Entlang der gesamten Wertschöpfungskette, von der Stahlherstellung über die Nutzungsphase bis zur Wiederverwertung oder Wiederverwendung, sollen zukünftig Material- und Komponentenzustände sowie zugehörige Prozessschritte digital beschrieben werden. Der so für die Materialklasse Stahl erzeugte Datenraum ermöglicht Aussagen über die (Rest-)Lebensdauer der betrachteten Komponenten in Abhängigkeit der Güte des Ausgangsmateriales, des Herstellungs- und des Nutzungsprozesses, sowie zu deren CO₂-Fußabdruck, um eine CO₂-Reduktion/-Neutralität zu erreichen. Das Forschungsprojekt „Digitale Materialbetrachtung entlang der gesamten Wertschöpfungskette für Stahlkomponenten zur Effizienzsteigerung, Lebensdauerprognose und Bestimmung des CO₂-Fußabdrucks“ (DiStEL) wurde mit 12 weiteren Partnern gewonnen und wird unter der Leitung des Konsortialführers Bosch im Januar 2025 starten, bei einer Gesamtlaufzeit von 3,5 Jahren. Die DECOIT® ist dabei für die Entwicklung einer Daten-Pipeline zur Sammlung von Rohdaten und für die Ontologie-Überführung zuständig.

Die digitale Material- und Prozessbetrachtung entlang der gesamten Wertschöpfungskette (siehe Abbildung) für zwei Stahlkomponenten soll daher folgende primäre Ziele innerhalb des Projektes ermöglichen:

1. Prozesskettenoptimierung mittels durchgehender Materialbetrachtung über die Wert-schöpfungskette. Durch Einblicke in den Materialfluss und die verschiedenen Schritte der Produktion können Verbesserungspotentiale identifiziert werden, was zu einer insgesamt effizienteren und kostengünstigeren Produktion führt.
2. Sicherheit und vereinfachte Wiederverwendung der Komponenten durch digitale Materialbetrachtung, indem eine Bewertung der (Rest-)Lebensdauer ermöglicht wird. Wenn Zustände und Eigenschaften genau bekannt sind, wird die Wiederverwendung von Komponenten erleichtert.
3. Eine genaue Bestimmung des CO₂-Fußabdrucks wird durch die Erfassung und Analyse von Daten entlang der Wertschöpfungskette erreicht. Es werden Informationen über den Energieverbrauch, die Emissionen und den Ressourcenverbrauch gewonnen. Eine umfassende Bewertung der Umweltauswirkungen wird machbar und trägt zur Identifizierung von Möglichkeiten zur Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks bei.

Ein mittelfristiger Mehrwert für die Industrie besteht in einem automatisierten Workflow, der auch ohne weitreichendes Expertenwissen auf eigene Material-Prozess-Systeme anwendbar sein wird und bestehende und zukünftige Datensammlungen über den Wissensgraphen mit der Material-/Bauteilmodellierung verbindet. Ein langfristiger Mehrwert erweist sich durch die signifikante Verkürzung von Entwicklungszeiten neuer Prozesse und Materialien.

Eine der Hauptaufgaben der DECOIT® im DiStEL-Projekt ist die Implementierung einer Daten-Pipeline, die Rohdaten aus verschiedenen Lebenszyklen sammelt und in eine Ontologie umwandelt. Die DECOIT® wird zudem die Plattform MaterialDigital Core Ontology (PMDco) implementieren, in der das Wissen in der Materialwissenschaft und -technik gespeichert und von verschiedenen Interessengruppen abgerufen werden kann. Weitere Ziele sind die Gewährleistung des sicheren Umgangs mit und Austausch von sensiblen Materialdaten sowie Entwicklung von Richtlinien für die Datennutzung innerhalb des Projekts. Die Arbeiten werden im Januar 2025 aufgenommen.