Fünf Berliner Forschungseinrichtungen bündeln ihre Kräfte in der datengetriebenen Materialforschung
Beim Unterschreiben des Memorandum of Understanding. © Natalia Slepenko, Humboldt Universität
Forschungsdaten gelten als Schlüssel für die Materialforschung im Zeitalter der Künstlichen Intelligenz (KI). Mit einem Memorandum of Understanding (MoU) vereinbaren fünf Berliner Forschungseinrichtungen jetzt eine langfristige Zusammenarbeit in den Bereichen Forschungsdaten, Dateninfrastrukturen und KI.
Zu den Partnern der Kooperation gehören das an der Humboldt-Universität zu Berlin angesiedelte NFDI-Konsortium FAIRmat, das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ), das Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik (PDI) und die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). Gemeinsam schaffen sie die Grundlage für eine institutionsübergreifende Zusammenarbeit und stärken damit den Wissenschaftsstandort Berlin.
Mit dem MoU legen die fünf Partner den Grundstein für einen gemeinsamen Forschungsdatenraum. Ziel ist es, Forschungsdaten institutionsübergreifend nutzbar zu machen, gemeinsame Standards für Daten und Metadaten zu entwickeln und den Einsatz von Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) in der Materialforschung voranzutreiben.
Bernd Rech, wissenschaftlicher Geschäftsführer des HZB betont die Bedeutung der Zusammenarbeit: „Die Zukunft der Materialforschung ist datengetrieben. Hochwertige Forschungsdaten und Metadaten bilden die Grundlage für Künstliche Intelligenz und für Self-Driving Laboratories (SBL) - vollautomatisierte Forschungslabore, die Robotik und Künstliche Intelligenz (KI) kombinieren. Mit der Kooperation schaffen wir eine wichtige Voraussetzung, diese Entwicklung gemeinsam voranzutreiben und Berlin als einen führenden Standort der digitalen Materialforschung weiter auszubauen.“
Das FAIRmat-HZB Symosium zum Thema “The Digital Future of Materials Science” am 20. Juli 2026 bildete den feierlichen Rahmen für die Unterzeichnung des Memorandum of Understanding. Zu den Gästen zählte der international renommierte Wissenschaftler Giorgio Rossi (Universität Mailand/NFFA), der mit seinem Eröffnungsvortrag die Bedeutung gemeinsamer Forschungsinfrastrukturen für die datengetriebene Wissenschaft hervorhob. Claudia Draxl, die Sprecherin von FAIRmat, zeigte anschließend, wie die NOMAD-Plattform die Materialforschung auf neue datengetriebene Paradigmen vorbereitet.
Eine Podiumsdiskussion zum Thema “Driving the Cultural Change” griff schließlich die Frage auf, welche Veränderungen notwendig sind, damit Forschungsdaten und KI ihr volles Potenzial für die Wissenschaft entfalten können.
Ausblick:
Das gerade gestartete Projekt ASCEND ist ein Beispiel für die Bedeutung eines gemeinsamen Datenraums für die Materialforschung.
- Neues Kontaktmaterial steigert Wirkungsgrad von Perowskit-SolarzellenEin neu entwickeltes Material für den Elektronenkontakt verbessert die Wirkungsgrade von Perowskit-Einzelsolarzellen und Perowskit/Silizium Tandemsolarzellen. Das neue Material basiert auf einem Carboran-Molekül und bietet gegenüber dem bisher genutzten Standardmaterial aus so genannten Fußballmolekülen eine Reihe von Vorteilen, zeigt die Studie, die federführend von einem Team um Steve Albrecht erarbeitet wurde. Inzwischen ist das Material patentiert und kommerziell erhältlich.
- Präzise Grenzflächenchemie steigert Wirkungsgrad von Perowskit-SolarzellenIm Rahmen einer internationalen Forschungskooperation wurde eine neue molekulare Strategie entwickelt, um eine der Grenzflächen in Perowskit-Solarzellen zu verbessern. Die daraus resultierenden Solarzellen erreichten in der n-i-p-Architektur einen Energieumwandlungswirkungsgrad von 26,19 % bei gleichzeitig hoher Betriebsstabilität unter längerer Bestrahlung und erhöhten Temperaturen. Die Ergebnisse wurden im „Journal of the American Chemical Society“ veröffentlicht.
- Magnetische Bildgebung: Mikroblumen verstärken das lokale MagnetfeldMaterialien mit magnetischen Nanostrukturen bieten viele Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in der Spintronik. Um solche Materialien zu untersuchen, sind magnetisch empfindliche Bildgebungsverfahren im Nanobereich geeignet, bisher konnten während des Bildgebung jedoch nur schwache Magnetfelder angelegt werden. Nun hat eine internationale Forschungsgruppe unter der Leitung von Dr. Sergio Valencia vom HZB einen Ansatz entwickelt, der diese Einschränkung überwindet. Das Team entwarf winzige Magnetflusskonzentratoren (MFCs). Die Geometrie der MFCs ähnelt einer Blume und fokussiert das angelegte Magnetfeld auf das Zentrum, in dem die Probe sitzt. Die „Mikroblumen“, die das Magnetfeld lokal verstärken, können in vielen nanometrischen magnetischen Mikroskopieverfahren eingesetzt werden.