Merseburg/Delitzsch. Während in vielen Chemielaboren noch Notizbücher neben verschiedenen Softwarelösungen liegen, geht das Center for the Transformation of Chemistry (CTC) einen anderen Weg. Das im Aufbau befindliche Großforschungszentrum setzt von Beginn an auf eine vollständig digitale Forschungsinfrastruktur – und auf Open Source.
Herzstück der neuen Laborlandschaft ist das elektronische Laborjournal Chemotion, das gleichzeitig Funktionen eines Laboratory Information Management Systems (LIMS) übernimmt. Mit der Software sollen künftig sämtliche Laborprozesse digital abgebildet werden – von der Versuchsplanung über die Dokumentation bis zum Datenmanagement und Chemikalieninventar.
Für das CTC ist diese Entscheidung weit mehr als eine technische Frage. „Wenn wir die Chemie nachhaltig transformieren wollen, müssen wir auch die Art und Weise verändern, wie wir Forschung organisieren und dokumentieren. Digitale und integrierte Infrastrukturen sind dafür eine zentrale Voraussetzung – und zugleich eine Chance, wissenschaftliche Standards international anschlussfähig zu machen“, sagt Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Seeberger, wissenschaftlicher Geschäftsführer des CTC.
Forschung ohne Medienbrüche
In vielen Laboren werden digitale und analoge Arbeitsweisen bis heute parallel genutzt. Messergebnisse landen in unterschiedlichen Programmen, Laborbücher werden weiterhin handschriftlich geführt und Informationen müssen mehrfach übertragen werden. Das erschwert nicht nur die Zusammenarbeit, sondern auch die Nachvollziehbarkeit wissenschaftlicher Ergebnisse.
Das CTC möchte diesen Medienbruch vermeiden. Statt einzelner Insellösungen entsteht eine integrierte digitale Infrastruktur, in der Daten und Prozesse miteinander verknüpft sind. Damit sollen Forschungsabläufe effizienter werden und gleichzeitig Anforderungen an Datenintegrität, Transparenz und reproduzierbare Wissenschaft erfüllt werden.
Langfristig schafft diese Infrastruktur zudem die Grundlage für automatisierte Laborabläufe und perspektivisch sogar für Konzepte eines autonomen Labors – eines der beiden wissenschaftlichen „Moonshots“, die das CTC verfolgt.
Bewusste Entscheidung für Open Source
Vor der Auswahl wurden nach Angaben des CTC verschiedene kommerzielle Systeme geprüft. Am Ende fiel die Entscheidung bewusst auf Chemotion – eine Open-Source-Software, die am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt und im Rahmen der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur für die Chemie (NFDI4Chem) kontinuierlich weiterentwickelt wird.
„Für uns ist entscheidend, dass sich digitale Infrastruktur flexibel an die Anforderungen moderner Forschung anpassen lässt und gleichzeitig anschlussfähig an bestehende Systeme bleibt. Open-Source-Lösungen wie Chemotion bieten genau diese Offenheit und ermöglichen es uns, Funktionalitäten gemeinsam mit der Community weiterzuentwickeln“, erklärt Dr. Lenz Fiedler, Leiter Data Engineering und Computing am CTC.
Das Forschungszentrum beteiligt sich bereits seit 2024 aktiv an der Weiterentwicklung der Software. Besonders im Fokus stehen künftig Funktionen für das Chemikalienmanagement, digitale Laborworkflows sowie Schnittstellen zu Beschaffungs- und Verwaltungssystemen.
Internationale Bedeutung
Die am KIT entwickelte Plattform gewinnt inzwischen auch international an Bedeutung. So wird Chemotion unter anderem vom Forschungsprojekt SCCB der Nanyang Technological University (NTU) in Singapur eingesetzt. Das unterstreicht die wachsende internationale Sichtbarkeit der deutschen Forschungsinfrastruktur.
Auch das CTC sieht sich nicht nur als Anwender, sondern als Mitgestalter. Die Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz sollen direkt in die Weiterentwicklung der Software einfließen und Impulse für die wissenschaftliche Gemeinschaft liefern.
Digitalisierung als Schlüssel für die Chemie von morgen
Mit seinem konsequent digitalen Ansatz verfolgt das CTC das Ziel, Forschung, Datenmanagement und Labororganisation von Anfang an miteinander zu verbinden. Die digitale Infrastruktur soll dabei nicht nur effizientere Forschung ermöglichen, sondern auch den Wissenstransfer erleichtern und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Umgang mit offenen digitalen Standards qualifizieren.
Falk Morgenstern
