Liebe Kolleginnen und Kollegen der MaterialDigital Community,
mit diesem vierten und letzten Newsletter des Jahres möchten wir auf die jüngste Vollversammlung zurückblicken und die zentralen Punkte noch einmal für Sie zusammenfassen. Unser Dank gilt den über 170 Teilnehmenden, deren engagierte Beiträge und aktive Mitwirkung die Veranstaltung geprägt und zu einem dynamischen Austausch innerhalb der MaterialDigital Community beigetragen haben - schön, dass Sie dabei waren!
Auf der MaterialDigital-Vollversammlung 2025 tauschte sich die Community intensiv über die aktuellen Entwicklungen in Workflows, IT-Architektur und semantischer Interoperabilität aus. Neue Demonstratoren, Workshops und der Release Candidate der PMD Core Ontology 3.0 zeigten die Dynamik und den gemeinsamen Fortschritt der Initiative.
Die dreitägige MaterialDigital Vollversammlung fand Ende November an der BAM in Berlin statt und bot der Community erneut eine zentrale Plattform für Austausch, Vernetzung und die Präsentation aktueller Entwicklungen.
Der erste Tag eröffnete die Veranstaltung mit Beiträgen der BAM, des BMFTR und der Plattform MaterialDigital sowie mit eingeladenen Vorträgen zur digitalen Transformation der Technik. Die anschließende Demonstrator- und Poster-Session förderte den direkten Dialog zwischen MaterialDigital-Projekten, Industrie und Forschung. Alle online eingereichten Poster sind nach Anmeldung im Downloadbereich der PMD-Webseite sowie auf den jeweiligen Projektwebseiten abrufbar.
Die Aktivitäten der verschiedenen PMD-Projektpartner standen am zweiten Tag besonders im Mittelpunkt. Die MaterialDigital 2- und 3-Projekte präsentierten ihre Arbeiten in parallelen Sessions. Insgesamt gab es 15 Vorträge, sodass die Auswahl zwischen den parallelen Vorträgen nicht leicht fiel – wir danken allen Vortragenden für ihre interessanten Beiträge. Auch die PMD stellte zudem ihre zentralen Entwicklungen aus den Bereichen Semantic Interoperability, Workflows sowie Architecture & IT-Infrastructure vor. Details zu diesen Vorträgen und Angeboten finden Sie weiter unten im Newsletter in ausführlicher Form.. Mit EdCar und PMD-X-MAPRO sind 2025 die ersten PMD-X-Projekte gestartet; ihre Beiträge waren eine wichtige Bereicherung mit Blick auf die X-Welt. Alle Vorträge, für die eine Freigabe vorliegt, sind ebenfalls auf den Projektwebseiten und im Downloadbereich verfügbar.
Der dritte Tag widmete sich Workshops, in denen unter anderem die Weiterentwicklung der PMD Core Ontology, die Integration von Tools in das Workflow-Ökosystem sowie Fragen der IT-Architektur und Datenintegration behandelt wurden. Weiterführende Links aus den Workshops finden Sie zudem weiter unten in den jeweiligen Rückblicken der technischen Arbeitsgebiete.
Die Vollversammlung zeigte insgesamt eine starke Beteiligung und lebendige Diskussionen. Die Vielzahl an Demonstratoren und Postern, der intensive Austausch und die sichtbaren Fortschritte in zentralen Bausteinen der Initiative unterstrichen die wachsende Dynamik und den gemeinsamen Fortschritt der Community. Wir danken allen Teilnehmenden nochmal herzlich.
Auf der Vollversammlung wurde die im letzten Jahr gewachsene Bedeutung von Workflows für die MaterialDigital Aktivitäten deutlich. Bereits im Sonderband in Advanced Engineering Materials vom Anfang des Jahres 2025 wurde in einem übergreifenden Workflow-Artikel herausgearbeitet, dass die Interoperabilität von Workflows ein Thema ist, das nahezu alle MD Projekte beschäftigt. Im direkten Austausch während der Vollversammlung konnte konkreter als zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Artikels diskutiert werden, wie sich die Aktivitäten verschiedener Communities innerhalb von MaterialDigital durch Workflow-Entwicklungen interoperabel miteinander verbinden lassen.
Der Auftakt für die Betrachtung FAIRer (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) Workflows erfolgte bereits im Eröffnungsvortrag und das Thema zog sich dann durch die Fachvorträge und Workshops der kommenden Tage. Das breite Spektrum der inzwischen demonstrierbaren Vorteile beinhaltete Beispiele:
Inzwischen ist es möglich, all diese Aufgaben innerhalb derselben Workflow-Umgebung durchzuführen.
Die meisten dieser Entwicklungen konnten am Beispiel von pyiron gezeigt werden. Dabei kam die Umstellung von pyiron auf eine Version, bei der einzelne Workflow-Schritte (genannt Knoten) durch eigene Python-Funktionen repräsentiert werden, besonders zum Tragen. Eine derartige funktionale Programmierung hat nicht nur den Vorteil, dass komplexe Workflow-Strukturen überschaubar umgesetzt werden können. Sie macht auch den Umgang mit Workflows basierend auf einer graphischen Benutzeroberfläche besonders nutzerfreundlich. Der Zugang eignet sich aber besonders für die angestrebte Interoperabilität zwischen Workflow-Management-Systemen, die nun basierend auf der Python Workflow Definition erreicht werden kann. Damit ist es jetzt möglich, Workflows in einem bevorzugten Management-System zu erstellen und in dem von der PMD-Architektur unterstützten Workflow-Management-System laufen zu lassen (oder umgekehrt).
Zu letzteren gehört auch SimStack, das auf der Vollversammlung in einer neuen, auf einem modernen Web-Portal basierenden Version vorgestellt wurde. Mit dieser Version werden die Nachverfolgung und die Wiederverwendung von Daten einzelner Workflow-Schritte automatisiert und flexibler gestaltet, was auch für komplexe Datenanalysen basierend auf komplexen Workflows eine wesentliche Grundlage darstellt.
Um die Interoperabilität von Workflows aber automatisierbar bzw. validierbar zu machen, ist eine semantische Annotation von Workflow-Knoten eine wichtige Voraussetzung. Verschiedene Konzepte dafür wurden innerhalb einer eigenen Arbeitsgruppe der PMD schon seit längerem diskutiert. Auf der Vollversammlung konnte jetzt aber erstmals gezeigt werden, wie sich das im Rahmen von Semantikon entsprechend der PMD Core Ontology Version 3.0 umsetzen lässt. Damit sind auch die aus diesen Workflows automatisch generierten Wissensgraphen mit den Anwendungsontologien (AO) der PMD kompatibel, was vielfältige Möglichkeiten zur Zusammenarbeit zwischen MD Projekten bietet. Diese Möglichkeiten wurden im Rahmen eines Hands-on-Workshops am letzten Tag der Vollversammlung ausführlich vorgestellt.
Verschiedene weitere Themen der obigen Liste, wie der Einsatz von Workflows für die Beschreibung und Steuerung experimenteller Prozesse sowie die Verwendung von Sprachmodellen für die Generierung von Workflows wurden ebenfalls während der Vollversammlung angesprochen und als lohnend für eine vertiefende Behandlung angesehen. Damit ist für das kommende Jahr von einer Belebung der Workflow-Aktivitäten bei MaterialDigital auszugehen. Um diesem Bedarf auch über die PMD und die nationalen Interessen hinaus gerecht zu werden, wurde jetzt beschlossen, ein neues Diskussions- und Präsentationsformat für Workflows einzurichten, das ähnlich wie der Ontology Playground aufgestellt sein wird. Die organisatorischen Workflow-Fragen innerhalb von MaterialDigital werden weiterhin freitags besprochen. Die Durchführung von gemeinsamen Hackathons dieser Gruppe, die sich auch in 2025 mehrfach als nützlich erwiesen hat, wird auch in 2026 fortgesetzt werden. Zu all diesen Veranstaltungen, die jeweils auf der PMD-Webseite beworben werden, wird hiermit herzlich eingeladen.
Auf dieser Vollversammlung konnte den Teilnehmenden ein vollständiges Arbeitsbeispiel der PMD Infrastruktur und der darauf aufbauenden Toolbox präsentiert werden. Zum einen beinhaltet dies das DataPortal als durch die PMD unterstützte Plattform zur Veröffentlichung von Datensätzen und zugehöriger Artefakte. Zum anderen wurde die Nutzung des PMD-Meshs demonstriert, welches in Verbindung mit weiteren Werkzeugen als sichere Kollaborationsumgebung zum projektbezogenen Umgang mit materialwissenschaftlichen Daten dient.
Im Rahmen des Architekturworkshops wurde Teilnehmer*innen konkret gezeigt, wie sie in beiden Umgebungen arbeiten können.
Es gab im Rahmen des Workshops auch Gelegenheit über die generelle Struktur des PMD-Servers und seiner Komponenten zu diskutieren:
Insgesamt war dieser Workshop ein voller Erfolg und wir hoffen, dass nun mehr Projekte dazu ermutigt wurden die durch die PMD entwickelten Konzepte anzuwenden.
Die MaterialDigital Vollversammlung zeigte eindrucksvoll, welchen Stellenwert die semantische Interoperabilität in der digitalen Transformation der Materialwissenschaft und der Werkstofftechnik mittlerweile einnimmt. Zahlreiche Beiträge aus der Industrie verdeutlichten, dass Semantische Technologien längst nicht mehr nur Forschungsthema sind, sondern zunehmend essenziell für datenbasierte Wertschöpfung in realen Anwendungen werden.
Insbesondere Vorträge zum Digital Footprint, zu Materialdatenmanagement sowie Anwendungen in der Glasentwicklung machten deutlich: Die Industrie fordert und benötigt semantisch vernetzte Datenräume, um Prozesse effizienter, nachhaltiger und interoperabler zu gestalten. Diese starke Nachfrage stellt einen bedeutenden Treiber und Motivator für unsere Weiterentwicklungen im Rahmen der Plattform MaterialDigital dar.
Ein zentraler Programmpunkt war die Vorstellung des HAP Semantische Interoperabilität, in der die neu veröffentlichte PMD Core Ontology (PMDco) Version 3.0.0-rc1 präsentiert wurde. Dabei standen vor allem die strukturellen Neuerungen, die Erweiterungen im Inhaltsmodell sowie die verbesserten Dokumentations- und Nutzungskonzepte im Fokus.
Darüber hinaus fand ein praxisorientierter Workshop zur Semantischen Interoperabilität statt, bei dem der Umgang mit der PMDco im Mittelpunkt stand. Nach einer kompakten Einführung in die Ontologieentwicklung wurden zentrale Anwendungsfälle und Konzepte der PMDco gemeinsam mit den Teilnehmenden erarbeitet. Dabei vertieften sie den Umgang mit der PMDco anhand eines hypothetischen Hochtemperatur-Zugversuchs: Durch die Wiederverwendung der PMDco erschlossen sie, wie relevante Begriffe und Konzepte auf Mid-Level- und Application-Ontology-Ebene strukturiert werden können, und entwickelten einen kleinen Knowledge Graph zur Beispielprozessinstanz. Ziel war es, den Transfer in Projekte und die Anwendung in realen Workflows weiter zu fördern. Begleitendes Informations- und Arbeitsmaterial zum PMDco Workshop ist wie gewohnt im zugehörigen GitHub-Repository verfügbar.
Die Veranstaltung hat erneut gezeigt: Die Community wächst, der Austausch ist aktiv, und die gemeinsame Weiterentwicklung der PMDco schreitet kontinuierlich voran. Wir laden alle Interessierten herzlich ein, weiterhin konstruktiv Feedback einzubringen und sich aktiv an der Ausrichtung und Gestaltung der semantischen Interoperabilität in MaterialDigital zu beteiligen.
Die Entwicklung der neuesten Version der PMD Core Ontology (PMDco) prägte das gesamte Jahr 2025. Ein zentraler Meilenstein war die Veröffentlichung des Release Candidate am 25. November 2025, die schließlich in den finalen Release der Version 3.0.0 Ende Januar 2026 münden soll.
Insgesamt wurden 51 Issues geschlossen und 801 Commits umgesetzt – ein eindrucksvoller Nachweis für den hohen Arbeitsaufwand, die intensive Diskussions- und Kurationskultur sowie die Liebe zum Detail in der Community.
Gleichzeitig sind noch 54 Issues offen, was zeigt, dass die Weiterentwicklung auch im kommenden Jahr engagiert fortgesetzt wird.
Die Veröffentlichung folgte einer klar strukturierten Release-Roadmap:
| Datum | Meilenstein |
|---|---|
| 20.03.2025 | Release PMDco Version 3.0.0-alpha1 |
| 25.11.2025 | Release Candidate Version 3.0.0-rc1 |
| 31.01.2026 | Final Release PMDco 3.0.0 |
Ein besonders wichtiger Fokus lag darüber hinaus auf der Dokumentation. Diese wurde umfassend überarbeitet und modernisiert.
Enthalten sind u. a.:
Auch das Ontology Development Kit (ODK) wurde flächendeckend für die Entwicklung und Veröffentlichung aller Ontologien im Rahmen von PMD eingeführt.
Beginnend mit der PMDco selbst ein GitHub-Repo) findet es nun auch Anwendung in dem angeschlossenen [Domain- und Application-Ontologies (AO) -GitHubTemplate.
Das Template ermöglicht eine einfache Erstellung einer AO, z. B. durch Forken des Repositories – eine Anleitung befindet sich im Repository.
Neben der PMDco wurden auch die prototypischen Applikationsontologien von PMD intensiv weiterentwickelt. Sie folgen nun der neuesten PMDco-Version. Verfügbar sind u. a.:
Darüber hinaus wurden eigenständige Repositories für Module der PMDco veröffentlicht, etwa für die Logistics Application Ontology.
Besonders zur Weiterentwicklung der PMDco hat der 3. PMD Ontology Hackathon beigetragen. Die Community traf sich zwei Tage an der BAM, um entscheidende Schritte in der Verbesserung zu gehen.
In verschiedenen Arbeitsgruppen wurde u. a. an folgenden Themen gearbeitet:
Ergebnisse:
Das Event demonstrierte die hohe Bedeutung einer offenen, kreativen und gemeinschaftlichen Zusammenarbeit für die semantische Interoperabilität in der Digitalisierung im Bereich Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Weitere Informationen sind im dem Hackathon gewidmeten GitHub Repository zu finden.
Bereits jetzt freuen wir uns auf den nächsten Hackathon, der für den Herbst 2026 anvisiert ist. Dort können Sie auch einige unserer neuen Teammitglieder persönlich kennenlernen.
Um weiterhin gut über die Themen rund um die Ontologie informiert zu sein würden wir uns freuen Sie im PMD Ontology Playground begrüßen zu dürfen. Diese niederschwellige Veranstaltungsreihe bietet Präsentationen, Diskussionen und Austausch rund um Ontologien und semantische Technologien.
15 Ausgaben mit insgesamt rund 400 Teilnehmenden unterstreichen das große Interesse.
Mehr Informationen, wie beispielsweise Links zu aufgenommenen Präsentationen, sind im zugehörigen GitHub-Repository zu finden.
Bei Interesse an einer Teilnahme kann der Link zur Einschreibung in den PMD Ontology Playground verwendet werden.
Möchten Sie wissen, wie die NFDI MatWerk Ontology die PMDco als Basis verwendet? Dann werfen Sie einen Blick in folgenden Beitrag:
Hossein Beygi Nasrabadi, Ebrahim Norouzi, Kostiantyn Hubaiev, Jörg Waitelonis, Harald Sack: NFDI MatWerk Ontology (MWO): A BFO-Compliant Ontology for Research Data Management in Materials Science and Engineering https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adem.202502331
Haben die Vollversammlung und der Bericht darüber, Ihre Lust geweckt, sich noch stärker mit anderen Interessierten der PMD auszutauschen? Dann freuen uns auf rege Beteiligung in unseren offenen Runden:
Mehr Informationen, wie beispielsweise Links zu aufgenommenen Playground Präsentationen, sind im zugehörigen GitHub-Repository zu finden. Vielleicht dürfen wir das ein oder andere neue Gesicht in den Formaten begrüßen.
Gern erinnern wir nochmals an die MSE 2026, die vom 29. September bis 1. Oktober in Darmstadt stattfindet. Das Thema Digitalisierung wird im Topic D: Digital Transformation erneut stark vertreten sein. Die Topic Koordinatoren Tilmann Hickel, Chris Eberl und Martina Zimmermann aus MaterialDigital und NFDI-MatWerk freuen sich auf Ihre Beiträge. Die Abstract Submission läuft noch bis zum 31. Januar 2026 – vergessen Sie also nicht, Ihre Beiträge rechtzeitig einzureichen.
Bleiben Sie bis dahin weiter mit uns in Verbindung: Folgen Sie uns auf LinkedIn und besuchen Sie unsere Website.
Bei Fragen stehen wir Ihnen jederzeit unter info@material-digital.de oder über unsere direkten Ansprechpersonen zur Verfügung.
Wir wünschen Ihnen entspannte Festtage und einen schönen Jahreswechsel und freuen uns auf die vielen gemeinsamen Aktivitäten im nächsten Jahr!
Ihr PMD Team
