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05.07.2021

Daten für alle verfügbar machen

Ingenieur am MLZ Ingenieur am MLZ Der Ingenieur Muni Poli am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum stellt die Messparameter am wissenschaftlichen Instrument POLI ein. © Bernhard Ludewig

Der Ingenieur Muni Poli am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum stellt die Messparameter am wissenschaftlichen Instrument POLI ein. © Bernhard Ludewig

Wer kennt das nicht: Ist der Doktorand erst einmal fertig und verlässt die Arbeitsgruppe, sind auch viele Daten verloren. Dass das in Zukunft nicht mehr passiert, dafür sorgt ein neues Konsortium, das Forschungsdaten besser und nachhaltiger zugänglich machen soll. DAta from PHoton and Neutron Experiments (DAPHNE4NFDI) wird im Rahmen der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) für fünf Jahre gefördert.

DAPHNE4NFDI wird getragen von mehr als 5500 Neutronen- und Photonen-Nutzer:innen in Deutschland. Sie bilden eine große Anzahl verschiedener Fachrichtungen ab – von Biologie und Pharmazie, Ingenieurwissenschaften, Physik und Chemie bis hin zu Geologie und Archäologie. Alle stehen vor der gemeinsamen Herausforderung, den steigenden Bedarf einer schnellen Analyse von großen Datenmengen und Datenübertragungsraten zu bewältigen und nach den „FAIR“-Prinzipien zu organisieren. FAIR steht hierbei für Findable (auffindbar), Accessible (zugänglich), Interoperable (interoperabel) und Reusable (wiederverwendbar) und beschreibt die Kriterien für eine nachhaltige Nutzbarkeit von Daten.

Karliczek: „Forschungsdaten sind Eintrittskarte“

Die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) beschloss am 2. Juli die Aufnahme von zehn Konsortien in die Bund-Länder-Förderung der NFDI. Auf Grundlage einer Förderempfehlung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) wird damit auch DAPHNE4NFDI gefördert. Die stellvertretende Vorsitzende der GWK, Anja Karliczek, Bundesministerin für Bildung und Forschung, begrüßte die Entscheidung: „Forschungsdaten sind die Eintrittskarte in die Zukunft für das Innovationsland Deutschland. Wenn wir diese Daten mit dem größtmöglichen Nutzen verwerten, stärken wir unsere Wettbewerbsfähigkeit und unsere technologische Souveränität.“

Elektronisches statt handschriftliches Laborbuch

Das Konsortium aus 18 Partnern wird sich auf fünf Ziele konzentrieren: Die Metadaten bei Messungen sollen noch besser erfasst werden. Zum Beispiel wird die Temperatur, bei der gemessen wird, künftig zusammen mit den Messdaten automatisch mitgeschrieben und in einer Datenbank gespeichert. „Wir wollen ein elektronisches Laborbuch einführen, statt den bisherigen handschriftlichen Aufzeichnungen“, erklärt Dr. Wiebke Lohstroh, die DAPHNE von Seiten der Technischen Universität München am MLZ beantragt und betreut.

Daten auffindbar machen

Eine weitere Aufgabe sind sogenannte Datenkataloge, die die Daten besser wiederauffindbar machen. Hier werden die Rohdaten mit einem Digital Object Identifier (DOI) versehen und mit den publizierten Daten verknüpft. „Weitet man dies auch auf die Proben aus (Proben ID), so können zum Beispiel die Messungen an verschiedenen Großforschungseinrichtungen an derselben Probe miteinander verknüpft werden“, sagt Wiebke Lohstroh. Das wäre auch ein Schritt Richtung maschinellem Lernen, also künstliche Intelligenz, die die Daten übergreifend auswerten könnte.

Software für alle verfügbar

Nicht nur in Zeiten von Corona wird auch die dritte Aufgabe eine große Rolle spielen: Es sollen Experimente von außerhalb (remote access) ermöglicht werden, sodass die Gastwissenschaftler:innen nicht mehr vor Ort sein müssen. Dazu muss auch die MLZ-eigene Software für die Gäste nutzbar gemacht werden. Umgekehrt könnte auch Auswertesoftware der Nutzer:innen von Großforschungseinrichtungen so aufbereitet und gepflegt werden, dass sie wiederum für andere verfügbar ist.

Synergien nutzen

Da an dem Projekt nicht nur das MLZ beteiligt ist, sondern neben TUM, Forschungszentrum Jülich und Helmholtz-Zentrum hereon auch 15 weitere Universitäten, spielt in der vierten Aufgabe die Vernetzung der einzelnen Partner innerhalb und außerhalb des Konsortiums eine entscheidende Rolle. „DAPHNE4NFDI lebt von der Zusammenarbeit der Forschenden an Universitäten und den beteiligten Großforschungseinrichtungen im Bereich Photonen und Neutronenstreuung insbesondere wenn es um Metadatenstandards und Erfassung geht“, sagt Wiebke Lohstroh. Auch ein Austausch mit den weiteren NFDI-Konsortien, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert werden, ist vorgesehen.

Neues Angebot bekannt machen

Und schließlich spielt auch die Ausbildung und Öffentlichkeitsarbeit eine Rolle im Projekt. Hier soll zum Beispiel über Workshops eine breite Basis von dem neuen Angebot erfahren. Denn schließlich sollen die ‚FAIR‘en Daten ja auch alle Forscher:innen nutzen.

Weitere Informationen:

Die drei Partner des MLZ sind wie folgt an DAPHNE4NFDI beteiligt: Die Technische Universität München hat sechs Stellen beantragt, das Forschungszentrum Jülich zwei und das Helmholtz-Zentrum hereon eine für Neutronenforschung. Von Seiten des Forschungszentrums Jülich ist für das MLZ Dr. Astrid Schneidewind im Konsortium DAPHNE4NFDI engagiert, von Seiten des Helmholtz-Zentrums hereon Dr. Sebastian Busch. Sprecher des Konsortiums ist das Deutsche Elektronen-Synchroton DESY.

Partner des DAPHNE4NFDI:

Förderempfänger sind 18 verschiedene Universitäten, Forschungsinstitute und Großforschungszentren, an denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sich unter Führung der Komitees für Synchrotron- bzw. Neutronenforschung (KFS, KFN) organisiert haben, um in enger Zusammenarbeite mit weiteren NFDI-Konsortien die Etablierung der neuen Forschungsdateninfrastruktur voranzutreiben. Sprecher des Konsortiums ist Dr. Anton Barty vom DESY. Forschende von elf weiteren Einrichtungen aus dem In- und Ausland bringen ihre Expertise und Methodik in Pilotprojekte ein.

  • Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
  • Universität Kiel
  • Universität Siegen
  • Technische Universität München, FRM II
  • Karlsruher Institut für Technologie
  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
  • Technische Universität Berlin
  • Bergische Universität Wuppertal
  • Georg-August Universität Göttingen
  • Ludwig-Maximilians-Universität München
  • Eberhard-Karls-Universität Tübingen
  • RWTH Aachen
  • European XFEL GmbH
  • Forschungszentrum Jülich GmbH
  • Helmholtz-Zentrum hereon GmbH
  • European Molecular Biology Laboratory
  • Helmholtz-Zentrum Berlin
  • Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

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