Sektion 5.2 | eScience-Zentrum

Projekte

Das eScience-Zentrum unterstützt Wissenschaftler:innen in ihrer täglichen Arbeit durch die Entwicklung professioneller Forschungssoftware, die den aktuellen Standards des Research Software Engineering (RSE) entspricht. Dabei beraten wir nicht nur in den Bereichen Projektmanagement und Anforderungsanalyse, sondern vermitteln auch Best Practices für die Erstellung wissenschaftlicher Software. Zusätzlich bringen wir unser Fachwissen aktiv in verschiedene Initiativen und Projekte ein.

Die in den Projekten entwickelte Software wird zum Teil von uns als digitale Infrastruktur am GFZ, in der Helmholtz-Gemeinschaft als auch national sowie international betrieben.

Projekte

nfdi.software | NFDI Research Software Marketplace

Mit nfdi.software soll eine konsortienübergreifende Initiative, die sich an gemeinsamen Zielen orientiert, verlässliche Beiträge aus diesen Konsortien mit den notwendigen Impulsen zusammenführen und prototypisch Ergebnissen erarbeiten, die von der Mehrheit der Konsortien genutzt werden können. Hierfür verbindet nfdi.software bisher voneinander unabhängige Entwicklungen aus verschiedenen Bereichen in einer föderierten Dateninfrastruktur. Während der Initialisierungsphase 1, die im Spätsommer 2024 beginnt, wird einen integrativen Prototypen für das Sammeln von Erfahrungen aus erster Hand bereitstellen, um die praktische Identifizierung von Problemen und Lücken und anschließend die Gestaltung der Integrationsphase 2 zu unterstützen.

Semantic x-Lab | Semantische Suche nach ontologie-basierten Beschreibungen von Laborabläufen, Ressourcen und Daten

Trotz erheblicher Anstrengungen, Metadaten in Laborabläufen zu sammeln und zu standardisieren, sind diese Informationen in Forschungseinrichtungen oft auf isolierte Systeme verteilt. Semantic x-Lab zielt darauf ab, diese verstreuten Daten zu vernetzen, durchsuchbar zu machen und so die Entdeckung neuen Wissens über Fachgrenzen hinweg zu ermöglichen. Das zentrale Ergebnis ist ein verteilter Wissensgraph. Dieser wird in einem benutzerzentrierten Co-Design-Prozess gemeinsam mit Entwicklern und Partnern aus verschiedenen Forschungsbereichen und Anwendungsfällen entwickelt.

Software CaRD | Software Curation and Reporting Dashboard

In Software CaRD (Software Curation and Reporting Dashboard) wird eine Open-Source-Anwendung erstellt, die Metadaten aus Software-Publikationen für die Kuratierung bereitstellt. Vorverarbeitete Metadaten aus automatisierten Pipelines werden in einer strukturierten grafischen Ansicht zugänglich gemacht. Software CaRD bewertet auch Metadaten hinsichtlich der Einhaltung konfigurierbarer Richtlinien und ermöglicht es den Benutzern, relevante Metadaten für die Bewertung und Berichterstattung zu verfolgen und zu visualisieren.

STAMPLATE | SensorThings API Metadata ProfiLes for eArTh and Environment

Das Projekt STAMPLATE adressiert die Herausforderung, die umfangreichen Zeitreihendaten des Helmholtz-Forschungsbereichs Erde und Umwelt einheitlich zugänglich zu machen. Um die Nutzung dieser Daten zu standardisieren, etabliert die Initiative die SensorThings API (STA) des Open Geospatial Consortium als eine konsistente und moderne Schnittstelle. Im Rahmen des Projekts wird die STA für repräsentative Anwendungsfälle evaluiert, erweitert und integriert. Durch die Vernetzung der STA-Endpunkte der beteiligten Zentren schafft das Projekt eine föderierte Dateninfrastruktur und leistet so einen wichtigen Beitrag zu einer offenen, FAIRen und harmonisierten Forschungsdatenlandschaft.

DEGREE | Digitaler Zwilling zur Bewertung des Explorationspotentials von GeoREssourcen: geothermische Tiefenanomalie Eifel

Im Forschungsprojekt DEGREE soll ein virtuelles digitales Labor zur Verbesserung des Verständnisses der Untergrundbedingungen und Bewertung des Potentials zur Nutzung von Geothermie entwickelt werden. Bei der Umsetzung gilt es verschiedene Systeme technologisch zu integrieren und eine Automatisierung von Abläufen zu etablieren, um die Synthese von Beobachtungsdaten aus verteilten Datenquellen, die Kombination verschiedener Modelle, die Zusammenführung von Simulations- mit Beobachtungsdaten sowie deren Visualisierung und die Interaktion durch Nutzer:innen zu ermöglichen.

Kürzlich beendete Projekte

ALAMEDA zielt auf die Verwaltung, Visualisierung und gemeinsame Nutzung von Metadaten ab, die in Labor- und Feldexperimenten gesammelt oder durch Modelle oder Simulationen erzeugt werden. Es ermöglicht die Verknüpfung von Daten zwischen verschiedenen Softwareanwendungen, die bereits zur Verwaltung von Labor-, Sensor-, Proben- und Workflow-Daten verwendet werden. Darüber hinaus ermöglicht ALAMEDA den Nutzern die automatische Zusammenführung und Kompilierung von Metadaten in einem standardisierten Format, auf das in jeder Veröffentlichung Bezug genommen werden kann. Die Integration mit dem DataHub wird in ALAMEDA von Beginn gewährleistet.

Die Andenregion ist multiplen Naturgefahren ausgesetzt. Diese umfassen Erdbeben sowie vulkanische Aktivität, aber auch Dürren und Flutereignisse. Die Verflechtungen zwischen Naturgefahren und kaskadierenden Effekten – z.B. durch Erdbeben erzeugte Tsunamis – führen häufig zu zerstörerischen Folgen für Wirtschaft und Gesellschaft. Das Verbundprojekt RIESGOS 2.0 baut auf dem Vorläufer-Projekt RIESGOS auf. Beteiligte Akteure aus Wissenschaft und Praxis in Deutschland, Chile, Ecuador und Peru setzen die vertrauensvolle Zusammenarbeit zur Entwicklung wissenschaftliche Methoden und Werkzeuge für die Multi-Risiko-Analyse fort.

TRIDEC Cloud nutzt aktuelle Technologien, um neue Perspektiven mit der Implementierung einer Cloud-basierten Web-Plattform im Bereich der Risikoanalyse, Frühwarnung und des Katastrophenmanagements bei Naturgefahren zu eröffnen. Die Plattform integriert komplementäre externe und interne Cloud-basierte Dienste für die automatische Hintergrundberechnung mit Grafikprozessoren (GPU), für das Web-mapping von gefahrenspezifischen Geodaten und für die Nutzung relevanter Funktionen, um situationsbezogene Informationen bei Naturgefahren zu verarbeiten und in einer kollaborativen und verteilten Umgebung zu teilen und zu kommunizieren.

Abgeschlossene Vorhaben

EPOS (European Plate Observing System) ist ein langfristiger Plan mit dem Ziel, eine europaweite Infrastruktur für die Erforschung der festen Erde zu schaffen. Durch die Integration von Forschungsinfrastrukturen und deren Daten wird es EPOS Wissenschaftlern ermöglichen, bei der Entwicklung neuer Konzerte zu Georisiken und Georessourcen sowie von Anwendungen für die Geowissenschaft einen Schritt nach vorne zu machen, um wichtige gesellschaftliche Herausforderungen anzugehen.

MOSES (Modular Observation Solutions for Earth Systems) ist ein neuartiges Beobachtungssystem der Helmholtz-Gemeinschaft, entwickelt von den Helmholtz-Zentren im Forschungsfeld "Erde und Umwelt". Es umfasst hochflexible und mobile Beobachtungsmodule, die speziell zur Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen kurzfristigen Ereignissen und langfristigen Trends in den Erdkompartimenten entwickelt wurden. Hitzewellen, hydrologische Extreme, Ozeanwirbel und Permafrost-Tau-Ereignisse stehen im Mittelpunkt dieser neuen ereignisorientierten Beobachtungs- und Forschungsinitiative.

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