Innovationsplattform MaterialDigital

Die Plattform MaterialDigital (PMD) entwickelt gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie die Grundlagen für eine nachhaltige, FAIRe und digitale Repräsentation von Materialien über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg. Ziel ist es, die Digitalisierung der Materialforschung und der materialbezogenen Wertschöpfungsketten – von der Materialentwicklung bis zum Recycling – zu ermöglichen.

Die Plattform stellt ein integriertes Ökosystem digitaler Dienste für die Materialwissenschaft bereit: Dazu zählen Workflows, die reproduzierbare und automatisierte Forschungsprozesse unterstützen, die PMDco (Core Ontology), die semantische Interoperabilität durch standardisierte Metadaten gewährleistet, das Data Portal zur Veröffentlichung und Auffindbarkeit FAIRer Daten, der PMD Mesh für einen sicheren und souveränen Datenaustausch zwischen Organisationen sowie eine Community, die Zusammenarbeit, Wissenstransfer und Qualifizierung fördert.

Durch diese digitalen Dienste werden Materialdaten systemübergreifend interoperabel, maschinell verarbeitbar und für moderne datengetriebene Methoden wie den Einsatz künstlicher Intelligenz nutzbar. Gleichzeitig tragen sie zur Sicherung von Datenqualität, Datenkonsistenz und langfristigem Wissenserhalt bei.

Die Initiative MaterialDigital hat sich seit ihrer Gründung zu einer zentralen Community und Austauschplattform an der Schnittstelle von Materialwissenschaft und Digitalisierung entwickelt. 

In drei Förderphasen wurden bislang 30 Verbundprojekte gefördert. Während die ersten beiden Förderphasen grundlegende Konzepte, Methoden und digitale Werkzeuge für die Materialforschung etablierten, liegt der Schwerpunkt von MaterialDigital 3 auf der Anwendung dieser Ansätze entlang des gesamten Materiallebenszyklus. Die erste Förderphase war primär akademisch geprägt, die zweite Phase zu gleichen Teilen akademisch und industriell ausgerichtet, während die dritte Phase eine noch stärkere Industriefokussierung aufweist. Ergänzend zeigen die PMD-X-Projekte den prototypischen Transfer der entwickelten Konzepte in industrielle Datenräume und stärken damit die Anbindung an industrielle Anwendungsfelder.

Ein wichtiger Schwerpunkt liegt zudem auf der nachhaltigen Verbreitung und Nachnutzung der im Rahmen von MaterialDigital entwickelten Werkzeuge und Konzepte. Hierzu arbeitet die BAM gemeinsam mit weiteren Partnern an der Überführung ausgewählter Ergebnisse in das entstehende Netzwerk MaterialsCommons, um deren langfristige Verfügbarkeit und Anwendung in Forschung und Industrie zu unterstützen. 

Als einer der zentralen Akteure der Initiative MaterialDigital bringt die BAM ihre Expertise in den Bereichen Materialdaten, digitale Workflows, Standardisierung und Interoperabilität sowie im Bereich des Community Engagements gezielt in die Weiterentwicklung der Plattform MaterialDigital (PMD) ein.

Ebenso kooperiert die PMD mit der Initiative MaterialNeutral. MaterialNeutral-Projekte nutzen die in MaterialDigital entwickelten Ontologien, Standards und digitalen Konzepte, um Forschungsdaten strukturiert, interoperabel und FAIR zu erfassen und zu verwalten.

Ein weiterer zentraler Kooperationspartner ist die NFDI-MatWerk-Initiative, die den Aufbau einer nationalen Forschungsdateninfrastruktur für die Materialwissenschaft und Werkstofftechnik vorantreibt. 

Zudem wurden diverse MaterialDigital-Projekte mit BAM-Beteiligung erfolgreich gefördert:

2025-2028/29

DistEl 

GlasAgent

2023-2026

DigitalModelling 

2019-2023/24

GlasDigital
KNOW-NOW
KupferDigital
LeBeDigital

Die wissenschaftlichen Ergebnisse der Projekte werden offen zugänglich auf den Projektwebseiten, in Special Issues der Zeitschrift Advanced Engineering Materials sowie in Abschlussberichten dokumentiert.

Weiterführende Informationen zu z. B. den vier Arbeitsgebieten – Community Wechselwirkungen, Workflows, Ontologien sowie IT-Architektur und Infrastruktur gibt es auf der Webseite der Initiative MaterialDigital.

Materialdigital Newsletter

MaterialDigital wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) – ehemals BMBF gefördert. Beteiligt sind neben der BAM das Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik IWM, die Helmholtz-Gemeinschaft (vertreten durch das Karlsruher Institut für Technologie KIT), das Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien IWT sowie das Max-Planck-Institut für Nachhaltige Materialien. Weiterer assoziierter Partner ist das FIZ Karlsruhe. In den ersten beiden Förderphasen war zudem das und das Fraunhofer AISEC assoziierter Partner.