Lebenszyklus von Beton - Ontologie-Entwicklung für die Prozesskette der Betonherstellung

Projektlaufzeit: 01.02.2021 - 31.07.2025

Publikationen

• Wissensbasierte Digitalisierung von betontechnologischen Materialdaten | Birgit Meng, Frank Dehn, Jörg F. Unger, David Alós Shepherd, Erik Tamsen, Stephan Pirskawetz (2023)

• Data provenance - from experimental data to trustworthy simulation models and standards | Unger, F., Jörg; Robens-Rademacher, Annika; Tamsen, Erik (2023) | DOI: 10.1016/j.matpr.2023.08.081

• From concrete mixture to structural design - a holistic optimization procedure in the presence of uncertainties | Atul Agrawal, Erik Tamsen, Phaedon-Stelios Koutsourelakis, Jörg F. Unger (2023) | DOI: 10.48550/arXiv.2312.03607

• YouTube Vorstellung LeBeDigital - Ontology Playground, Februar 2024 | Melissa Telong & Stephan Pirskawetz (2024)

• Github LebeDigital | Project Team (2025)

• Concrete Production and Testing Ontology 2024 | Mattheo Krüger, Melissa Telong, Aida Zoriyatkha, Birgit Meng, Stephan Pirskawetz (2024)

• PMD-Interview Melissa Telong, Mai 2024 | Melissa Telong (2024)

• 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM | Andreas Rogge, Birgit Meng (2024) | DOI: 10.26272/opus4-61338

• AEM Paper: Concepts for a Semantically Accessible Materials Data Space, Dezember 2024 | Bernd Bayerlein, Jörg Waitelonis, Henk Birkholz, Matthias Jung, Markus Schilling, Philipp v. Hartrott, Marian Bruns, Jörg Schaarschmidt, Kristian Beilke, Marcel Mutz, Vincent Nebel, Veit Königer, Lisa Beran, Tobias Kraus, et.al. (2025) | DOI: doi.org/10.1002/adem.202401092

Vorträge

2023-09-22_Vollversammlung_LeBeDigital

2021-06-10_BMBF_KickOff_LeBeDigital

2022-08-22_ACHEMA_LeBeDigital

2022-03-17_Vollversammlung_LeBeDigital

2024-06_LeBeDigital_Achema_BMBF_Deutsch

2025-06-04_LeBeDigital_Abschlusskolloquium-Fazit

2024-02-02_LeBeDigital_Show&Tell

2024-07-16_LeBeDigital_Pitch-Wettbewerb_FallingWallsScienceSummit

2024-10-16_LeBeDigital_DAfStb_Telong

2025-06-04_LeBeDigital_Abschlusskolloquium-Intro

2025-06-04_LeBeDigital_Abschlusskolloquium-Regelwerke

2024-06_LeBeDigital_Achema_BMBF_English

2025-06-04_LeBeDigital_Abschlusskolloquium-HEE

Poster

2022-11-03_Vollversammlung_Poster_LeBeDigital

2024-04-10_Poster_TF-Infrastruktur_LeBeDigital

2025-03-25_LeBeDigital_RILEM-Poster

Betondesign digital: Potenziale für das Bauwesen

Beton ist weltweit einer der wichtigsten Konstruktionswerkstoffe und zeichnet sich durch eine enorme Anpassungsfähigkeit an sich verändernde Anforderungen aus. Damit verbunden ist eine hohe und kontinuierlich zunehmende Komplexität hinsichtlich der Ausgangsstoffe, Rezepturen und des Herstellungsprozesses. Folglich setzt eine Ausschöpfung des technischen und umweltbezogenen Potenzials der Betonbauweise höchste Expertise bei den Einzelakteuren der Bauindustrie voraus. Der derzeit unbefriedigende Transfer von neuen Erkenntnissen aus der Forschung und Erfahrungen aus erfolgreichen Spezialanwendungen in die breite Praxis wirkt sich hierbei nachteilig aus. Dieses Problem zu lösen ist Ziel des Verbundprojekts „LeBeDigital“. Es stellt sich die herausfordernde Aufgabe, ein allgemein verfügbares und auf den Prozess der Betonherstellung maßgeschneidertes Daten- und Wissensmanagement auf Basis allgemeingültiger Ontologien und Workflows zu entwickeln. Dabei liegt der Fokus auf dem Herstellungsprozess unter den gut steuerbaren Bedingungen in der Fertigteilindustrie. Ziel ist es, skalenübergreifend die für die Betonherstellung relevanten, experimentellen und simulierten Materialdaten wissensbasiert zu verknüpfen, zu validieren und für zukünftige Anwendungen in der Fertigteilproduktion nutzbar zu machen.

Das Verbundprojekt „LeBeDigital“ stellt sich bei der Entwicklung dieser wissensbasierten Datenbank dem Anspruch, Erfahrungs- und Forschungsdaten auf hohem Niveau und mit tiefem Informationsgehalt für die Allgemeinheit dauerhaft nutzbar und öffentlich zugänglich zu machen. Der damit realisierbare Perspektivwechsel vom in umfangreichen Regelwerken und Merkblättern vorgezeichneten Betonentwurf zum wissensbasierten, performanceorientierten Materialdesign verspricht Fortschritte für alle Aspekte des Lebenszyklus von Betonbauteilen. Die enge Einbindung in die aktuelle bundesweite Initiative zur Digitalisierung der Materialforschung verspricht dabei auch ein enormes Durchbruchpotenzial für die heimische Bauindustrie. So kann eine geeignete Datenbankstruktur der stark in Einzelakteure fragmentierten Bauindustrie bahnbrechende Impulse für das Bauwesen geben. Angestrebte Effekte, die für die Industrie mit einer nachhaltigkeits- und kostenbezogenen Effizienzsteigerung einhergehen, sind beispielsweise die Auswertung der Daten mit Hilfe von maschinellen Lernverfahren als Grundlage für numerische Simulationen zur Materialoptimierung oder für die Steuerung und Automatisierung der Produktion von Betonfertigteilen.