Forschungsprojekt Open-Source-Simulation soll die Entwicklung „grünerer“ Magnete beschleunigen

Anbieter zum Thema

FAULHABER Antriebssysteme

N & H Technology GmbH

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Computerwissenschaftler am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg etablieren eine Open-Source-Softwareplattform, um die Entwicklung umweltfreundlicher Magnete zu unterstützen.

Magnete sind für viele der heutigen Technologien von entscheidender Bedeutung, von den Generatoren in Windturbinen und den Motoren für Elektrofahrzeuge bis hin zu Computern, Sensoren und Smartphones. Doch die enthaltenen seltenen Erden sind knapp und schwierig abzubauen und zu trennen, so dass ihre Herstellung schwere Umweltprobleme verursachen kann. Darüber hinaus müssen 98 Prozent dieser in der EU benötigten Rohstoffe importiert werden - ein Aspekt, der erhebliche wirtschaftliche Abhängigkeiten verursacht.

Experimente, Simulationen und KI kombinieren

Nun haben sich Wissenschaftler aus Österreich, Frankreich, Deutschland und Schweden mit zwei großen Technologieunternehmen zusammengetan, um umweltfreundlichere Magnete aus nachhaltigen Materialien zu entwickeln. Sie richten eine Open-Source-Softwareplattform ein mit Softwarewerkzeugen zur Modellierung und Simulation der Eigenschaften neuartiger magnetischer Materialien. Diese Magnetic Multiscale Modelling Suite (MaMMoS) wird Experimente, Simulationen und künstliche Intelligenz (KI) kombinieren, um magnetische Materialien zu identifizieren und zu entwerfen und sie für moderne Geräte und Sensoren zu optimieren.

Das MaMMoS-Projekt könnte die Entwicklungszeit für neuartige dauermagnetische Werkstoffe erheblich verkürzen, die in Großanwendungen wie der industriellen Automatisierung und erneuerbaren Energiequellen zum Einsatz kommen, aber auch für Smartphones und Sensoren bestimmt sind.

Um die Genauigkeit der laufenden Simulationen zu erhöhen, wird die Suite KI-Methoden in den Modellierungsprozessen einsetzen. Das Projektteam plant, in Zusammenarbeit mit der EU-Magnet-, Automatisierungs- und Sensorindustrie Standards für die Verknüpfung bestehender und künftiger Simulationssoftware in allen Entwicklungsstadien zu schaffen – von Erstprinzipienmodellen und Mikromagnetik bis hin zu Simulatoren auf Geräteebene.

Zu den weiteren wissenschaftlichen Projektpartnern gehören das Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung in Dresden, die Universität Uppsala in Schweden und das Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) in Grenoble, Frankreich. Zwei der weltweit bekanntesten deutschen Technologieunternehmen, die Siemens AG und die Robert Bosch GmbH, werden ein breites Spektrum an industriellem Fachwissen und Forschungs- und Entwicklungskapazitäten in die Modellierungssuite einbringen.

Know-how bündeln

MaMMoS soll die Fülle an Simulationswerkzeugen, Charakterisierungsmethoden und technischem Know-how der Partner bündeln, um so die Modellierung eines breiten Spektrums vielversprechender Materialien zu unterstützen. Letztendlich will MaMMoS einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung neuartiger magnetischer Materialien leisten und dabei helfen, viele Magnete aus seltenen Erden zu ersetzen. Nach seiner vollständigen Einrichtung wird MaMMoS eine bahnbrechende Kooperationsplattform mit technologischen Lösungen für den Aufbau einer nachhaltigeren Zukunft bieten – eine Zukunft, in der Technologie und Umweltverantwortung Hand in Hand gehen.

Das auf vier Jahre angelegte MaMMoS-Projekt (Nr. 101135546) wurde im Januar in Wiener Neustadt, Österreich, gestartet und wird von der Europäischen Union mit €6 Millionen unterstützt.

(ID:49961017)