ELN ELCH ELN für Elektrochemische Reaktionen

Motivation: Digitalisierung ist ein Schlüsselschritt für effiziente, nachhaltige und reproduzierbare Forschung und eine wesentliche Voraussetzung, um Informationen verlustfrei zu bewahren, teilen und nachnutzen zu können. Um Digitalisierung und insbesondere die Digitalisierung der Prozessdokumentation und der Verarbeitung von Daten in den jeweiligen Forschungsbereichen zu ermöglichen, wird auf die Bedarfe der Disziplinen angepasste Software benötigt. Für chemisches Arbeiten muss Software zur Digitalisierung besondere Anforderungen erfüllen, denn die Software muss z.B. zum Abbilden von Samples und deren Vererbung geeignet sein und chemische Zeichnungen interpretieren können. Hierdurch ergeben sich verschiedenste Abhängigkeiten - auch zu speziellen Toolkits der Chemieinformatik, die ein komplexes Design von Software für die Chemie erfordern. Typischerweise werden zur Digitalisierung von Abläufen im Bereich experimentelles Arbeiten elektronische Laborjournale (ELNs) verwendet, die im industriellen Umfeld häufig durch Laborinformations- und Management-Systeme (LIMS) ergänzt werden. Allerdings können nur sehr wenige dieser Laborjournale chemische Arbeiten effizient abdecken. Die meisten der aktuell verfügbaren Laborjournale sind nicht als Open Source für eine offene Weiterentwicklung verfügbar und bilden die aktuell wichtigen Standards für FAIRe (findable, accessible, interoperable, reusable) Daten nicht ab.

Ziele und Vorgehen: In dieser innovationsbegleitenden Maßnahme soll das ELN (Electronic Laboratory Notebook) Chemotion an die Anforderungen der Elektrochemie angepasst werden, sodass das ETOS-Cluster mit den nötigen digitalen Werkzeugen ausgestattet ist, um nachvollziehbare und reproduzierbare Ergebnisse in effizienter Weise zu generieren und Forschungsprozesse zu beschleunigen. Das bereits existierende und auf die Belange der organischen Chemie optimierte ELN Chemotion soll mit den nötigen Funktionen versehen werden, sodass die Forschung innerhalb des ETOS-Clusters in Bezug auf Schnelligkeit, Präzision und Vollständigkeit der Dokumentation optimiert werden kann. Die Etablierung des ELNs ermöglicht die Standardisierung der Prozessdokumentation, die Vereinheitlichung von Informationen und die Bereitstellung von intelligenten Tools in Kombination mit einer Zugriffsmöglichkeit vieler Partner auf gemeinsame Daten. Dies wird die Arbeiten innerhalb von ETOS erleichtern sowie den Erkenntnisgewinn und Transfer der Ergebnisse in die Industrie beschleunigen.

Innovationen und Perspektiven: Die Erweiterung des ELNs hin zu einer auf die Elektrochemie zugeschnittenen Software für Dokumentation, Analyse und Informationsbereitstellung ist die wesentliche Voraussetzung zur Bereitstellung einer Forschungsdateninfrastruktur, die die Arbeitsgruppen in ETOS bei der Durchführung der chemischen Arbeiten und ihrer Interpretation unterstützt. Die Arbeiten ermöglichen die Generierung von FAIRen Daten, die durch einen optionalen Transfer in Repositorien durch die internationale chemische Community nachgenutzt werden können. Das Projekt fördert die Erfüllung der durch die DFG definierten Anforderungen an die Dokumentation von Forschungsprozessen und die Bewahrung der entstandenen Forschungsdaten. Durch die Einbindung der Antragsteller in die Arbeiten der NFDI können die Arbeiten national und international abgestimmt und ein nachhaltiger Beitrag zur Weiterentwicklung von Infrastrukturentwicklung für die gesamte Community geleistet werden.

Koordinator*innen:

Stefan Bräse (KIT) stefan.braese@kit.edu

Nicole Jung (KIT) nicole.jung@kit.edu

Weitere Projektbeteiligte:

Siegfried R. Waldvogel (MPI CEC) siegfried.waldvogel@cec.mpg.de
Philipp Röse (KIT) philipp.roese@kit.edu