Projekt Dome 4.0

Das Forschungsprojekt DOME 4.0 ist ein Vorhaben zum Aufbau einer digitalen Plattform, die den Austausch von Geschäftsdaten im B2B-Bereich ermöglicht. Ziel ist es, Mehrwert zu generieren und die Entwicklung neuer oder verbesserter Produkte, Prozesse und Dienstleistungen zu fördern. Durch den Einsatz ontologiebasierter, semantischer Dateninteroperabilität und moderner Datenverarbeitungstechnologien verbindet Dome 4.0 nahtlos verschiedene Materialdatenquellen mit Nutzern und ermöglicht so eine maximale Wissensextraktion. Angesichts der Bedeutung der Material- und Fertigungsbranchen für die europäische Wirtschaft liegt der Fokus von DOME 4.0 auf der datengetriebenen Wissensgenerierung in diesen Schlüsselsektoren.

 

Projektziele:

Das Projekt verfolgt zwei Hauptziele:

1. Die Entwicklung eines, offenen, kollaborativen Marktplatz-Ökosystems, das Plattformen, Ontologien und Schnittstellen zu anderen Marktplätzen und Datenräumen umfasst, sowie
2. Die Durchführung und Demonstration von neun B2B-Anwendungsfällen, die auf Datenaustausch und -nutzung basieren.

 

Die Rolle des Fraunhofer IFAM im Projekt: 

Das Fraunhofer IFAM ist maßgeblich in die B2B-Anwendungsfälle eingebunden und konzentriert sich in Zusammenarbeit mit der Straetmans HighTAC GmbH auf die Beschleunigung der Entwicklung polymerer Additive für den Korrosionsschutz. Dabei agiert das Fraunhofer IFAM als Datenlieferant und koordiniert die Interaktionen mit anderen relevanten Initiativen und Verbänden.

 

Projektergebnisse: Beschleunigung der Entwicklung polymerer Additive durch Chemieinformatik und datengesteuerte Ansätze

Polymeradditive werden verwendet, um polymere Materialien mit spezifischen funktionellen Eigenschaften, wie etwa Korrosionsschutz, zu entwickeln. Diese Materialien müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen, darunter geringe Toxizität, Löslichkeit, oder entsprechende Inhibitionseigenschaften. Im Rahmen des DOME 4.0-Projekts zielt ein spezieller Showcase darauf ab, chemieinformatische und datengetriebene Ansätze, zur Entwicklung von polymeren Additiven für den Korrosionsschutz zu beschleunigen. Der Showcase integriert Daten aus mehreren öffentlich zugänglichen Quellen, wie PubChem und CompTox, und verbindet sie mit Methoden der Chemieinformatik, um die Auswahl geeigneter chemischer Formulierungen zu beschleunigen.

Im Rahmen des Showcase wurden über 3.000 neue molekulare Strukturen generiert und evaluiert, wobei Open-Source Software wie RDKit zur Anwendung kam. Die Eigenschaften der neuen polymeren Additive wurden mit Hilfe von zwei im DOME 4.0 Showcase implementierten Eigenschaftsvorhersagen bewertet - Wasserlöslichkeit und Adsorption an einer Oberfläche. Die vorhergesagten Materialeigenschaften wurden mit aus Datenbanken-abrufbaren Toxikologie- und GHS-Daten verknüpft. Weiterhin wurde ein Dashboard entwickelt, welches die Informationen aufbereitet dargestellt.

Ein entscheidender Vorteil war die kurze Bearbeitungszeit: Der chemieinformatische Ansatz erwies sich als äußerst effizient; die Bewertung von etwa 3 000 Strukturen dauerte etwa 15 Minuten, einschließlich der Auswahl der vielversprechendsten Kandidaten. Der Zeitaufwand für die Beschaffung der relevanten Informationen aus Datenbanken und Literatur war dagegen für drei ausgewählten Strukturen etwa 8 Stunden.

Diese Effizienz zeigt das Potenzial zur deutlichen Reduzierung von Entwicklungszeiten und zur Optimierung der Formulierungen für spezifische Anwendungen.

Durch die umfassende Nutzung dieser Daten schafft DOME 4.0 eine solide Basis für die schnelle und präzise Auswahl von Polymeradditiven, wodurch der Produktdesignprozess erheblich effizienter gestaltet werden kann.

 

Projektpartner:

• Universita di Bologna
• Cambridge Nanomaterials Technology Ltd
• Computational Modelling Cambridge Limited
• Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Föderung der Angewandten Forschung eV
• Netcompany Intrasoft SA
• Robert Bosch GmbH
• Siemens Industry Software NV
• Sintef AS
• Uniresearch BV
• United Kingdom Research and Innovation
• University College London

 

Förderer:

Europäische Kommission

 

Förderkennzeichen:

Das Projekt wurde mit Mitteln aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 953163 gefördert.

 

Laufzeit:

Dezember 2020 - November 2024

 

Projektwebseite:

https://dome40.eu