Projekt „PredEcoS“
ERC Advanced Grant für Verfahrenstechniker Joachim Groß: Open-Source-Prognosesystem für komplexe chemische Prozesse
- Prof. Dr.-Ing. Joachim Groß von der Universität Stuttgart erhält einen ERC Advanced Grant für das Projekt „PredEcoS“.
- Für das auf fünf Jahre angelegte Forschungsvorhaben stehen insgesamt 2,5 Millionen Euro zur Verfügung. Der formale Start ist für November 2026 vorgesehen.
- Groß und sein Team wollen ein Ökosystem miteinander kompatibler Modelle entwickeln, das die Vorteile empirischer und physikalischer Modelle verbindet.
- Für das Projekt sind vier Stellen für Doktorand:innen und eine Postdoc-Stelle eingeplant.
- Die Modelle sollen als Open Source zur Verfügung gestellt werden, damit andere Forschungsgruppen das Ökosystem weiterentwickeln können.
Aktualisiert: 28.08.2026
Prognosemodell für komplexe chemische Prozesse
© academics Grafik
Lassen sich chemische Prozesse ausschließlich anhand der Eigenschaften der beteiligten Moleküle entwerfen? Dieser Frage geht Prof. Dr.-Ing. Joachim Groß, Leiter des Instituts für Technische Thermodynamik und Thermische Verfahrenstechnik der Universität Stuttgart, mit seinem Team nach. Wie die Universität Stuttgart in einer aktuellen Pressemitteilung mitteilt, hat der Europäische Forschungsrat (ERC) Groß dafür einen ERC Advanced Grant bewilligt.
„Ich gratuliere Joachim Groß ganz herzlich zu dieser hohen Auszeichnung und freue mich auch persönlich für ihn über diesen Erfolg“, erklärt Prof. Manfred Bischoff, Prorektor für Forschung und Nachhaltigkeit der Universität Stuttgart. „Mit seiner exzellenten und international beachteten Forschung trägt er zur Entwicklung neuer Methoden für die Optimierung nachhaltiger chemischer Verfahren bei – eine wertvolle Unterstützung für Wissenschaft und Wirtschaft.“
Mit der finanziellen Unterstützung durch den ERC Advanced Grant greift Groß ein zentrales Problem heutiger Modelle in Chemie und Verfahrenstechnik auf, mit denen sich die Eigenschaften von Stoffen und Stoffgemischen beschreiben lassen. „Es gibt zwei grundlegende Ansätze – entweder man arbeitet mit empirischen Modellen oder man arbeitet mit physikalischen Modellen“, erklärt Groß. Mit empirischen Modellen lassen sich die Eigenschaften von Reinstoffen wie Wasser, Kohlendioxid oder Methanol sehr präzise beschreiben und mit Computern berechnen.
Beschränkungen heutiger Modelle überwinden
„Mit empirischen Modellen können wir quasi beliebig genaue Aussagen über einen chemischen Prozess treffen, vorausgesetzt die Messdaten sind gut genug“, so Groß. „Leider funktioniert das nur bei Reinstoffen, nicht bei Stoffgemischen, mit denen wir es in Wissenschaft und Industrie ja oft zu tun haben.“ Hier spielen physikalische Modelle ihre Stärken aus: Mit ihnen lassen sich die Eigenschaften von Stoffgemischen, aber auch Vorgänge an Grenzflächen, etwa die Einlagerung von Molekülen in die Poren eines anderen Materials, viel besser beschreiben – leider gibt es für Reinstoffe Abstriche in der Genauigkeit.
Im Rahmen des Projekts „A new ecosystem of models from Molecular Thermodynamics – predicting mixture properties (PredEcoS)“ wollen Groß und sein Team nun einen Weg finden, der die Vorteile empirischer und physikalischer Modelle zusammenbringt. Dann wäre es bei guter Datenlage möglich, chemische Prozesse sehr genau zu beschreiben – egal, ob es sich um einen Reinstoff oder ein Stoffgemisch handelt. Zudem wäre es möglich, den weiteren Ablauf des chemischen Prozesses fundiert vorherzusagen. Voraussetzung dafür ist eine verfeinerte Theorie auf molekularer Ebene, die das Team von Groß in den vergangenen Jahren erarbeitet hat.
Relevant für Forschung und Industrie
„Wir wollen kein einzelnes Modell entwickeln, sondern ein ganzes Ökosystem an Modellen, die zueinander kompatibel sind, auch wenn wir Stoffgemische betrachten“, verdeutlicht Groß. „Unsere Ergebnisse werden nicht nur für die Wissenschaft relevant sein, sondern auch für die chemische und petrochemische Industrie sowie die Energiewirtschaft.“
Im Rahmen des ERC Advanced Grant stehen dem Ingenieur dafür über einen Zeitraum von fünf Jahren insgesamt 2,5 Millionen Euro zur Verfügung. Formaler Start der Arbeiten wird im November 2026 sein. Vier Stellen für Doktorand*innen und eine Postdoc-Stelle hat Groß dafür eingeplant.
Open-Source-Ansatz stärkt die Forschung
Der Wissenschaftler geht mit seiner Forschung im Rahmen des Advanced Grants auch noch in anderer Hinsicht neue Wege. Alle Modelle werden als Open-Source zur Verfügung stehen, damit auch andere Forschungsgruppen das Ökosystem weiterentwickeln können. „Open-Source ist im Umfeld der Modellentwicklung neu“, sagt Groß, „Aber die Zeiten, in denen eine einzelne Arbeitsgruppe ein Modell ganz allein erarbeitet, sind in meinen Augen vorbei. Niemand hat alle dafür erforderlichen Kompetenzen im eigenen Team.“ Erste Reaktionen auf den Open-Source-Ansatz aus der relevanten Community seien sehr positiv ausgefallen.
Über Joachim Groß
Prof. Dr.-Ing. Joachim Groß leitet das Institut für Technische Thermodynamik und Thermische Verfahrenstechnik (ITT) der Universität Stuttgart. Der renommierte Ingenieur forscht zu molekularer Thermodynamik und Fluidtheorie, unter anderem federführend im Sonderforschungsbereich 1313 zu Grenzflächen und Porösen Medien. Zudem prägt Groß als Studiendekan die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses im Verfahrenstechnik-, Chemie- und Bioingenieurwesen. Für seine Lehrtätigkeit wurde er mehrfach ausgezeichnet.
Über den ERC Advanced Grant
Der ERC Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) ist eine der renommiertesten Forschungsförderungen weltweit. Er richtet sich an etablierte, führende Spitzenforschende aller Disziplinen. Gefördert werden bahnbrechende, risikoreiche Pionierprojekte mit bis zu 2,5 Millionen Euro über fünf Jahre.
(che)
