{"id":9097,"date":"2026-09-24T13:06:14","date_gmt":"2026-09-24T11:06:14","guid":{"rendered":"https:\/\/s-tec.de\/?post_type=projects&p=9097"},"modified":"2026-09-30T09:27:02","modified_gmt":"2026-09-30T07:27:02","slug":"handlungsoptionen-prozessmodell-digitaler-zwilling-fuer-bioprozessanlagen-evaluation-von-integrationsansaetzen","status":"publish","type":"projects","link":"https:\/\/s-tec.de\/en\/projects\/handlungsoptionen-prozessmodell-digitaler-zwilling-fuer-bioprozessanlagen-evaluation-von-integrationsansaetzen\/","title":{"rendered":"Handlungsoptionen Prozessmodell & Digitaler Zwilling f\u00fcr Bioprozessanlagen \u2013 Evaluation von Integrationsans\u00e4tzen\u00a0"},"content":{"rendered":"\n\n
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Projekt\u00dcberblick: Im Projekt wurden verschiedene M\u00f6glichkeiten zur Weiterentwicklung und Digitalisierung eines bestehenden Prozessmodells systematisch untersucht, anhand von Aufwand, Chancen und Risiken bewertet und gemeinsam mit EveryCarbon diskutiert.
Bildquelle: edgar gamero, Universit\u00e4t Stuttgart, KI-Generiert<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Bearbeitungszeitraum: 02.07.2026 \u2013 27.08.2026<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

EveryCarbon ist ein Biotechnologieunternehmen, das leistungsstarke D\u00e4mmmaterialien f\u00fcr anspruchsvolle Anwendungen (Einfluss von Feuchtigkeit sowie mechanischer Belastung) im Bausektor entwickelt. Durch eine eigene Biomanufacturing-Technologie nutzt EveryCarbon kosteng\u00fcnstige biogene Rest- und Abfallstr\u00f6me und erzeugt daraus D\u00e4mmstoffe mit besserer Performance aus nachhaltigen Quellen. <\/p>\n\n\n\n

Das gemeinsame Projekt bewertet Architekturoptionen, um die Prozessmodellierung von EveryCarbon mit Betriebsdaten der Anlagen zu verbinden. Inhalt ist eine vergleichende Kurzanalyse. Das Ergebnis ist eine Potenzial-\/Aufwandsabsch\u00e4tzung als Entscheidungsgrundlage f\u00fcr den weiteren Entwicklungspfad.<\/p>\n\n\n\n

Problem- und Zielbeschreibung<\/h4>\n\n\n\n

EveryCarbon erschlie\u00dft seit 2023 neue Wege f\u00fcr nachhaltige chemische Produktion, indem organische Abf\u00e4lle aus Landwirtschaft, Kl\u00e4rwerken und Lebensmittelindustrie mittels biotechnologischer Prozesse in hochwertige, leistungsf\u00e4hige Polymere umgewandelt werden.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr die Anlagen liegt ein verfahrenstechnisches Prozessmodell vor. Darauf setzt die n\u00e4chste Ausbaustufe auf: Online-Prozess\u00fcberwachung und vorausschauende Optimierung im Sinne eines Digitalen Zwillings. Daf\u00fcr wurden die m\u00f6glichen Architekturpfade systematisch bewertet.<\/p>\n\n\n\n

Das Projekt adressiert die Leitfrage: \u201eWelche Integrationsarchitektur ist f\u00fcr den Digitalen Zwilling der Anlagen unter den Rahmenbedingungen von EveryCarbon am tragf\u00e4higsten?\u201c Im Rahmen einer Kurzanalyse werden verschiedene Integrationsoptionen erfasst, nach spezifischen Bewertungskriterien (Aufwand, Risiko, Time-to-Value, Reifegrad) eingestuft und hinsichtlich des Potenzials und Aufwands eingeordnet. Das Ergebnis ist eine fundierte Entscheidungsgrundlage f\u00fcr die strategische Weiterentwicklung und legt die Basis f\u00fcr einen sp\u00e4teren, biointelligenten Digitalen Zwilling, der \u00fcber den Stand der Technik hinausgeht und die Grundlage f\u00fcr nachhaltige, effiziente Prozesse bildet.<\/p>\n\n\n\n

Bezug des Vorhabens zur Biointelligenten Wertsch\u00f6pfung<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Das langfristige Zielbild ist ein voll integrierter Digitaler Zwilling der Bioprozessanlagen, der die drei Dom\u00e4nen der Biointelligenz \u2013 Biologie, Produktionstechnik und IT \u2013 eng miteinander verkn\u00fcpft. Biologischer Kern sind lebende Mikroorganismen im Fermenter, biobasierte Rohstoffe und Produkte sowie die mikrobielle Prozesslogik. Hardwareseitig kommen Fermenter, Prozesssensorik, Aktorik, Downstream-Apparate und Steuerung zum Einsatz; softwareseitig digital verkn\u00fcpft mit einem hybriden Prozessmodell als Entscheidungshilfe. Der Digitale Zwilling wird so zum bindenden Element zwischen Biologie, Anlagentechnik und IT. <\/p>\n\n\n\n

Der Quick Check adressiert die Modell- und IT-S\u00e4ule und kl\u00e4rt, welcher Integrationspfad die tragf\u00e4hige Basis f\u00fcr einen sp\u00e4teren, vollst\u00e4ndig biointelligenten Digitalen Zwilling bildet. Damit wird der \u00dcbergang vom reinen Auslegungsmodell zu einem betriebsnahen Prozessabbild vorbereitet. Die drei S\u00e4ulen der Nachhaltigkeit werden gemeinsam adressiert: \u00f6konomisch durch schnelleres Scale-up, h\u00f6here Prozessstabilit\u00e4t und bessere Anlagennutzung; \u00f6kologisch durch geringeren Substrat-, Medien- und Energieverbrauch sowie reduzierte Emissionen; sozial durch Wissenstransfer in den Betrieb, Entlastung von Fachkr\u00e4ften und bessere Ausbildung.<\/p>\n\n\n\n

Detaillierter Projektablauf und Ergebnisse<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

In einem gemeinsamen Workshop wurden Zielbild, Ausgangslage sowie fachliche, organisatorische und zeitliche Rahmenbedingungen definiert. Anschlie\u00dfend wurden verschiedene grunds\u00e4tzliche Integrations- und Digitalisierungsoptionen f\u00fcr das bestehende Prozessmodell recherchiert, priorisiert und auf High-Level-Ebene hinsichtlich Aufwand, Risiko, Reifegrad und Anschlussf\u00e4higkeit analysiert. Die Optionen wurden anhand einer Heatmap sowie einer strukturierten Gegen\u00fcberstellung ihrer wesentlichen Vor- und Nachteile bewertet. Die Ergebnisse wurden in einer Abschlusspr\u00e4sentation zusammengef\u00fchrt und gemeinsam mit EveryCarbon diskutiert. Als Ergebnis wurde eine besonders vielversprechende Option f\u00fcr eine vertiefte Untersuchung empfohlen, da sie eine gute Grundlage f\u00fcr die Abbildung des Bioprozesses sowie f\u00fcr die zuk\u00fcnftige Integration von Datenanalyse, Optimierung und Digitalisierung bietet.<\/p>\n\n\n\n

Projektnutzen, Verwertung und geplante Anschlussaktivit\u00e4ten<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Impact ist eine Entscheidungsgrundlage statt Bauchgef\u00fchl bei der strategischen Frage, welche Handlungsoptionen f\u00fcr die weitergehende Modellierung der biointelligenten Prozesse bei EveryCarbon bestehen. Der Quick Check liefert eine Bewertung m\u00f6glicher Handlungspfade (bspw. Konnektor-Integration, Open-Source-Transfer, Neuentwicklung) nach Kriterien wie Aufwand, Risiko, Time-to-Value und Reifegrad.<\/p>\n\n\n\n

Das Verwertungspotenzial ist dreifach angelegt: technisch durch Umsetzung des gew\u00e4hlten Pfades als Digitaler Zwilling bzw. Prozessoptimierer in eigenen Anlagen und \u00fcber ein m\u00f6gliches Dienstleistungsangebot gegen\u00fcber weiteren Betreibern vergleichbarer Bioprozesse.<\/p>\n\n\n\n

Anschlussf\u00e4hig ist das Vorhaben direkt als Exploring Project zur Umsetzung der empfohlenen Option; darauf aufbauend sind Folgeantr\u00e4ge zur Weiterentwicklung der Funktionalit\u00e4t mit Ans\u00e4tzen der k\u00fcnstlichen Intelligenz denkbar.<\/p>\n\n\n\n

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Zitat<\/h4>\n\n\n\n

Der Quick Check hat uns eine schnelle und wissenschaftlich fundierte Einsch\u00e4tzung \u00fcber unsere M\u00f6glichkeiten und eine Empfehlung zugeschnitten auf unsere Rahmenbedingungen geliefert. Im Ergebnis erlaubt uns das Projekt jetzt z\u00fcgig und zielgerichtet die n\u00e4chsten Schritte zu unternehmen.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Sebastian Schmid, Process Intelligence Engineer, EveryCarbon<\/p>\n\n\n\n

Finanziert durch<\/h3>\n\n\n\n

Das S-TEC Zentrum f\u00fcr Biointelligente Wertsch\u00f6pfung, genannt The Biointelligence Engine, wird gef\u00f6rdert durch das Baden-W\u00fcrttemberg Ministerium f\u00fcr Wirtschaft, Handwerk und Tourismus sowie das F\u00f6rderprogramm EFRE (Europ\u00e4ischer Fonds f\u00fcr regionale Entwicklung) der Europ\u00e4ischen Union:<\/p>\n\n\n\n

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Ihr Kontakt<\/p>\n\n\n\t\t\t

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\r\n\t\t\t\t\t Edgar Gamero<\/span>
\r\n\t\t\t\t\t\t Universit\u00e4t Stuttgart<\/span>
\r\n\t\t\t\t\t\t Phone +49 711 9701569<\/span>
\r\n\t\t\t\t\t\t Send email<\/a><\/span>

\r\n\t\t\t\t\t\t <\/p>\r\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\r\n\t\t<\/div>\n\n\n\n

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Weiterf\u00fchrende Informationen<\/p>\n\n\n\n

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EveryCarbon<\/a><\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n<\/div><\/div>\n\n\n\n\n\n

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Weitere Projekte<\/h2>\n<\/div>\n\n\n\n
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\n Alle Projekte<\/a>\n <\/div>\n <\/div>\n \n
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