BMBF Verbundprojekt DiProMag:
Digitalisierung einer Prozesskette zur Herstellung, Charakterisierung und prototypischen Anwendung magnetokalorischer Legierungen
Partner:
- Fachhochschule Bielefeld: FKZ 13XP5 120A
Mit der Zielsetzung der Multiskalen-Simulation und dem Hybrid-3D-Druck und den Aufgaben der Simulation, der Additive Fertigung und der Anwendung magnetokalorischer Materialien.
FH-Team:
DiProMag-Koordinator und Projektleiter: Prof. Dr. Christian Schröder
- Universität Bielefeld: FKZ 13XP5 120B
Mit der Zielsetzung der Herstellung magnetokalorischer Heuslerverbindungen und der Ontologie-Entwicklung und den Aufgaben der Herstellung und Charakterisierung von
magnetokalorischen Materialien und der mit Ontologie Entwicklung über OTTR Templates.
Uni-Team:
Projektleiter: Prof. Dr. Andreas Hütten
Zielsetzung:
Die gesamte Klimatechnik, aber auch aktuelle und zukünftige Schlüsseltechnologien wie Künstliche Intelligenz oder Quantencomputer, sind ohne Heiz- und vor allem Kühlgeräte
überhaupt nicht denkbar. Dies gilt für den Standort Deutschland, aber in noch größerem Maße für die USA, China oder Indien. Für die Verringerung des damit verbundenen C02-Ausstoßes
sind alternative Kühl- und Heizkonzepte, die weniger Energie benötigen und umweltverträgliche Materialien nutzen, von großer Bedeutung. Mit den in diesem Projekt betrachteten
sog. „magnetokalorischen“ Materialien sollen technische Innovationen gelingen, die zu einer strom-sparenden und umweltschonenden Kälteerzeugung beitragen – und das vom Privathaushalt bis zur
industriellen Nutzung. Die Kälteerzeugung beruht dabei auf einer durch ein Magnetfeld steuerbaren Umwandlung der kristallinen Struktur der Materialien, bei der Energie freigesetzt oder
gespeichert wird. Dieser Prozess kann die klassische Kälteerzeugung durch Kompression und Expansion in Kompressoren, häufig unter Verwendung von umweltschädlichen Kühlmitteln, ersetzen.
Gemeinsam mit dem Industriepartner Miele soll die gesamte Prozesskette von der experimentellen Herstellung und Charakterisierung der magnetokalorischen Materialien über deren theoretische
Beschreibung bis zum Aufbau eines Demonstrators realisiert und durchgehend digitalisiert werden. Basierend auf einem neuen Ansatz zur skalierbaren Entwicklung umfangreicher Ontologien werden
alle Prozessdaten und verfolgten Absichten digital repräsentiert. Über ein spezielles Verfahren werden diese strukturierten und unstrukturierten Daten zum Trainieren eines hochdimensionalen
Datenraumes verwendet, um über Analogieschlüsse vollständig digital neues Wissen über materialphysikalische Zusammenhänge zu gewinnen. Langfristiges Ziel ist der Aufbau einer digitalen
magnetokalorischen Materialbasis und deren Nutzung für die Entdeckung und Entwicklung besserer Materialeigenschaften, um zukünftig schneller, effektiver und kostengünstiger industrietaugliche
Lösungen in kürzerer Zeit zu finden.
Zusammenwirken der Partner:
Stärken der Ontologie Entwicklung / Ontology development:
"Reasonable Ontology Templates
(OTTR) is a language with supporting tools for
representing and instantiating RDF graph and OWL ontology modelling patterns."
Knowledge Base interaction via templates, providing these benefits:
- Better abstraction
- Uniform modelling
- Modular, encapsulated patterns
- Separation of design and content
- Open standards support
- Publish, share and reuse
- Tool support for mainenance
OTTR Template Library:
Die von uns entwickelte OTTR-Template Library wird unter der DiProMag Domain
http://dipromag.de/ottr-templates bereitgestellt.