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Neues Tool Die BAM macht die computergestützte Materialforschung effizienter

Quelle: BAM 2 min Lesedauer

Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) entwickelt effizientere Tools, um die Sicherheit von Werkstoffen deutlich zu verbessern.

Auch in der Materialentwicklung müssen heutzutage große Datenmengen bewältigt, werden um neue Werkstoffe zu erhalten oder vorhandene zu verbessern. Die BAM will in den nächsten Jahren daran arbeiten, dass computersgestützte Entwicklungen effizienter ablaufen können.(Bild: kras99 - stock.adobe.com)
Auch in der Materialentwicklung müssen heutzutage große Datenmengen bewältigt, werden um neue Werkstoffe zu erhalten oder vorhandene zu verbessern. Die BAM will in den nächsten Jahren daran arbeiten, dass computersgestützte Entwicklungen effizienter ablaufen können.
(Bild: kras99 - stock.adobe.com)

Die BAM entwickelt im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereichs Fonda effizientere Tools, um die Sicherheit von Werkstoffen zu optimieren. Denn die Erzeugung, Verarbeitung und Analyse großer Datenmengen hat auch eine zunehmendere Bedeutung für die gezielte Suche nach neuen Werkstoffen, sowie für die Optimierung vorhandener Materialien. Aber die dafür existierenden Workflows seien in puncto Materialwissenschaft oft zu komplex, um ausreichend präzise ausgeführt werden zu können. Wissenschaftliche Erkenntnisse basieren deshalb zunehmend auf der computergestützten Analyse großer Datenmengen. Forscher sind dazu auf optimale Datenanalyse-Workflows (DAW) angewiesen – das heißt, auf strukturierte Prozesse, die eine effizientere Verarbeitung und Analyse erhobener Daten ermöglichen. DAW sind aber selbst hochkomplex. Sie benötigen lange Entwicklungszeiten und stehen Wissenschaftlern ohne spezielle Vorkenntnisse deshalb eher selten zur Verfügung, wie die BAM sagt. Das soll sich ändern.

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Die Materialentwicklung soll produktiver werden

Insbesondere in der Materialwissenschaft spielten DAW eine immer wichtigere Rolle. Etwa für die Entwicklung von Werkstoffen für die Energiewende oder für die Einführung von Wasserstofftechnologien. Die spezielle Herausforderung liege in der Kopplung verschiedenster Mechanismen innerhalb des Materials, die auch durch die Workflows abgebildet werden müssten. Die BAM wird dazu interagierende DAW untersuchen und auch ihre Funktion bei der Durchführung groß angelegter Simulationen. Das Ziel ist es, die DAW noch effizienter zu machen, um ein Materialverständnis zu gewinnen, das ansonsten mit heute verfügbaren Computern nicht erfassbar wäre. Der seit 2020 existierende Sonderforschungsbereich Fonda (Foundations of Workflows for Large-Scale Scientific Data Analysis) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) adressiert nun genau dieses Problem. Er will nämlich langfristig die Produktivität von Datenanalyse-Workflows für die Wissenschaft steigern. Und jetzt wurde eine zweite Förderperiode bewilligt, an der auch die BAM beteiligt ist. Der Fokus liegt in den kommenden vier Jahren darauf, die Benutzerfreundlichkeit von DAW und ihre Nachhaltigkeit zu verbessern. Die Datenverwaltung soll vereinfacht werden, indem Rechenleistungen auch räumlich getrennter Systeme kombiniert werden.

Koordiniert wird Fonda übrigens von der Humboldt-Universität, Berlin. Beteiligt sind neben der BAM auch die Charité, die Freie Universität Berlin, das Geoforschungszentrum Potsdam, das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin, die Technische Universität Berlin, die Technische Universität Darmstadt, die Universität Potsdam sowie das Berliner Zuse-Institut.

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