Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byStefan Fl¨orchingerborn in Friedrichshafen, GermanyOral examination: 24. June 2009Functional renormalizationandultracold quantum gasesReferees: Prof. Dr. Christof WetterichProf. Dr. Holger GiesFunktionale Renormierung und ultrakalte QuantengaseZusammenfassungDie Funktionale Renormierungsgruppen-Methode wird zur theoretischen Untersuchung ultra-kalter Quantengase angewandt. Flussgleichungen werden abgeleitet fur¨ Bosonen mit n¨aherungs-weise punktf¨ormiger Wechselwirkung, fur¨ Fermionen mit zwei (Hyperfein-) Komponenten imCrossover vom Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) Zustand zu einem Bose-Einstein Kondensat(BEC) sowie fur¨ ein Gas von Fermionen mit drei Komponenten. Die L¨osungen der Flussgle-ichungen bestimmen die Eigenschaften dieser Systeme sowohl fur¨ wenige Teilchen als auch imthermischen Gleichgewicht.Im Fall der Bosonen werden die Eigenschaften sowohl fur¨ drei als auch fur¨ zwei ra¨umlicheDimensionen diskutiert, insbesondere das Quantenphasendiagramm, der kondensierte und su-perfluide Anteil, die kritische Temperatur, die Korrelationsla¨nge, die spezifische W¨arme unddie Schallausbreitung.