Korrosion Digital
Dr. rer. nat. Daniel Höche, Helmholtz-Zentrum Hereon, Institut für Oberflächenforschung
Der Arbeitskreis „KorrosionDigital“ widmet sich der Anwendung moderner digitaler Technologien und Methoden zur Digitalisierung der Korrosionsforschung. Unser Ziel ist es, die Effizienz und Genauigkeit von experimentellen Abläufen zu steigern, innovative digitale Werkzeuge zu entwickeln und effektiv zu nutzen, neue Erkenntnisse über Korrosionsprozesse zu gewinnen und zukunftsfähigen Korrosionsschutzkonzepten den Weg zu ebnen.
- Vereinheitlichte und allgemein akzeptierte (auch FAIRe) Datenkonzepte in der Korrosion und Oberflächentechnik
- Vereinfachte industrielle Nutzbarkeit (Webapplikationen, Apps, etc.)
- Ökonomischer und ökologischer Impakt (Hebelwirkung)
- Revision von Standards und empirischen Regelwerken
1. Korrosionsdatenanalyse, -processing und -management
- Entwicklung und Implementierung von Datenbanken zur systematischen Erfassung und Verwaltung von Korrosionsdaten (z.B. NFDI-Anbindung).
- Anwendung von Big Data und Machine-Learning, um Muster in Datensätzen aus Structural Health Monitoring (SHM), Labor- und Feldtests zu identifizieren.
- Methodikdatenbank: (Un)überwachtes Lernen, Reinforcement Learning, QSPR, Processing-property relationships (Gaussian Process Regression & Bayesian Optimization zur Optimierung von Prozessen und Schutzkonzepten
2. Ersatzmodelle
- für Korrosionsprozesse unter komplexen Bedingungen
- für Vorhersagen mittels der Methodiken (Regression, time series)
- für Digital-twins für reale Korrosionssysteme in virtuellen Umgebungen
3. Sensorik, Bilderkennung und Automatisierung
- Integration von IoT-Technologien zur Echtzeitüberwachung von Korrosion
- Entwicklung intelligenter Datenkonzepte zur automatisierten Früherkennung von Korrosionsprozessen und ableiten daraus resultierender Schäden
- Reparatur-Robotik und prädiktive Wartung
4. Digitale Werkzeuge und Plattformen
- Schaffung benutzerfreundlicher digitaler Plattformen für die Forschung und Praxis im Bereich Korrosion und Korrosionsschutz
- Entwicklung von Apps und Softwarelösungen zur Unterstützung von Akteuren bzw. Ingenieuren im Feld.
- Schaffung einheitlicher Datenformate im Bereich der Korrosionsforschung
- HPC-Infrastrukturen für Nutzer ohne Zugriff auf HPC-Hardware öffnen
5. Best Practice
- Adaptierbarkeit an existierende industrielle Entwicklungen
- Decision-Support Systeme und Regelwerkkonformität
6. Zusammenarbeit und Vernetzung
- Förderung der interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Material-wissenschaftlern, Beschichtern, IT-lern, Ingenieuren, Wartungsexperten und Betreibern von korrosionsgefährdeten Anlagen
- Etablierung eines AK übergreifenden gfkorr – Netzwerks mit Industriepartnern und akademischen Einrichtungen zur gemeinsamen F&E
Umsetzungsstrategie
- Mittelfristige Implementierung einer KI-basierten gfkorr Plattform zur Vorhersage der Korrosionsbeständigkeit neuer Materialien bzw. Systeme. (Werkstofftabellen 4.0 /PMD Schnittstellen)
- Entwicklung umfassender Korrosionsschutzkonzepte mit den entsprechenden Expert:innen (AKs) für relevante Anwendungsfelder der gfkorr Mitglieder
- Erstellung einer Open-Source-Datenbank (über gfkorr) mit Korrosionsdaten (aus dem Archiv) für die wissenschaftliche Gemeinschaft (Mitglieder-Bonus)
Mitglieder und Expertise
Unser interdisziplinärer Arbeitskreis besteht aus Expertinnen und Experten aus den Bereichen Materialwissenschaft, Chemie, Informatik und Ingenieurwesen. Jedes Mitglied sollte domainspezifische Fachkenntnisse und Erfahrungen mitbringen, die zusammen eine ganzheitliche und innovative Herangehensweise an die digital gestützte Korrosionsforschung und Schutzkonzeptentwicklung ermöglichen.