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Roland Lachmayer, Maschinenbau

Datenmanagement in den Ingenieurwissenschaften und die Rolle der NFDI4Ing

Interview mit Prof. Dr.-Ing. Roland Lachmayer zu den Chancen und Herausforderungen eines Unterstützungsangebotes für die ingenieurwissenschaftliche Fachcommunity

Zur Person

Prof. Lachmayer leitet seit 2010 das Institut für Produktentwicklung und Gerätebau der LUH. Zuvor war er 14 Jahre lang in leitender Position in den Entwicklungsabteilungen mehrerer Unternehmen tätig. Er ist Ko-Sprecher des Konsortiums NFDI4Ing und an der Ausarbeitung eines der typischen Anforderungsprofile beteiligt, an denen zukünftige Unterstützungsangebote der NFDI4Ing für die Fachcommunity ausgerichtet werden sollen.

Zur Person

Prof. Lachmayer leitet seit 2010 das Institut für Produktentwicklung und Gerätebau der LUH. Zuvor war er 14 Jahre lang in leitender Position in den Entwicklungsabteilungen mehrerer Unternehmen tätig. Er ist Ko-Sprecher des Konsortiums NFDI4Ing und an der Ausarbeitung eines der typischen Anforderungsprofile beteiligt, an denen zukünftige Unterstützungsangebote der NFDI4Ing für die Fachcommunity ausgerichtet werden sollen.

Hintergrund: Die Nationale Forschungsdateninfrastruktur (NFDI)

Ende 2018 beschloss die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz von Bund und Ländern, den Aufbau einer Natinalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) bis mindestens 2028 mit jährlich bis zu 90 Mio. Euro zu finanzieren. Unter Federführung der Deutschen Forschungsgemeinschaft sollen fachspezifische Konsortien aus Infrastrukturbetreibern und Vertreterinnen und Vertretern aus der Wissenschaft gefördert werden. Zu deren Aufgaben gehört es, die jeweilige Fachcommunity zu organisieren, fachspezifische Anforderungen an Infrastruktur, Datenstandards und sonstige Unterstützungsleistungen zu erheben und entsprechende Angebote zu entwickeln. Im Juni 2020 fiel die Förderentscheidung für die ersten neun Konsortien, darunter auch für die NFDI4Ing.

Daten in einem Kontext bedeuten Wissen. Und wie man damit umgeht, ist sehr wichtig.

Service Team Forschungsdaten: Sie sind Mitglied im Sprecherrat des Konsortiums NFDI4Ing, das das Datenmanagement in den Ingenieurwissenschaften unterstützen will. Was war Ihre persönliche Motivation, diese Aufgabe zu übernehmen?

Roland Lachmayer: Datenmanagement hat für uns in der Produktentwicklung und für mich selbst in meiner beruflichen Karriere in der Industrie immer eine große Rolle gespielt. Produktdatenmanagement ist im industriellen Kontext seit vielen Jahrzehnten ein wichtiges Thema. Wir beschäftigen uns hier am Institut mit diesen Dingen auch wissenschaftlich. Auch mit den Fragestellungen, wie über Generationen von Produkten das Wissen, das in den Produkten drinsteckt, das zur Erzeugung der Produkte benötigt wird, weitergegeben wird. Oder auch mit Fragestellungen technischer Vererbung: Wie kommen Daten von Produkten, die im Feld sind, zurück in die Entwicklung, um Produkte besser machen zu können, oder bessere Services für die Produkte anbieten zu können? Insofern ist es wichtig und auch spannend, sich anzuschauen, was in der wissenschaftlichen Welt passiert und wie man dort Verbesserungen unter Berücksichtigung der doch dramatisch gewachsenen technischen Möglichkeiten, die sich im Umgang mit Daten bieten, erreichen kann.

Ich möchte persönliche Erfahrungen und auch das Interesse an diesem Thema einbringen. Es geht ja nicht im engsten Sinne um Daten, es geht ja eigentlich um Informationen oder Wissen. Denn Daten in einem Kontext bedeuten ja Wissen. Und wie man damit umgeht, ist sehr wichtig. Wir sehen das heute überall in der Welt, dass diese Dinge immer mehr an Wert gewinnen, dass also die Wertschöpfung, die durch das Aggregieren, Lesen, Kombinieren, Verstehen von Daten entsteht, eine sehr große Rolle spielt.

Service Team Forschungsdaten: Welche Unterstützungsangebote werden im Rahmen der NFDI4Ing als erstes aufgebaut?

Roland Lachmayer: Die Herausforderung für die wissenschaftliche Community der Ingenieurwissenschaften ist, dass natürlich Daten überall anfallen. Dafür, wie damit umgegangen wird, gibt es aber sehr viele individuelle Lösungen, und dadurch sind eben die Nachvollziehbarkeit und der Austausch von Daten deutlich erschwert. Das ist das wesentliche Thema, das NFDI4Ing für die Ingenieurwissenschaft und auch die anderen Konsortien für andere Domänen, adressieren. In der NFDI4Ing haben wir uns vorgenommen, Archetypen zu definieren, also typische Aufgaben von Ingenieurwissenschaftlern oder typische Versuchs-Setups in den Ingenieurwissenschaften. Und diese Archetypen sollen bearbeitet werden, und für sie sollen Lösungen angeboten werden. Jeder Wissenschaftler kann sich dann fragen, welcher Archetyp seinem Fall ähnelt, und diese Lösungen dann für seine Arbeit übernehmen. Wir zum Beispiel arbeiten an einem Archetyp, der GOLO heißt. Da geht es darum, wie Felddaten erfasst, archiviert und mit Kontext versehen werden sollten. Felddaten sind zum Beispiel Daten, die wir bekommen, wenn Autos Versuche fahren. Dies sind Datenmengen, bei denen es spannend ist, anderen auch Zugriff drauf zu ermöglichen. Oder von Instituten, die sich mit ähnlichen Dingen beschäftigen, Daten auch selber dann wieder übernehmen zu können. Das ist nur einer von sieben Archetypen, die adressiert werden.

Es gibt mehrere Schritte auf einer Zeitachse – im Moment werden Best Practices entwickelt. Man stellt sich natürlich vor, dass diese Best Practices durch technologische Lösungen, die dann als Vorlagen oder als Angebote bereitgestellt werden, umgesetzt werden.

Service Team Forschungsdaten: Das erste Angebot der NFDI4Ing ist also ein Erfahrungsaustausch?

Roland Lachmayer: Ja. Und natürlich auch das Angebot, sich einzubringen.

Für den Umgang mit Daten gibt es viele individuelle Lösungen. Dadurch sind die Nachvollziehbarkeit und der Austausch erschwert. Das ist das wesentliche Thema, das NFDI4Ing adressiert.
Die Offenheit, weitere Partner aufzunehmen und einzubinden, ist vorgesehen.

Service Team Forschungsdaten: Genau das ist jetzt auch die nächste Frage: Angenommen, es liest jetzt jemand dieses Interview und denkt sich: „Da würde ich gerne mitmachen.“ Wer kann sich einbringen und in welcher Form kann man sich einbringen?

Roland Lachmayer: Zum 1.10. soll es losgehen. Im Moment ist es so, dass Pilotprojekte vorgesehen sind, die sich einbringen, die aber auch observiert werden in ihrem Vorgehen, um daraus die Best Practices abzuleiten. Das sind zum Beispiel ein Sonderforschungsbereich und ein Exzellenzcluster, also verschiedene Arten von Organisationsformen für Forschung, die als Pilotprojekte da sind. Die Offenheit, immer weitere Partner aufzunehmen und einzubinden, ist vorgesehen. Es sind auch gewisse Umfänge an Mitteln vorgesehen, um weitere Partner einbinden zu können.

Service Team Forschungsdaten: Sind auch Tagungen oder Workshops vorgesehen, die sich an die gesamte Community richten?

Roland Lachmayer: Absolut. Die Ingenieurcommunity ist ja riesig, innerhalb dieser Community gibt es wieder verschiedene Schwerpunkte. Das Programm ist strukturiert nach den Gliederungen der DFG. Darüber werden wissenschaftliche Communities eingebunden, und über die wird weiter kommuniziert. Es gibt noch viele andere weitere Kommunikationskanäle.

Es sind zwar alle TU9 Universitäten als Partner bei NFDI4Ing dabei und auch andere Forschungseinrichtungen wie Fraunhofer oder auch die TIB, die als selbständiges Leibniz-Institut dabei ist, aber auch unsere Universitätsbibliothek ist. Aber die Struktur der Arbeit ist nach inhaltlichen Aspekten ausgerichtet.

Service Team Forschungsdaten: Welche Chancen und Hindernisse sehen Sie für die NFDI insgesamt?

Roland Lachmayer: Chancen - oder die Notwendigkeit - sehe ich darin, dass der Wert von Daten zunimmt, dass die Menge der Daten, die anfällt, immer größer wird, und dass man natürlich über einen organisierten Umgang mit diesen Daten und dadurch, dass man sie in einen Kontext stellt und zugreifbar macht, der wissenschaftliche Austausch einen enormen Schub bekommt. Und zwar nicht nur auf dieser Metaebene von Papern, sondern tatsächlich auf der Ebene von diesen Daten. Das halte ich für eine sehr große Chance und auch für eine Notwendigkeit, weil an vielen Stellen der Aufwand, Daten zu erheben, enorm groß ist, und der muss nicht immer wieder nochmal und parallel getrieben werden, sondern sollte auf den Dingen, die da sind, aufbauen. Wenn wir jetzt an ein Thema wie autonomes Fahren denken, also was mit den Fahrzeugen da passiert, wieviel hunderttausende von Kilometern da gefahren werden im Vorfeld, um zu erheben, um zu prüfen, um zu testen: Das ist ein großer Wert, wenn ich so etwas wiederverwenden kann.

Das ist die Chance. Was ist das Risiko, also das Hindernis daran? Wissen ist Macht. Nicht jeder ist beliebig bereit, das zu verschenken. Es wird also riesen Diskussionen darum geben, wem was gehört und wie man diese Dinge dann regeln kann.

Service Team Forschungsdaten: Das wäre dann aber eher eine kulturelle Frage oder Kommunikationsfrage?

Roland Lachmayer: Ja, es ist die Frage dann auch, inwieweit die bereitgestellten Systeme auch mit Daten und Wissen gefüllt werden, und zu welchen Konditionen. Es ist natürlich eine nationale Initiative, aber man muss sich klarmachen, Daten sind ja nicht an Grenzen gebunden, also alles, was da eingestellt wird, ist dann mehr oder weniger weltweit verfügbar. Was wiederum Chance und Risiko zugleich ist, bei der Frage der eigenen Motivation. Ob ich jetzt internationale Kollegen mit meinem Wissen erquicken möchte - oder vielleicht auch nicht möchte, dass die anderen auch gleich alle das wissen, was ich weiß.

Service Team Forschungsdaten: Wie stellen Sie sich die fachübergreifende Zusammenarbeit vor? Dies ist ja eines der großen Ziele der NFDI.

Roland Lachmayer: Ja, es gibt schon jetzt verschiedene Austauschformate, wo sich die bewilligten Initiativen im Vorfeld der Antragsstellung ausgetauscht haben. Dort werden jetzt Setups gefunden, wie die bewilligten Initiativen zusammenarbeiten können. Da gibt es auch Überscheidungen, obwohl die Domänen teilweise sehr unterschiedlich sind.

Ich halte es wissenschaftlich grundsätzlich für fruchtbar, domänenübergreifend zusammenzuarbeiten, wenn man wirklich innovativ sein möchte. Die Schwierigkeiten sind aber auch klassisch: Jede Disziplin hat natürlich ihre eigenen Denkschemen und Methoden, und da zusammenzukommen bedarf schon intensiven Willens. Wobei naheliegend ist, dass die Frage, wie sollten Systeme auf dem Stand der Wissenschaft softwaretechnisch aufgesetzt werden und welche Inhalte, sollten dann da rein kommen, gut domänenübergreifend beantwortet werden kann. Die Synergien zwischen NFDI4Ing und einem Konsortium, das sich zum Beispiel mit Biomedizintechnik beschäftigt, das ist schon spannend.

Wissen ist Macht. Nicht jeder ist beliebig bereit, das zu verschenken.
Wir gehen in Richtung einer Welt, wo alles miteinander vernetzt ist. So diskutieren wir heute Daten.

Service Team Forschungsdaten: Wie stellen Sie sich vor, wird sich der Umgang mit Forschungsdaten speziell in den Ingenieurwissenschaften in den nächsten zehn Jahren verändern?

Roland Lachmayer: Wir leben in einer Wissensgesellschaft und wir sehen an allen Stellen, wie Daten immer mehr an Wert gewinnen. Also wird der Umgang mit den Daten deutlich intensiver und wichtiger werden. Zum Beispiel auch in dem Sinne, dass man zu Veröffentlichungen Daten ablegen muss, um zu belegen, was man in der Veröffentlichung schreibt. Der Zwang, das auch publik zu machen, wird deutlich steigen. Und das ist auch gut so. Umgekehrt muss man halt sehen: "Wissen ist Macht", Daten sind nicht automatisch Public Domain. Daten sind auch sehr wertvoll, z.B. auch für den Börsenkurs von Unternehmen. Das wird auch eine große Rolle spielen.

Aus der Wissenschaft werden wir getrieben werden, dass öffentlich geförderte Dinge auch publiziert werden müssen und können und zwar - durch die technischen Möglichkeiten - auch fundierter als in der Vergangenheit. Das ist es, wofür im Wesentlichen auch NFDI4Ing steht, und das sehe ich erstmal sehr positiv. Aus der kommerziellen Sicht ist der Wert von Daten eben sehr hoch. Das ist jetzt schon so, das wird aber, glaube ich, noch stärker werden. Damit wird natürlich auch der ganze rechtliche Umgang eine entscheidende Rolle spielen. Und wir sind heute schon in der Situation, wo unsere Produkte ohne Daten, ohne Information nicht entwickelt und produziert werden können. Und viele würden auch nicht funktionieren. Wir kommen aus der mechatronischen Zeit der 90er Jahre und gehen weiter in Richtung Cyber Physical Systems, in eine Welt, wo das alles miteinander vernetzt ist. So diskutieren wir heute Daten. Eben nicht als etwas, was ortsgebunden ist, sondern als etwas, was in der Cloud ist und was durch die Zusammenführung neue Werte generiert. Das ist faszinierend, aber es gibt da auch gewaltige Verwerfungen unserer Wertschöpfungsprozesse.

Service Team Forschungsdaten: Ja, eben gerade dann, wenn Eigentumsrechte sehr stark aufgesplittet sind. Wie kann man dann wiederum Daten zusammenführen?

Roland Lachmayer: Eben. Und dann muss man sehen: Das ist eine wissenschaftliche Initiative, aber sie hat natürlich eine Schnittstelle zur Wirtschaft. Wissenschaft schafft auch etwas, um Wertschöpfung daraus abzuleiten. Aber nicht a priori, sondern das ist dann der nachgeschaltete Prozess. Das ist spannend.