Helmholtz investiert 18 Millionen Euro in KI-Innovationsökosysteme

Während einer einjährigen Pilotphase, die nun gestartet ist, öffnen neun Helmholtz-Zentren an acht Standorten ihre HPC-Infrastruktur für die Wirtschaft. HPC Gateway soll eine engere Verflechtung von Forschung und Wirtschaft bewirken und die Bildung regionaler Innovationsökosysteme langfristig fördern. Ziel ist es, ein präzises Verständnis für die spezifischen Anforderungen der Wirtschaft an den Einsatz von KI zu gewinnen sowie langfristige KI-Serviceangebote zu entwickeln. Das Prozesswissen, das die Unternehmen in die verschiedenen Projekte einbringen, spielt bei der Entwicklung solcher Serviceangebote eine zentrale Rolle.

Die beteiligten Helmholtz-Zentren stellen den Unternehmen auf Basis kooperativer Projekte nicht nur den Zugang zu HPC-Infrastruktur zur Verfügung, sondern beraten sie auch dabei, wie sie ihre Problemstellungen damit bearbeiten und ihre Daten dafür aufbereiten können. Darüber hinaus erhalten die Unternehmen Zugang zu umfangreichen Datensätzen. Für die Beratung stehen sowohl KI-Consultants und IT-Manager:innen als auch wissenschaftliche Expert:innen aus den Helmholtz-Zentren bereit. Außerdem ist ein Aus- und Weiterbildungsprogramm für Anwender:innen aus Wissenschaft und Wirtschaft geplant, um eine gewinnbringende Nutzung der HPC-Kapazitäten sowie entsprechender KI-Methoden auch auf lange Sicht zu gewährleisten.

„Mit HPC-Gateway leistet die Helmholtz-Gemeinschaft einen dringend benötigten und messbaren Beitrag zur KI-Strategie der Bundesregierung. Diese Initiative wird zahlreiche Unternehmen auf dem Feld der künstlichen Intelligenz zukunftsfähiger machen,“ sagt Otmar D. Wiestler, Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft. „Damit kann HPC-Gateway den Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort Deutschland in Zeiten der digitalen Transformation nachhaltig stärken.“

Die Partner aus Wissenschaft und Industrie finden sich in Form gemeinschaftlich gestalteter Pilotprojekte an den verschiedenen Standorten und den umliegenden Regionen der neun Helmholtz-Zentren zusammen. Die bilateralen Projekte werden von den Unternehmen kofinanziert. HPC-Gateway baut dabei auf bereits gesammelte Erfahrungen von Vorgängerprojekten, wie beispielsweise dem Smart Data Innovation Lab (SDIL), auf. SDIL ist ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanziertes deutschlandweites Netzwerk, in dem Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen Unternehmen Rechenkapazitäten, Datenreinräume und Beratungsleistungen im Bereich KI anbieten. Ziel von HPC-Gateway ist es, vergleichbare Angebote nun noch flächendeckender auszurollen und zu prüfen, welche bereits bestehenden KI-Services in die Initiative eingebunden werden können. Dazu arbeitet die Helmholtz-Gemeinschaft unter anderem auch eng mit der Fraunhofer-Gesellschaft zusammen, mit der es bereits vergleichbare Initiativen insbesondere am Forschungszentrum Jülich gab. Zwei Beispielprojekte der Initiative sind:

Artificial Intelligence-driven Corrosion Testing (AICORR)  

Konstruktionsmaterialien, die in der Luftfahrtindustrie eingesetzt werden, sind im Laufe ihrer Lebensdauer enormen Umwelteinflüssen ausgesetzt, die im schlimmsten Fall zu Materialversagen führen können. Schutzbeschichtungen gelten als die effektivste Methode, um die Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit der verwendeten Materialien zu erhöhen und gleichzeitig strikte Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Da dringend neue Beschichtungslösungen mit geringer Umweltbelastung entwickelt und implementiert werden müssen, verfolgt das Projekt „Artificial Intelligence-driven Corrosion Testing (AICORR)“ das Ziel, die Entwicklungszyklen für solche Hochtechnologiebeschichtungen deutlich zu verkürzen. Hierfür arbeitet das Institut für Oberflächenforschung am Helmholtz-Zentrum Hereon gemeinsam mit Airbus daran, einen digitalen Zwilling von Langzeit-Korrosionstests zu entwickeln, um mit diesem zeitintensive Evaluierungsphasen im Labormaßstab zu ersetzen.

Center for Industrial Multiphase Flow Competence

Schlüsseltechnologien der Energiewende – von der Produktion von grünem Wasserstoff über die Kühlung von E-Autobatterien bis hin zur CO₂-Abscheidung aus Abgasen – basieren auf etablierten industriellen Prozessen wie der Mehrphasenströmung. Mehrphasenströmungen beschreiben Systeme, in denen feste, flüssige oder gasförmige Stoffe zirkulieren und miteinander interagieren. Das Projekt „Center for Industrial Multiphase Flow Competence“ setzt moderne Simulationsmethoden wie Computational Fluid Dynamics (CFD) ein, um diese komplexen Strömungen besser zu verstehen und zu optimieren. Neben dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) beteiligen sich an dem Projekt die Unternehmen BASF SE, MAHLE International GmbH und Sunfire AG – führende Technologiekonzerne in den Bereichen Chemie- und Verfahrenstechnik, Automobilbau und Wasserstoffelektrolyse.

Helmholtz investiert insgesamt 18 Millionen Euro in HPC Gateway und fördert damit folgende Standorte der Helmholtz-Gemeinschaft:

• Forschungszentrum Jülich (Nordrhein-Westfalen)
• Karlsruher Institut für Technologie (Baden-Württemberg)
• Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Sachsen)
• GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (Hessen)
• Helmholtz Munich (Bayern)
• Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY (Hamburg)
• Helmholtz-Zentrum Hereon (Schleswig-Holstein und Niedersachsen)
• Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (Berlin)
• Max Delbrück Center (Berlin)

HPC Gateway