Forschung
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13.07.2021

Digitale Materialforschung als Grundlage für Innovationen in Deutschland

Digitale Materialforschung als Grundlage für Innovationen in Deutschland

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat die Initiative "MaterialDigital" gestartet, um die Digitalisierung der Materialforschung in Deutschland voranzutreiben. 13 geförderte Verbundprojekte aus der ersten Förderrunde nehmen nun ihre Arbeit auf, gefördert werden diese mit einer Gesamtsumme von insgesamt 26 Millionen Euro.

„Wir brauchen in Deutschland eine starke Materialforschung als Innovationstreiber, die die Chancen der Digitalisierung für sich nutzt. Denn die Basis einer technologischen Innovation ist oftmals das Vorhandensein eines geeigneten Materials – sei es Metall, Kunststoff, Glas, Keramik oder Beton“, so Bundesforschungsministerin Anja Karliczek.

Anja Karliczek, Bundesministerin für Bildung und Forschung - © BMBF/Laurence Chaperon
Anja Karliczek, Bundesministerin für Bildung und Forschung © BMBF/Laurence Chaperon

„Materialien aller Art bilden die Grundlagen für vielfältige Schlüsseltechnologien – ganz gleich, ob es sich etwa um Batteriematerialien für zukünftige Elektromobilität, um Hochleistungsmetalle für 3D-gedruckte Maschinenteile oder um faserverstärkte Kunststoffe für Windkraftanlagen handelt. Materialien werden zunehmend komplexer und durchlaufen auf ihrem Weg bis zum Ergebnis viele Entwicklungsschritte. Mit digitalen Methoden können wir diese Entwicklung weitaus effizienter und wettbewerbsfähiger gestalten und Fehlerursachen schneller identifizieren, Designvorgaben kurzfristiger anpassen und Toleranzen geschickter ausnutzen. Bessere Materialien können somit schneller und kostengünstiger entwickelt und für die Anwendung verfügbar gemacht werden. Das Bundesforschungsministerium unterstützt die Digitalisierung der Materialforschung daher mit 26 Millionen Euro für die nächsten drei Jahre. Die zweite Förderbekanntmachung wird diese Summe noch deutlich erhöhen.“

Hintergrund

Die Materialforschung ist ein wichtiger Innovationstreiber, da hochwertige, zuverlässige und leistungsfähige Materialien technologische Innovationen oft überhaupt erst ermöglichen. Zunehmend rücken weitere wichtige Eigenschaften von Materialien in den Fokus. Dazu gehören ökologisch vertretbare Verfügbarkeit und Wiederverwendbarkeit. Die digitale Abbildung der Materialien und ihrer Verarbeitungsprozesse bietet daher völlig neue Möglichkeiten, um die Anforderungen besser und schneller bedienen zu können. Die BMBF-Initiative „MaterialDigital“ berücksichtigt dabei eine Vielzahl von Materialklassen. Hierbei muss eine große Bandbreite an unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen, Eigenschaften, Verarbeitungsprozessen und Einsatzmöglichkeiten berücksichtigt werden.

In den nun geförderten 13 Verbundprojekten aus der ersten Förderrunde arbeiten führende wissenschaftliche Einrichtungen des Themenfelds aus allen großen deutschen Forschungsvereinigungen zusammen. Die Förderprojekte adressieren jeweils exemplarisch einen konkreten Anwendungsfall. Die Plattform „MaterialDigital“ synchronisiert dabei die Aktivitäten und vernetzt die Akteure. Wesentlich ist, dass die Kompetenzen der Branchenexperten mit denen der Informatik kombiniert werden. So soll es künftig viel einfacher werden, unternehmensübergreifend sowie zwischen Wissenschaft und Wirtschaft digital zusammen zu arbeiten. Virtuelles Design vom Atom bis zum Bauteil wird auf diese Art möglich.

„MaterialDigital“ strebt darüber hinaus an, die Konzepte von Industrie 4.0 um den Materialaspekt zu ergänzen. Industrie 4.0 demonstriert bereits eindrucksvoll, wie das digitale Begleiten eines Produkts durch die gesamte Fertigung einen Mehrwert schaffen kann, der sich in geringeren Ausschussraten, höherer Qualität sowie größerer Flexibilität niederschlägt.

Die neuesten Entwicklungen der Fördermaßnahme MaterialDigital können auf der Webseite https://www.material-digital.de abgerufen werden.

(Quelle: Presseinformation des BMBF)

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BildungDigitalisierungEntwicklungForschungIndustrie 4.0InformatikInformationInnovationInnovationenTechnologieTechnologienWissenschaft

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