DECHEMA e.V.

Die DECHEMA übernimmt als Sprechereinrichtung von NFDI4Cat eine zentrale koordinierende Rolle und ist zugleich Trägergesellschaft der Deutschen Gesellschaft für Katalyse (GeCatS). Als erste Anlaufstelle für alle Belange des Konsortiums verantwortet sie das Projektmanagement, organisiert Veranstaltungen, fördert den fachlichen Austausch und unterstützt die Community Outreach-Aktivitäten.

Verantwortliche Person: 
Dr. Andreas Förster

Fraunhofer FOKUS
Abteilung Offene Kommunikations-systeme

FOKUS bringt umfassende Erfahrung im Bereich Semantic Web und Linked Data ein und entwickelt innovative Infrastrukturen sowie entsprechende Dienste für das Forschungsdatenmanagement. Dazu gehört unter anderem piveau, ein Datenmanagement-Ökosystem, das als Grundlage für das Europäische Datenportal und weitere Systeme dient. Die Research Data Infrastructure Group bei FOKUS übernimmt im Rahmen von NFDI4Cat die Verantwortung für den Aufbau, die Etablierung und den nachhaltigen Betrieb der Data Space Engine, die ein integraler Bestandteil von NFDI4Cat 2.0 ist.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Sonja Schimmler

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Informatik 6

Die FAU bringt mit der Data Management Group von Prof. Dr. Richard Lenz ihre Expertise in der Entwicklung adaptiver, modularer Werkzeuge für die ontologiegetriebene Datenerfassung in katalysebezogenen Forschungsprozessen in NFDI4Cat ein. Diese Werkzeuge werden zunächst auf die SCALMS-bezogenen Forschungsdaten der HyMat-Gruppe (Prof. Dr. Haumann) angewendet. Dadurch wird die Spezifikation von use-case-spezifischen Anwendungsontologien auf Basis der NFDI4Cat-Ontologien und -Vokabulare ermöglicht.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Richard Lenz

Fritz-Haber-Institut der
Max-Planck-Gesellschaft
Theorie

Das FHI bringt seine Expertise in der erstprinzipienbasierten und experimentellen (Mikro-)Kinetikmodellierung in NFDI4Cat ein und unterstützt damit die Entwicklung von Werkzeugen in TA3 und TA4. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Methoden des maschinellen Lernens (ML) und adaptiven Design-of-Experiments-Ansätzen, um die Lücke zwischen Bottom-up-Kinetiknetzwerkmodellierung und Top-down-Analysen effektiver Kinetiken zu schließen. Ziel ist es, die Robustheit der autonomen Entdeckung und Verfeinerung von kinetischen Modellen aus KI-gestützten experimentellen Setups zu verbessern.

Verantwortliche Personen: 
Prof. Dr. Karsten Reuter und
Dr. Christoph Scheurer

Karlsruher Institut für Technologie
(1) Institut für Technische Chemie und Polymerchemie und (2) Institut für Anorganische Chemie

Das KIT bringt in NFDI4Cat sowohl seine Werkzeuge als auch seine Expertise in deren Weiterentwicklung und Anwendung ein. Ein Schwerpunkt liegt auf der Erweiterung und Integration von Tools wie ADACTA zur Steuerung von Experimenten und Online-Datenerfassung, der Verknüpfung mit CaRMeN zur automatischen Simulation sowie der Anpassung des ELN-Tools LabIMotion an die Anforderungen von Katalyselaboren. Darüber hinaus definiert das KIT relevante Anwendungsfälle aus Wissenschaft und Industrie, begleitet deren Umsetzung durch die Domänenpartner und unterstützt so die Weiterentwicklung von Use Cases hin zu vollständigen Data Spaces.

Verantwortliche Personen: 
(1) Prof. Dr. Olaf Deutschmann und
(2) TT-Prof. Dr. Schirin Hanf

Leibniz Institut für Katalyse e.V.
(1) Bereich Angewandte Homogenkatalyse und (2) Bereich Katalysatorentwicklung und Reaktionstechnik

Das LIKAT bringt in der zweiten Förderperiode von NFDI4Cat seine Expertise vor allem in zwei Bereichen ein: (I) in der Entwicklung von Terminologien und ontologie-basierten Datenmodellen für die homogene und heterogene Katalyse sowie für das Chemieingenieurwesen (TA2), und (II) in der Entwicklung von Werkzeugen innerhalb von TA3, die in TA5 zur Anwendung kommen. LIKAT hat die Entwicklung von Voc4Cat maßgeblich vorangetrieben und seine Kompetenz in der Bereitstellung von qualitativ hochwertigem Code sowie Innovationen im Bereich KI und Machine Learning (u. a. voc4cat-tool, pid4cat-model, ucumvert, KCNODE) unter Beweis gestellt. Darüber hinaus wird das Institut die Entwicklung von CaReD, einem webbasierten, NFDI4Cat-konformen RDM-Tool, weiterführen.

Verantwortliche Personen: 
(1) Prof. Matthias Beller
(2) Dr. David Linke

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
(1) Lehrstuhl für Heterogene Katalyse und Technische Chemie und (2) Institut für Technische und Makromolekulare Chemie

Die Gruppe von Prof. Palkovits entwickelt im Rahmen von NFDI4Cat einen Workflow samt unterstützender Werkzeuge, die insbesondere Einsteigenden im Forschungsdatenmanagement einen einfachen und niederschwelligen Zugang ermöglichen. Der Workflow ist so ausgelegt, dass er erweiterbar ist und Schnittstellen zu anderen NFDI4Cat-Tools (z. B. ADACTA) bietet, um bei Bedarf organisch wachsen zu können.

Verantwortliche Personen: 
(1) Prof. Dr. Regina Palkovits
(2) Dr. Stefan Palkovits

Technische Universität Berlin
(1) BasCat - UniCat BASF Joint Lab und (2) Forschungsdateninfrastruktur

Die Technische Universität Berlin bringt ihre Expertise in der heterogenen Katalyse sowie in der Entwicklung von Forschungsdateninfrastrukturen in NFDI4Cat ein.

Das BasCat-Labor wird diese Methoden und Werkzeuge gemeinsam mit der Research Data Infrastructure Group erarbeiten und sie exemplarisch in konkreten Anwendungsfällen der heterogenen Katalyse umsetzen.

Die Research Data Infrastructure Group übernimmt dabei eine zentrale Rolle bei der Entwicklung der Data Space Engine und der Weiterentwicklung von Methoden und Werkzeugen zur Integration und Modellierung des gesamten Datenflusses in der heterogenen Katalyse.

Verantwortliche Personen: 
(1) Dr. Michael Geske
(2) Prof. Dr. Sonja Schimmler

Technische Universität Darmstadt
Department of Chemistry, Ernst-Berl-Institute of Technical and Macromolecular Chemistry, Technical Chemistry II

Die Technische Universität Darmstadt bringt ihre Expertise in der heterogenen und elektrochemischen Katalyse in NFDI4Cat ein, insbesondere im Hinblick auf industrielle Anwendungen. Darüber hinaus unterstützt sie im Rahmen von TA6 die Entwicklung von Lehr- und Trainingsmaterialien zu den Werkzeugen und Leitlinien von NFDI4Cat. Dies umfasst auch die Anpassung bestehender Materialien, um Aktualität sicherzustellen und selbstgesteuerte Lernansätze im Forschungsdatenmanagement zu ermöglichen.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Marcus Rose

Technische Universität Dortmund
Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen, Apparatedesign

Die Technische Universität Dortmund entwickelt im Rahmen von NFDI4Cat ein Ontologie-Workflow, das auf einer chemisch- und prozesstechnischen Ontologie basiert und mit bestehenden bibliographischen Informationsmodellen verknüpft ist. Der Forschungsdatenprozess wird dabei durch ein Set von Vokabularen strukturiert, die die Metadatenführung übernehmen. Bestehende Metadatenstandards wie DataCite werden genutzt und durch ein eigenes Vokabular-zu-Ontologie-Workflow (Voc4Cat zu Reac4Cat) erweitert. Dieser Workflow ist mit den Basisdiensten der gesamten NFDI-Initiative harmonisiert. In der zweiten Förderphase wird das bestehende Ontologie-Workflow auf eine breite Palette von Use Cases angewendet – von B.Sc.- und M.Sc.-Lehre mit geringen Einstiegshürden über akademische Forschungsfelder für FAIR Data Handling bis hin zum industriellen Forschungsdatenmanagement – um die Vorteile und Potenziale eines ontologiebasierten Forschungsdatenmanagements aufzuzeigen.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr.-Ing. Norbert Kockmann

Universität Leipzig
Institut für Technische Chemie

Die Universität Leipzig übernimmt in NFDI4Cat die Leitung von TA6 und koordiniert die Entwicklung, Organisation und Umsetzung von Trainingsaktivitäten sowie Leitlinien. Dazu gehören sowohl die Aktualisierung bestehender Materialien als auch die Erstellung neuer Schulungsinhalte zu Werkzeugen, Services und Standards von NFDI4Cat 2.0. Ein Schwerpunkt liegt zudem auf der Anpassung von Materialien für selbstgesteuertes Lernen auf einer Online-Trainingsplattform sowie auf der Unterstützung beim Aufbau eines zentralen Helpdesks. Im Rahmen des definierten Curriculums für Domänenpartner unterstützt die Universität Leipzig außerdem TA5 bei der Onboarding-Prozedur, insbesondere durch die Vermittlung relevanter Kenntnisse und Fähigkeiten. 

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Roger Gläser

Universität Greifswald
Fachbereich Biotechnologie und Enzymkatalyse

Die Universität Greifswald bringt die Biokatalyse-Perspektive in NFDI4Cat ein und schlägt damit die Brücke zwischen chemischen und biologischen Aspekten. Die Erfassung biokatalytischer Daten erfordert aufgrund der strukturellen und organisatorischen Komplexität biologischer Systeme fortschrittliche, multidisziplinäre Forschungsdatenmanagementsysteme. Ein solches System, LARAsuite, wird in Greifswald entwickelt und mit Daten der robotergestützten Screeningplattform LARA erprobt. Dieses Automatisierungssystem liefert wertvolle Erfahrungen für zukünftige robotergestützte Experimente, einschließlich maschinellen Lernens zur Katalysatoroptimierung und geschlossener, vollautomatisierter Experimentierzyklen. Ein vollständiger Machine-to-Machine-Learning-Interaktionszyklus wird exemplarisch an einer industriell relevanten Transaminase-Optimierung demonstriert. 

Verantwortliche Person: 
Dr. Mark Dörr

Universität Rostock
Abteilung Technische und Analytische Chemie

Die Universität Rostock konzentriert sich in NFDI4Cat auf die Entwicklung von Lehrmaterialien für Wissenschaftler:innen aller Karrierestufen – von Studierenden bis hin zu Forschungsgruppenleitungen. Ziel ist es, Einstiegshürden zu senken und den Einsatz von Forschungsdatenmanagement möglichst früh zu etablieren. Praxisnahe Beispiele umfassen sowohl enzymatische als auch chemokatalytische Reaktionen, ergänzt um Aspekte der Downstream-Verarbeitung sowie Daten zur Ökoeffizienzanalyse. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Definition und Entwicklung von Schnittstellen zwischen verschiedenen ELN-Systemen, die in kooperativen Projekten eingesetzt werden.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Udo Kragl

Universität Stuttgart
HLRS

Das HLRS bringt seine Expertise in Data Science und IT in NFDI4Cat ein. Als Leiter von TA3 verantwortet HLRS den gesamten Lebenszyklus der NFDI4Cat-Tools – von der Bereitstellung eigener Software über die Einrichtung eines verantwortlichen Boards bis hin zur Sicherstellung von Qualitäts- und Sicherheitsmaßnahmen. In TA4 setzt HLRS seine Arbeiten an zentralen Diensten fort, darunter das Repository mit verknüpftem Triple Store, ein angepasstes PID-System sowie ein verbessertes Identity- und Access-Management. Zudem werden neue Services wie ein JupyterHub aufgebaut. Weitere Schwerpunkte liegen auf der langfristigen Nachhaltigkeit der Dienste, der internationalen Zusammenarbeit sowie der engen Abstimmung mit benachbarten NFDI-Konsortien.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Michael Resch

Constructor University Bremen gGmbH
Biotechnologie

An der Constructor University in Bremen wird die Forschungsgruppe Biotechnologie mit Schwerpunkt Bioprozesstechnik, vertreten durch Prof. Katrin Rosenthal, einen Beitrag zum Bereich der Biokatalyse leisten, indem von NFDI4Cat bereitgestellte Tools und Dienste mit internen Tools für die domänenspezifische Datenanalyse und -verarbeitung verknüpft werden. 

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr.-Ing. Katrin Rosenthal

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik

Die FAU bringt mit der Data Management Group von Prof. Dr. Richard Lenz ihre Expertise in der Entwicklung adaptiver, modularer Werkzeuge für die ontologiegetriebene Datenerfassung in katalysebezogenen Forschungsprozessen in NFDI4Cat ein. Diese Werkzeuge werden zunächst auf die SCALMS-bezogenen Forschungsdaten der HyMat-Gruppe (Prof. Dr. Marco Haumann) angewendet. Dadurch wird die Spezifikation von use-case-spezifischen Anwendungsontologien auf Basis der NFDI4Cat-Ontologien und -Vokabulare ermöglicht.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Marco Haumann

Fritz-Haber-Institut der
Max-Planck-Gesellschaft
Anorganische Chemie

Das Fritz-Haber-Institut (FHI) wird zur Weiterentwicklung lokaler und fachübergreifender Dateninfrastrukturen im Bereich der heterogenen Katalyse beitragen. Anhand ausgewählter Fallstudien soll strukturiertes experimentelles Arbeiten nach Standardarbeitsanweisungen gefördert werden. Dies umfasst die Entwicklung von Lösungen zur Automatisierung von Experimenten sowie zur standardisierten Datenanalyse und -speicherung. Insbesondere werden die in NFDI4Cat entwickelten Strukturen und Servicetools mit lokalen Strukturen verknüpft und Methoden bereitgestellt, um umfangreiche Materialdatenbanken, die in anderen Konsortien wie FAIRmat etabliert sind, für die Katalyse nutzbar zu machen – und umgekehrt. Ziel ist es, Synergien zwischen verschiedenen NFDI-Konsortien zu schaffen, insbesondere zwischen den fallspezifischen Datenräumen in NFDI4Cat, die für katalysebezogene Technologien wichtig sind, und den Materialdaten zu physikalischen und chemischen Eigenschaften in FAIRmat.

Verantwortliche Person: 
Dr. Annette Trunschke

Karlsruher Institut für Technologie
Institut für Katalyseforschung und -technologie

Die Gruppe von TT-Prof. Moritz Wolf am KIT beschäftigt sich mit experimentellen Untersuchungen in der heterogenen Katalyse, von der Katalysatorsynthese bis hin zu Testverfahren. Sie wird das Projekt mit experimentellen Daten aus Untersuchungen zur Reaktionskinetik und zur Katalysatordeaktivierung unterstützen. In der Gruppe ist das Software-Tool ADACTA bereits für die Archivierung von Forschungsdaten zusammen mit den Metadaten im Einsatz. Der Einsatz weiterer Tools wie LabIMotion oder eines anderen ELN ist geplant.

Verantwortliche Person: 
TT-Prof. Dr. Moritz Wolf

Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion
Abteilung Molekulare Katalyse

Das MPI-CEC, wird sich im Bereich der „industrie-mentored use cases“ auf die beiden Themen „Nachhaltige Produktion höherer Alkohole“ und „Kombination chemischer und biotechnologischer Prozesse“ konzentrieren. Aufbauend auf der erfolgreichen Implementierung eines institutsweiten Data Lakes in der ersten Phase wird die Dateninfrastruktur mit den NFDI4Cat-Tools verbunden, um standardisierte Daten mit den domänenspezifischen Datenräumen auszutauschen. Das Hauptergebnis werden verallgemeinerbare Protokolle sein, die eine schnelle und zuverlässige Anbindung institutseigener Infrastrukturen an die NFDI4Cat-Tools sowie an die Basisdienste der NFDI im Allgemeinen ermöglichen.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Walter Leitner

Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme
Computational Methods in Systems and Control Theory

Das MPI-DCTS, wird sich auf die Bereitstellung von Daten und Workflows für die Reaktionstechnik konzentrieren, insbesondere für Power-to-X-Prozesse. Das MPI-DCTS betreibt einen Methanisierungsreaktor, für den unter verschiedenen Betriebsbedingungen experimentelle Daten erhoben werden können; ein digitaler Zwilling liefert ergänzend Simulationsdaten und einen numerischen Workflow. Diese dienen dazu, einen entsprechenden Use Case mit den NFDI4Cat-Metadatenstandards zu füllen und die experimentellen sowie numerischen Workflows mithilfe des Vokabulars Voc4Cat und der von NFDI4Cat entwickelten Ontologien zu beschreiben.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Peter Benner

Technische Universität München
Fachbereich Chemie

Die Technische Universität München bringt sich in NFDI4Cat mit den Use Cases ‚Training and Education‘ sowie ‚Support Publishers‘ ein. Im Catalysis Research Center (CRC) werden dazu zentrale Best-Practice-Beispiele aus NFDI4Cat 1.0 implementiert und die Einbindung von Studierenden aktiv gefördert, um eine nachhaltige Forschungsdateninfrastruktur aufzubauen und die Nutzung der Daten für Publikationen zu unterstützen.

Verantwortliche Person: 
Prof. Jennifer Strunk

Universität Hamburg

Die Arbeitsgruppe von Prof. Mehtap Özaslan wird im Bereich der elektrokatalytischen Reaktionen – d. h. Brennstoffzellen, Wasserelektrolyse und CO₂-Elektrolyse – zu dem Projekt beitragen. Die Workflows umfassen verschiedene Arten elektrokatalytischer Reaktionen in Kombination mit experimentellen Aufbauten und Geräten sowie aggregierten Literaturquellen, um fallspezifische Datenräume bereitzustellen. Die in NFDI4Cat 2.0 entwickelten Tools und Services werden genutzt, um die Roh- und standardisierten (Meta-)Daten gemäß den FAIR-Prinzipien für andere Domänenpartner zugänglich zu machen.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Mehtap Özaslan

Universität Ulm
Institut für Chemieingenieurwesen

An der Universität Ulm wird sich die Forschungsgruppe Photochemische Reaktionstechnik auf photokatalytische Reaktionen konzentrieren. Dafür werden Daten zu Reaktionstypen, Photoreaktoren und Lichtquellen aus der Literatur gesammelt, strukturiert und in spezifische Datenräume übertragen. Mit Hilfe von NFDI4Cat-Tools und internen Analysewerkzeugen werden die Datenräume sowohl mit Rohdaten als auch mit standardisiert ausgewerteten Daten gefüllt.

Verantwortliche Person: 
Prof. Dr. Dirk Ziegenbalg