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Data Challenges

Das DataHub Ruhr ist ein Business-Building-Programm, das Startups mit etablierten Unternehmen aus dem Ruhrgebiet zusammenbringt. Eure Aufgabe ist es, die Use Cases unserer Partnerunternehmen mit innovativen, datengetriebenen Ideen zu lösen. Innerhalb eines 3-monatigen Kooperationszeitraums soll ein Proof of Concept erstellt werden, dafür erhaltet Ihr bis zu 20.000 €. Die Equity bleibt stets bei euch.
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Polymer Performance Predictor
Ergebnis
Die Reduzierung des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen ist ein wichtiges Ziel der Automobilindustrie. Effiziente Motoren und Leichtbau tragen maßgeblich dazu bei. Außerdem können durch die Wahl der richtigen Schmierstoffe leicht 5 % Kraftstoff und Emissionen in einem modernen Auto eingespart werden. Schmierstoffe bestehen heute aus hochspezialisierten Chemikalien, die auf die spezifischen Bedürfnisse einer Maschine abgestimmt sind. Kannst Du dazu beitragen, den CO2-Fußabdruck von Autos, LKWs und Baumaschinen zu reduzieren?

Use Case

Schmierstoffe sind heute ein wichtiger Leistungsfaktor von technischen Maschinen, wie PKW, LKW oder Baumaschinen. Die Anpassung an spezifische Bedürfnisse kann leicht 5 % Kraftstoff und CO2-Emissionen einsparen.Polymere sind ein wichtiger Bestandteil von Hochleistungsschmierstoffen. Leider ist die Interdependenz zwischen den chemischen Einsatzfaktoren und der Leistung der Polymere noch nicht vollständig erforscht. Daher ist der Entwicklungsprozess für maßgeschneiderte Polymere eine Kombination aus Erfahrung und experimenteller Validierung. Wissenschaftliche Erkenntnisse und langjährige Expertenerfahrung werden kombiniert, um eine Vorhersage der angestrebten Polymerleistung zu ermöglichen. Dennoch sind mehrere Entwicklungsiterationen und experimentelle Validierungen notwendig. Diese manuellen Experimente sind teuer und zeitaufwendig. Sie erhalten einen Datensatz von über 200 Experimenten mit Eingangsfaktoren und entsprechender Polymer-Performance. Das übergeordnete Ziel dieses Anwendungsfalls ist es, ein Modell zu entwickeln, das die notwendigen Eingangswerte berechnet, um eine gegebene Polymer-Performance zu erreichen. Auf diese Weise soll die Anzahl der erforderlichen Entwicklungsiterationen und Validierungen neuer Polymere um 30% reduziert werden.


WAS DU MITBRINGEN SOLLTEST

  • Motivation zur Energieeinsparung und CO2-Reduzierung durch leistungsfähigere Schmierstoffe
  • Erfahrung im Bereich Chemie und idealerweise Polymere ist ein Plus
  • Erweiterte Kenntnisse in Simulation und Optimierung

ERWARTETES ERGEBNIS

  • Indentifizierung und Visualisierung der Haupteinflussfaktoren für die Optimierung der Polymerleistung.
  • Erstellung eines Modells, um die Korrelation zwischen Einflussfaktoren und Polymerleistung auf der Grundlage aktueller Expertenerfahrungen und allgemeiner wissenschaftlicher Erkenntnisse wiederzugeben.
  • Das Modell sagt die notwendigen Eingangsfaktoren für eine gegebene Polymerleistung voraus.
  • Die Vorhersage kann erfolgreich durch zusätzliche Experimente validiert werden.
  • Die Modellvorhersagen sind genau genug, um die Anzahl der manuellen Experimente im Entwicklungsprozess um 30 % zu reduzieren.

MILESTONES

Das Projekt kann in drei Meilensteine unterteilt werden:

  1. Der erste Meilenstein ist erreicht, wenn die vorhandenen Daten bereinigt und in das richtige Format für die weitere Analyse mit einer Open-Source-Smart-City-IT-Plattform gebracht wurden. Diese enthält Standorte von Straßenlaternen und Verkehrsentwicklung, E-Mobilität und Stromnetzdaten.
  2. Der zweite Meilenstein ist erreicht, wenn Standorte mit hohem und niedrigem Potenzial identifiziert werden können, basierend auf der flexiblen Hinzufügung neuer Datenschichten, z. B. der erwarteten Bevölkerungsentwicklung oder des Anstiegs der EV-Zahlen innerhalb der Stadt.
  3. Der dritte Meilenstein ist erreicht, wenn ein optimierter Übergangsfahrplan simuliert werden kann, der zusätzliche Daten wie Wetterperioden, erwartete Bevölkerungs- und EV-Entwicklung etc. berücksichtigt. Es wird erwartet, dass die relevantesten Einflussfaktoren identifiziert und quantifiziert werden. Finanzielle Einsparungen/Kosten müssen in die Berechnung einbezogen werden.

Das 2017 gegründete Expertenteam der Evonik Digital GmbH, der „digitalen Tochter“ von Evonik, arbeitet schnell, flexibel und mit viel Freiheit an der Umsetzung ungewöhnlicher Ideen. Die „Digital Innovation Factory“ erarbeitet nicht nur neue digitale Geschäftsmodelle und Prototypen, sondern baut auch relevante Netzwerke und Fähigkeiten auf.
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Felix Schröder
Programmleiter DataHub Ruhr

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