Monatelange Materialtests könnten künftig digital simuliert werden: Das Berliner Unternehmen ecopals entwickelt mit „Simpal“ eine KI-basierte Plattform für virtuelle Materialforschung. ENTWICKLUNGSSTADT war vor Ort und sprach mit den Verantwortlichen über die Vision hinter dem digitalen Labor.
ENTWICKLUNGSSTADT-Chefredakteur Björn Leffler zu Besuch beim Berliner Unternehmen Ecopals. / © Foto: ENTWICKLUNGSSTADT
© Quelle Titelbild: Rishab Handa / ecopals GmbH
Das Berliner Unternehmen ecopals arbeitet an Lösungen für einen nachhaltigeren Straßenbau und verbindet dabei klassische Baustoffentwicklung mit digitalen Technologien. Während das Unternehmen bereits heute Recyclingkunststoffe im Asphaltbau einsetzt, entsteht parallel ein KI-basiertes Simulationslabor, das Entwicklungsprozesse in der Materialwirtschaft deutlich beschleunigen soll.
ENTWICKLUNGSSTADT-Chefredakteur Björn Leffler war kürzlich vor Ort beim Unternehmen und sprach mit den Verantwortlichen über aktuelle Straßenbauprojekte, neue Materialtechnologien und die Vision eines digitalen Testlabors für die Baustoffindustrie.
Nachhaltiger Straßenbau: ecopals setzt auf Recyclingkunststoffe im Asphalt
Bekannt geworden ist ecopals vor allem durch seinen Ansatz, recycelte Kunststoffe im Straßenbau einzusetzen. Die sogenannten „EcoFlakes“ werden Asphaltmischungen beigemischt und sollen dabei helfen, klassische Polymerzusätze sowie Teile des Bitumens zu ersetzen.
Bitumen gilt als hochkomplexes Material. In Kombination mit Polymeren entstehen chemische und physikalische Prozesse, die bislang nur mit großem Aufwand untersucht und getestet werden können. Genau an dieser Stelle setzt das Unternehmen mit neuen digitalen Ansätzen an.
Straßenbauprojekte in Deutschland: Nachfrage nach nachhaltigen Baustoffen wächst
Das Unternehmen ist inzwischen in zahlreichen Straßenbauprojekten aktiv. Besonders in Nord- und Süddeutschland sei die Nachfrage nach neuen Asphalttechnologien bereits deutlich spürbar. In Berlin und Brandenburg verlaufen entsprechende Entwicklungen derzeit noch langsamer, allerdings erkenne man auch dort zunehmendes Interesse an nachhaltigen Baustoffen und ressourcenschonenden Lösungen.
Für die Branche könnte sich in den kommenden Jahren zusätzlich Bewegung ergeben. Neue Regelwerke und strengere Anforderungen an nachhaltiges Bauen dürften innovative Materialien künftig deutlich relevanter machen.
KI-basiertes Materiallabor soll Entwicklungszeiten massiv verkürzen
Parallel zum klassischen Straßenbau arbeitet ecopals derzeit an einem deutlich weitergehenden Projekt: einem digitalen, KI-basierten Simulationslabor für Materialentwicklung. Im Gespräch vor Ort wurde deutlich, wie aufwendig herkömmliche Materialforschung bislang funktioniert.
Neue Mischungen und Rezepturen entstehen häufig über langwierige Trial-and-Error-Prozesse. Teilweise dauere es Monate oder sogar Jahre, bis geeignete Kombinationen aus Bitumen, Polymeren und Zusatzstoffen gefunden seien.
ecopals: Digitale Simulation von Materialphysik und chemischen Reaktionen
Der neue Ansatz des Unternehmens basiert auf digitalen Simulationen von Materialphysik und chemischen Reaktionen. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz sollen Zusammenhänge, Materialeigenschaften und Wechselwirkungen künftig deutlich schneller vorhergesagt werden können.
Das Ziel besteht darin, tausende mögliche Materialvarianten zunächst digital zu simulieren und nur noch die aussichtsreichsten Ansätze physisch im Labor zu testen. Entwicklungsprozesse könnten dadurch erheblich beschleunigt und Kosten reduziert werden.
Im Zentrum steht dabei die Frage, wie Materialien auf molekularer Ebene miteinander reagieren und welche Eigenschaften daraus entstehen. Genau diese Zusammenhänge sollen künftig möglichst präzise digital vorhergesagt werden.
Virtuelles Simulationslabor: ecopals sucht Partner für Pilotprojekte
Aktuell befindet sich die Softwareplattform mit dem Namen „Simpal“ noch in einer Pilotphase. Das Unternehmen sucht derzeit gezielt nach Partnern für gemeinsame Pilotprojekte und industrielle Anwendungen.
Rund um das virtuelle Labor entsteht dabei ein wachsendes Portfolio industrierelevanter Materialien, das künftig digital simuliert werden kann. Perspektivisch soll daraus eine Art Self-Service-Plattform entstehen, mit der Unternehmen eigene Materialtests und Simulationen durchführen können.
KI und Materialwirtschaft: Potenzieller Gamechanger für mehrere Industrien
Die Verantwortlichen bei ecopals sehen den Straßenbau dabei lediglich als Ausgangspunkt einer größeren technologischen Entwicklung. Denn ähnliche Herausforderungen existieren auch in vielen anderen Industrien: Materialien müssen kombiniert, getestet und an neue regulatorische Anforderungen angepasst werden.
Sollte die digitale Simulation künftig zuverlässig funktionieren, könnte dies die Entwicklung neuer Materialien grundlegend verändern. Die Verbindung aus Recyclingwirtschaft, Straßenbau und KI-basierter Materialsimulation zeigt bereits heute, wie stark sich klassische Baustoffindustrien derzeit im Wandel befinden.
Innovativer Ansatz des Unternehmens Ecopals: Digitale Simulationen sollen aufwendige Materialtests in realen Laboren zu großen Teilen überflüssig machen. / © Rishab Handa / ecopals GmbH
Quelle: ecopals, Wikipedia, Der Tagesspiegel