KupferDigital – Datenökosystem für die digitale Materialentwicklung auf Basis Ontologie-basierter digitaler Repräsentationen von Kupfer und Kupferlegierungen

Projekthintergrund

Im Projekt KupferDigital arbeitet das InfAI in einem Konsortium aus Forschungs- und Industriepartnern an Methoden und Konzepten, um den Lebenszyklus am Beispiel von Kupfer – von der Erzgewinnung bis zum Recycling – digital zu erfassen. Grundlage ist die Entwicklung sogenannter Ontologien. Diese können als eine Art Wissensnetz verstanden werden. Sie dienen als gemeinsame Standards für die Beschreibung von Werkstoffen und technischen Vorgängen. Sie helfen bei der digitalen Erfassung von Prozessschritten sowie von Materialeigenschaften. Parallel dazu werden Konzepte für Datenstrukturen, die Speicherung und den Austausch von Werkstoffdaten über neu zu definierende Schnittstellen erarbeitet.

Projektziel

Kern des Projektes KupferDigital ist es, einen Demonstrator für ein digitales Datenökosystem zu erstellen, der der Digitalisierung der Materialforschung und der metallverarbeitenden Industrie als zukunftsfähige Plattform zur Verfügung stehen soll.

Wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Mehrwert

Über die Bereitstellung digitalisierter Lebenszyklen von Kupfer wird die Industrie bei der Produktentwicklung befähigt, neue Werkstoffentwicklungen frühzeitig zu bewerten, beispielsweise unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit. Kupfer kommt hier eine aktuelle Bedeutung zu, weil es für die digitale Transformation sowie die Energie- und Mobilitätswende von fundamentaler Bedeutung ist und somit von hohem gesellschaftlichem Wert. Die Projektziele sind sowohl auf weitere metallische Struktur- und Funktionswerkstoffe als auch auf andere Industriebereiche übertragbar. Die Projektergebnisse werden im Rahmen der Aktivitäten der Innovationsplattform MaterialDigital allen Interessierten zur Verfügung gestellt.

Beitrag des InfAI

Das InfAI unterstützt das Projektkonsortium bei der Erstellung der softwaretechnischen Infrastruktur für das Datenökosystem. Bestandteile dieser Infrastruktur sind eine kollaborative Entwicklumgebung für Ontologien, Softwarekomponenten für die automatische Verarbeitung und Semantifizierung werkstoffwissenschaftlicher Daten sowie die Schaffung von Schnittstellen zum effizienten Datenaustausch innerhalb des Kupferlebenszyklus. Diese Infrastruktur ist eine zwingende Voraussetzung für die Integration der einzelnen Arbeitsvorgänge sowie für einen verbesserten Informationsaustausch.

Projektteam

  • Gordian Dziwis
  • Claus Stadler
  • Dr. Lisa Wenige

Partner

  • fem Forschungsinstitut Edelmetalle + Metallchemie
  • Deutsche Kupferinstitut (DKI)
  • Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
  • Fraunhofer IWM
  • Hemholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
  • Fraunhofer IMWS

Förderung

  • Bundesministerium für Bildung und Forschung
  • Laufzeit: 03/2021-02/2024

Projektförderung