rechenzentrum, RWTH Aachen

Projekte

• 2012-2020 Leiter, Teilprojekt „In-line Monitoring von Mikrogel Produktionsprozessen (G02+)“, SFB 985, DFG
• 2012-2014 Leiter, Teilprojekt „Synthese von Mikrogelen: Kinetik, Partikelbildung und Reaktordesign (B04), Sonderforschungsbereich (SFB) 985, DFG
• 2007-2013 Projekt „Sensitivitäten zweiter Ordnung für adaptive Schießverfahren zur Lösung von Optimalsteuerungsproblemen in der Verfahrenstechnik“, DFG
• 2007-2011 Projekt „Rechnergestützte Arbeitsprozessmodellierung in der Verfahrenstechnik“, DFG
• 2006-2014 Projekt „Optimierungsbasierte Methoden für den systematischen Entwurf von Vielkomponenten-Rektifikationsprozessen“, DFG
• 2006-2010 Teilprojekt „Dynamische Modellierung und Echtzeitoptimierung einer Abwasseraufbereitungsanlage mit getauchter Membrantrenneinheit“, Optimierungsbasierte Regelung verfahrenstechnischer Prozesse, DFG
• 2006-2009 Projekt „Integrierte Informationsverwaltung im Lebenszyklus verfahrenstechnischer Anlagen", DFG
• 2005-2011 Teilprojekt „Modellgestützte experimentelle Analyse kinetischer Phänomene in mehrphasigen fluiden Reaktionssystemen“, SFB 540, DFG
• 2005-2009 Projekt „Inkrementelle Identifikation reaktiver Zweiphasensysteme“, DFG
• 2003-2007 Projekt „Optimierungsbasierte Prozessführung einer Abwasseraufbereitungsanlage mit getauchter Membrantrenneinheit", DFG
• 1999-2005 Projekt „Strukturidentifikation kinetischer Modelle in reaktiven Mehrphasensystemen“, DFG
• 1998-2013 Mitglied, Leitungsgremien für Sonderforschungsbereiche, Exzellenzcluster „Tailor-Made Fuels from Biomass“ sowie Graduiertenschule „Aachen Institute for Advanced Study in Computational Engineering Science“ (AICES), RWTH Aachen
• 1998-2004 Projekt „Modellierung und Identifikation des Wärmeübergangs beim Behältersieden im gesamten Bereich der Siedekennlinie“, DFG
• 1997-2006 Projekt „Informationsmodelle für den konzeptionellen Entwurf“, DFG
• 1996-2004 Projekt „Näherungsverfahren zur Bestimmung des Mindestenergiebedarfs nichtidealer Trennungen in komplexen Kolonnen“, DFG
• 1995-2002 Projekt „Prozessüberwachung durch wavelet-basierte Echtzeitoptimierung“, DFG

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2020 Mitglied, National Academy of Engineering, USA
• 2016 Nordic Process Control Award, Nordic Working Group on Process Control, KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Schweden
• seit 2013 Mitglied, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• seit 2007 Fellow, International Federation of Automatic Control (IFAC)
• seit 2002 Mitglied, acatech – Deutsche Akademie für Technikwissenschaften
• 2001 Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis, DFG
• seit 1998 Mitglied, Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften und der Künste
• 1990 Arnold Eucken-Preis, VDI-GVC, VDI
• 1989 Postdoktoranden-Stipendium, NATO
• 1988 Preis der Freunde, Universität Stuttgart