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André Buchau

Dr.-Ing.

Stellvertreter der Institutsleitung, Gruppenleiter "Multiphysikprobleme"
Institut für Intelligente Sensorik und Theoretische Elektrotechnik

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Pfaffenwaldring 47
70569 Stuttgart
Deutschland
Raum: 3.112

Sprechstunde

Nach Vereinbarung

Fachgebiet

  • Schnelle Integralgleichungsverfahren
  • Visualisierung elektromagnetischer Felder
  • Angewandte numerische Feldberechnungen
  • Multiphysikalische Feldprobleme
  • Medizintechnik
  • Messtechnik und Sensorik
Zeitschriften und Bücher:

  1. 2022

    1. A. Buchau and J. Anders, “CHARACTERIZATION OF VECTOR FIELDS BASED ON AN ANALYSIS OF THEIR LOCAL EXPANSIONS,” in WIT Transactions on Engineering Sciences, A. Cheng, Ed., WIT Press, Aug. 2022, pp. 17–29. doi: 10.2495/be450021.

  2. 2021

    1. A. Buchau, “Accuracy analysis of the fast multipole method for three-dimensional boundary value problems based on Laplace’s equation,” in WIT Transactions on Engineering Sciences, A. H.-D. Cheng, Ed., WIT Press, Aug. 2021, pp. 3–15. doi: 10.2495/be440011.
    2. B. M. K. Alnajjar, A. Buchau, L. Baumgártner, and J. Anders, “NMR magnets for portable applications using 3D printed materials,” Journal of Magnetic Resonance, p. 106934, Feb. 2021, doi: 10.1016/j.jmr.2021.106934.

  3. 2019

    1. B. M. K. Alnajjar, A. Buchau, J. Anders, and B. Blümich, “An H-shaped low-field magnet for NMR spectroscopy designed using the finite element method,” International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, vol. 60, pp. S3–S14, May 2019, doi: 10.3233/JAE-191101.
    2. A. Buchau, “Precise and Robust Magnetic Field Computations for High-End Smart Sensor Applications,” in Boundary Elements and other Mesh Reduction Methods XLII, WIT Press, Southampton UK, Sep. 2019, pp. 75–87. doi: 10.2495/be420071.
    3. M. Spiess, A. Buchau, and J. Anders, “Precision finite element method simulations of a chip-integrated magnetic resonance coil for in-situ MR applications,” in 2019 22nd International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields (COMPUMAG), IEEE, Jul. 2019. doi: 10.1109/compumag45669.2019.9032724.

  4. 2018

    1. A. Buchau and M. Jüttner, “A concept of separated numerical formulations for the solution and evaluation of complex field problems,” International Journal of Computational Methods and Experimental Measurements, vol. 6, Art. no. 6, Jan. 2018, doi: 10.2495/cmem-v6-n6-1008-1018.

  5. 2017

    1. A. Buchau and W. M. Rucker, “A meshfree isosurface computation method for boundary element methods,” International Journal of Computational Methods and Experimental Measurements, vol. 5, Art. no. 5, Jun. 2017, doi: 10.2495/cmem-v5-n5-647-658.
    2. M. Ostroushko, A. Buchau, and W. M. Rucker, “Design and simulation of the electromagnetic heating of a biological tissue,” COMPEL-THE INTERNATIONAL JOURNAL FOR COMPUTATION AND MATHEMATICS IN ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, vol. 36, Art. no. 2, 2017, doi: 10.1108/COMPEL-05-2016-0220.

  6. 2016

    1. M. Jüttner, A. Buchau, D. Vögeli, W. M. Rucker, and P. Göhner, “Iterative Software Agent Based Solution of Multiphysics Problems,” in Scientific Computing in Electrical Engineering, A. Bartel, M. Clemens, M. Günther, and E. J. W. ter Maten, Eds., Cham: Springer International Publishing, 2016, pp. 123–131.

  7. 2015

    1. A. Buchau and W. M. Rucker, “Feasibility of a meshfree post-processing for boundary element methods,” in Boundary Elements and Other Mesh Reduction Methods XXXVIII, A. H.-D. Cheng and C. A. Brebbia, Eds., WIT Press, Sep. 2015, pp. 327–338. doi: 10.2495/bem380261.
    2. A. Buchau and W. M. Rucker, “Meshfree computation of field lines across multiple domains using fast boundary element methods,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 51, Art. no. 3, Mar. 2015, doi: 10.1109/TMAG.2014.2359520.

  8. 2014

    1. A. Buchau and W. M. Rucker, “The meshfree computation of stationary electric current densities in complex shaped conductors using 3D boundary element methods,” in Boundary Elements and Other Mesh Reduction Methods XXXVII, C. Brebbia and A. Cheng, Eds., WIT Press, Sep. 2014, pp. 121–133. doi: 10.2495/be370111.

  9. 2012

    1. H. Li, C. de Boer, H. Hermes, A. Buchau, N. Klaas, and W. M. Rucker, “Development of an inductive concentration measurement sensor of nano sized zero valent iron,” in Systems, Signals and Devices (SSD), 2012 - 9th International Multi-Conference on Systems, Signals and Devices, Chemnitz, Germany, Mar. 2012, pp. 1–7. doi: 10.1109/SSD.2012.6198042.

  10. 2010

    1. A. Buchau, W. M. Rucker, C. de Boer, and N. Klaas, “Inductive detection and concentration measurement of nano sized zero valent iron in the subsurface,” IET Science, Measurement and Technology, vol. 4, Art. no. 6, Nov. 2010, doi: 10.1049/iet-smt.2009.0116.

  11. 2009

    1. A. Buchau, W. M. Rucker, U. Wössner, and M. Becker, “Augmented reality in teaching of electrodynamics,” COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol. 28, Art. no. 4, Jul. 2009, doi: 10.1108/03321640910959026.

  12. 2008

    1. W. Hafla, A. Buchau, and W. M. Rucker, “Consideration of Scalar Magnetic Hysteresis with the Integral Equation Method,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 44, Art. no. 6, Jun. 2008, doi: 10.1109/TMAG.2007.916170.
    2. A. Buchau, S. M. Tsafak, W. Hafla, and W. M. Rucker, “Parallelization of a Fast Multipole Boundary Element Method with Cluster OpenMP,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 44, Art. no. 6, Jun. 2008, doi: 10.1109/TMAG.2007.916262.

  13. 2007

    1. A. Buchau, W. Hafla, and W. M. Rucker, “Accuracy Investigations of Boundary Element Methods for the Solution of Laplace Equations,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 43, Art. no. 4, Apr. 2007, doi: 10.1109/TMAG.2007.892304.
    2. J. Albert, W. Hafla, A. Buchau, and W. M. Rucker, “Eddy Currents and Lorentz Forces in Pulsed Magnetic Forming,” Advanced Computer Techniques in Applied Electromagnetics, vol. 30, pp. 16–20, 2007, doi: 10.3233/978-1-58603-895-3-16.
    3. W. Hafla, A. Buchau, W. M. Rucker, A. Weinläder, and B. Klotz, “Efficient design analysis of a novel magnetic gear on a high performance computer,” COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol. 26, Art. no. 3, Jan. 2007, doi: 10.1108/03321640710751172.
    4. W. Hafla, A. Buchau, W. M. Rucker, A. Weinläder, and A. Bardakcioglu, “Efficient post‐processing with the integral equation method,” COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol. 26, Art. no. 3, Jan. 2007, doi: 10.1108/03321640710751280.
    5. W. Hafla, A. Buchau, and W. M. Rucker, “Force Computation with the Integral Equation Method,” Advanced Computer Techniques in Applied Electromagnetics, vol. 30, pp. 93–97, 2007, doi: 10.3233/978-1-58603-895-3-93.

  14. 2006

    1. W. Hafla, A. Buchau, and W. M. Rucker, “Application of Fast Multipole Method to Biot-Savart Law Computations,” in Proceedings of the Sixth International Conference on Computational Electromagnetics, 2006, pp. 1–2.
    2. W. Hafla, A. Buchau, A. Bardakcioglu, C. Scheiblich, and W. M. Rucker, “Fuzzy Logic Adaptive Mesh Refinement for 3D Nonlinear Magnetostatic Problems Using Integral Equation Method,” in Digest Book of CEFC 2006, Miami, Apr. 2006, p. 118. doi: 10.1109/CEFC-06.2006.1632911.
    3. W. Hafla, F. Groh, A. Buchau, and W. M. Rucker, “Magnetic field computation with integral equation method and energy-controlled relaxation,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 42, Art. no. 4, Apr. 2006, doi: 10.1109/TMAG.2006.871598.

  15. 2005

    1. F. Groh, D. Beck, W. Hafla, A. Buchau, and W. M. Rucker, “Calculating Exciting Fields using the Fast Multipole Method and an Integral Transformation to the Coil Surface,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 41, Art. no. 5, May 2005, doi: 10.1109/TMAG.2005.844355.
    2. W. Hafla, A. Buchau, F. Groh, and W. M. Rucker, “Efficient Integral Equation Method for the Solution of 3D Magnetostatic Problems,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 41, Art. no. 5, May 2005, doi: 10.1109/TMAG.2005.844342.
    3. A. Buchau, W. Hafla, F. Groh, and W. M. Rucker, “Fast multipole method based solution of electrostatic and magnetostatic field problems,” Computing and Visualisation in Science, vol. 8, Art. no. 3–4, Dec. 2005, doi: 10.1007/s00791-005-0003-8.
    4. A. Buchau, W. Hafla, F. Groh, and W. M. Rucker, “Parallelized computation of compressed BEM matrices on multiprocessor computer clusters,” COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol. 24, Art. no. 2, Jan. 2005, doi: 10.1108/03321640510586105.

  16. 2004

    1. A. Buchau, W. Hafla, and W. M. Rucker, “Fast and efficient 3D boundary element method for closed domains,” COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol. 23, Art. no. 4, Jan. 2004, doi: 10.1108/03321640410553283.
    2. A. Buchau, W. Hafla, F. Groh, and W. M. Rucker, “Fast Multipole Boundary Element Method For The Solution Of 3D Electrostatic Field Problems,” WIT Transactions on Modelling and Simulation, vol. 37, pp. 369–379, 2004, doi: 10.2495/BE040361.
    3. F. Groh, W. Hafla, A. Buchau, and W. Rucker, “Field strength computation at edges in nonlinear magnetostatics,” COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol. 23, Art. no. 3, Jan. 2004, doi: 10.1108/03321640410540575.

  17. 2003

    1. A. Buchau and W. M. Rucker, “Capacitance Computation of Thin Conductors with the Fast Multipole Method,” International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, vol. 17, Art. no. 1–3, Jun. 2003, doi: 10.3233/JAE-2003-244.
    2. A. Buchau, W. M. Rucker, O. Rain, V. Rischmuller, S. Kurz, and S. Rjasanow, “Comparison between different approaches for fast and efficient 3-D BEM computations,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 39, Art. no. 3, May 2003, doi: 10.1109/TMAG.2003.810167.
    3. A. Buchau, W. Hafla, F. Groh, and W. M. Rucker, “Improved grouping scheme and meshing strategies for the fast multipole method,” COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol. 22, Art. no. 3, Jan. 2003, doi: 10.1108/03321640310474895.

  18. 2002

    1. A. Buchau and W. M. Rucker, “Preconditioned Fast Adaptive Multipole Boundary Element Method,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 38, Art. no. 2, Mar. 2002, doi: 10.1109/20.996122.

  19. 2001

    1. A. Buchau, W. Rieger, and W. M. Rucker, “BEM Computations Using the Fast Multipole Method in Combination with Higher Order Elements and the Galerkin Method,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 37, Art. no. 5, Sep. 2001, doi: 10.1109/20.952572.
    2. A. Buchau, W. Rieger, and W. M. Rucker, “Fast field computations with the fast multipole method,” COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol. 20, Art. no. 2, Jan. 2001, doi: 10.1108/03321640110383861.
    3. W. Rieger, A. Buchau, G. Lehner, and W. M. Rucker, “Three-Dimensional Direct and Inverse Electromagnetic Scattering,” High Performance Computing in Science and Engineering, 2001.

  20. 2000

    1. W. Rieger, A. Buchau, C. J. Huber, G. Lehner, and W. M. Rucker, “A New Approach to the 2D Inverse Electromagnetic Medium Scattering Problem: Reconstruction of Anisotropic Objects,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 36, Art. no. 4, Jul. 2000, doi: 10.1109/20.877634.
    2. C. J. Huber, A. Buchau, W. Rieger, and W. M. Rucker, “Boundary Element Computation of Partially Coated Bodies Using Higher Order Edge Elements,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 36, Art. no. 4, Jul. 2000, doi: 10.1109/20.877576.
    3. A. Buchau, C. J. Huber, W. Rieger, and W. M. Rucker, “Fast BEM Computations with the Adaptive Multilevel Fast Multipole Method,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 36, Art. no. 4, Jul. 2000, doi: 10.1109/20.877540.

  21. 1999

    1. W. Rieger, A. Buchau, M. Hass, C. Huber, G. Lelmer, and W. M. Rucker, “2D-TE inverse medium scattering: an improved variable metric method,” in IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium. 1999 Digest. Held in conjunction with: USNC/URSI National Radio Science Meeting (Cat. No.99CH37010), Jul. 1999, p. 2140–2143 vol.3. doi: 10.1109/APS.1999.788385.
    2. C. J. Huber, W. Rieger, A. Buchau, and W. M. Rucker, “BEM‐computation of antenna near field reactionson conducting materials using curvilinear edge elements,” COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol. 18, Art. no. 3, Jan. 1999, doi: 10.1108/03321649910274919.
    3. U. Jakobus, A. Buchau, and F. M. Landstorfer, “Extending a MoM/PO/UTD Hybrid Method by an Automatic Selection of the Computational Methods Based on Neural Networks,” Proceedings of the 15th Annual Review of Progress in Applied Computational Electromagnetics, vol. 1, pp. 455–462, 1999.
  • 1993 - 1998: Studium der Elektrotechnik an der Universität Stuttgart
  • Seit 1998: Akademischer Mitarbeiter am Institut für Theorie der Elektrotechnik der Universität Stuttgart
  • 2002: Promotion mit Auszeichnung an der Universität Stuttgart "Numerische Lösung elektro- und magnetostatischer Feldprobleme mit Integralgleichungsverfahren in Kombination mit der schnellen mehrstufigen adaptiven Multipolmethode"
  • 2005: Baden-Württemberg Zertifikat Hochschuldidaktik
  • Seit 2006: Stellvertretende Institutsleitung
  • Seit 2017: Gruppenleiter "Multiphysikprobleme"

Stundenplanbeauftrager für die Studiengänge

  • Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc., M. Sc.)
  • Electrical Engineering (M. Sc.)
  • Elektromobilität (M. Sc.)
  • Nachhaltige elektrische Energieversorgung (M.Sc.)
  • Autonome Systeme (M.Sc.)

2022

Study of a Loop-Gap Resonator over a Coil System at Various Frequencies (Masterarbeit)

Design eines Streifenleiterarrays zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes (Bachelorarbeit)

2021

Application Design to Assist Learning Electrodynamics (Forschungsarbeit)

Reduzierung der Feldinhomogenität mit Hilfe von Deep Learning (Bachelorarbeit)

UWB spiral antenna design (Masterarbeit)

2020

Optimierungsverfahren zum Design einer Hochfrequenzspule für Messungen mittels einer NMR-MOUSE (Masterarbeit)

Finite-Elemente-Modellierung von ultraschallbasierten Gefäßversiegelungsprozessen (Masterarbeit)

Simulation und Finite-Elemente-Methode für eine Variante eines thermischen und mechanischen Modells eines EPR-on-a-Chip (EPRoC) (Bachelorarbeit)

FEM gestützte Erstellung einer Geometriebibliothek für passives Shimming (Forschungsarbeit)

Designoptimierung eines ebenen Leiterarrays zur Homogenisierung des B-Feldes (Forschungsarbeit)

Automatisierte Berstdruckmessung bei HF-Chirurgie (Masterarbeit)

2019

Analyse und Optimierung von nichtlinearen Lösern (Bachelorarbeit)

Finite-Element-Modellierung von energiebasierten Gefäßversiegelungsprozessen (Masterarbeit)

Visualisierung wissenschaftlicher Daten mithilfe erweiterter Realität in der Lehre (Bachelorarbeit)

2018

Untersuchung der BEM-FEM-Kopplung unter Verwendung schneller numerischer Verfahren zur Lösung elektrischer und magnetischer Feldprobleme (Masterarbeit)

Die schwebende Kugel und ihre Eignung als Strömungs- und Kraftsensor (Bachelorarbeit)

2017

Erweiterte Realität für interaktive numerische Feldberechnung am Beispiel von zwei Stabmagneten (Forschungsarbeit)

2016

Applikationsentwurf für numerische Feldberechnungen mithilfe von COMSOL Multiphysics (Masterarbeit)

2015

Gekoppelte Simulation eines Lautsprechers mit der Finiten Elemente Methode (Bachelorarbeit)

Multiphysik-Simulation von kompletten Kfz-Stromverteilern (Forschungsarbeit)

2013

Dreidimensionale Simulation einer induktiven Energieübertragungsstrecke mittels der Finiten-Elemente-Methode (Forschungsarbeit)

Methoden zur Visualisierung von zeitabhängigen elektromagnetischen Feldern (Masterarbeit)

Methoden zur FEM-Simulation aktueller Fragestellungen der Halbleitertechnik (Masterarbeit)

3D Visualisierung von elektromagnetischen Wellen und Strömen in Hohlleitern (Masterarbeit)

Numerische Simulation und Optimierung eines elektrodynamischen Lautsprechers mit der Finiten Elemente Methode (Forschungsarbeit)

Modellierung und Optimierung passiver Frequenzweichen mit MATLAB (Studienarbeit)

Schaltungsauslegung eines Bandpasses mittels numerischer Methoden der Optimierung in MATLAB (Bachelorarbeit)

2012

Modifizierung eines numerischen Transformatormodells zur interaktiven Bearbeitung im CYBER-CLASSROOM (Studienarbeit)

Automatische Gebietserkennung für eine netzfreie Simulationsauswertung anhand der Randelementmethode (Diplomarbeit)

Speicherung von Parametern einer bestehenden graphischen Benutzeroberfläche im XML-Dateiformat (Studienarbeit)

Simulation von Halbleiterstrukturen mittels FEM (Forschungsarbeit)

Feuchtigkeitsuntersuchung in leistungselektronischen Geräten (Diplomarbeit)

2010

Erweiterte Realität zur Visualisierung elektromagnetischer Felder am Beispiel eines Transformators (Studienarbeit)

Simulation eines magnetischen Getriebes mithilfe der Methode der finiten Elemente (Studienarbeit)

2009

Numerische Simulation der elektromagnetischen Felder von Signalen in Koaxialkabelanordnungen (Studienarbeit)

Numerische Simulation einer Mikrostripantenne (Diplomarbeit)

2008

Entwurf und Ausarbeitung eines Praktikums zur numerischen Berechnung elektromagnetischer Felder (Studienarbeit)

Entwicklung einer Schnittstelle zwischen Modellierungs- und Visualisierungswerkzeugen (Studienarbeit)

2006

Parallelisierung der Fast Multipole Methode auf einem Distributed Shared Memory System mit dem neuen Intel Cluster OpenMP (Diplomarbeit)

2005

Freiheitsgradnummerierung komprimierter BEM-Matrizen (Studienarbeit)

Vorkonditionierer im Zusammenhang mit der schnellen Multipolmethode (Studienarbeit)

ACA-Matrixkompression für statische Feldprobleme (Diplomarbeit)

Parallelization of the fast multipole method (Masterarbeit)

Auslegung einer bipolaren Stimulationsnadel mithilfe der Randelementmethode (Studienarbeit)

2004

Parallelisierung der schnellen Multipolmethode mit dem Message Passing Interface (Studienarbeit)

Quasistatische Bewegung in Zusammenhang mit der schnellen Multipolmethode (Studienarbeit)

Vektorisierung Multipoltransformation (Wahlstudienarbeit)

Automatisierte parametergestützte Geometrieoptimierung (Diplomarbeit)

2003

Grundlagenpraktikumversuch ‚Gasisolierter Hochspannungsleiter’ (Studienarbeit)

2002

Plattformunabhängige Thin-Client Multi-Tier-Server Software (Diplomarbeit)

Erweiterung der grafischen Benutzeroberfläche und Entwicklung eines Arbeitsassistenten mittels MDI (Multiple Document Interface) für die Feldberechnungssoftware FAMU (Diplomarbeit)

Numerische Feldberechnung mit dreieckigen Randelementen quadratischer Ordnung in FAMU (Diplomarbeit)

2001

Volumenintegralgleichungen mit der schnellen Multipolmethode (Diplomarbeit)

Simulation elektromagnetischer Feldprobleme im Internet (Wahlstudienarbeit)

Parallelisierung des Matrix-Vektor-Produkts bei der Randelementemethode in Verbindung mit der schnellen Multipolmethode (Studienarbeit)

Numerische Berechnung elektrostatischer Felder (Studienarbeit)

2000

Grafische Benutzeroberfläche für die Feldberechnungssoftware FAMU (Studienarbeit)

Analyse zweidimensionaler elektromagnetischer Felder mit dem Programm ELEFANT2D (Wahlstudienarbeit)

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