KI-Plattform für Materialforscher
Die Herausforderung
Neue, innovative Materialien sind der Schlüssel für viele Zukunftstechnologien. Der Energiesektor etwa benötigt sie für den Bau von Solarpaneelen, die effizienter arbeiten als heutige Modelle. Auch die Batteriehersteller suchen alternative Grundstoffe, zum Beispiel für die Hochleistungsbatterien in E-Autos. Denn die derzeit weit verbreiteten Lithium-Ionen-Akkus nutzen Materialien, deren Förderung die Umwelt mitunter stark belastet. Beispiele wie diese zeigen, dass neuartige, nachhaltige Materialien nicht nur für das Gelingen der Energiewende entscheidend sind, sondern dass sie Unternehmen auch dabei helfen, Umwelt- und Klimastandards einzuhalten. Doch die Entwicklung solcher Materialien ist eine enorme Herausforderung. Die Forschung stützt sich oft vorwiegend auf Laborversuche, was den Prozess langsam und ressourcenintensiv macht. So vergehen meist viele Jahre, oder sogar Jahrzehnte, bis neue Materialien marktreif sind – eine Geduldsprobe, die den technologischen Fortschritt bremst.
Unsere Lösung
Künstliche Intelligenz bringt Tempo in die Entwicklung neuer Materialien, denn sie eröffnet ganz neue Perspektiven bei der Forschung und verkürzt die Laborphase entscheidend. Dafür sorgt die Platform for Materials R&D von ExoMatter, einer Ausgründung des Deutschen Zentrums für Luftund Raumfahrt (DLR). Sie liefert mithilfe von Data-Mining und maschinellem Lernen Informationen über gegenwärtig mehr als 1,5 Million Materialien. Quelle sind wissenschaftliche Materialdatenbanken aus aller Welt. Nutzer:innen können dabei über eine Suchmaske genau festlegen, welche Ansprüche sie an das gewünschte Material stellen. Soll es zum Beispiel feuerfest sein oder wasserlöslich, besonders robust oder leicht? Die Plattform zeigt dann geeignete Materialien an und liefert zusätzlich Informationen über deren Preis, die Verfügbarkeit, den Carbon Footprint und womöglich bestehende Patente. Diese müssen danach zwar trotzdem noch im Labor getestet werden – die Zahl der in Frage kommenden Kandidaten ist durch die KI aber vorab schon stark eingegrenzt und die Suche somit fokussierter. Das beschleunigt den Entwicklungsprozess wesentlich. In ersten Projekten sank der Kosten- und Zeitaufwand für Unternehmen um bis zu 90 Prozent. Zudem will ExoMatter dieses KI-gestützte Materialwissen einfach zugänglich machen. Die Oberfläche der Plattform ist daher so gestaltet, dass auch Mitarbeitende mit geringen Vorkenntnissen sie nutzen können. Interessant ist das zum Beispiel für kleinere Firmen, die keine eigenen KI- oder Materialexperten beschäftigen.
Wie wir schon heute davon profitieren
Erste Unternehmen haben bereits mit der Plattform gearbeitet, darunter große Konzerne wie Audi, Airbus und Infineon, aber auch einige Mittelständler. Noch konzentriert sich ExoMatter auf anorganische Feststoffe. Das Angebot wird aber fortlaufend erweitert: Das Unternehmen will sein System zum Standard für die Suche nach innovativen, nachhaltigen Materialien machen. Firmen buchen die Leistung per Jahresabo.
