Interview mit Prof. Dr. Georg Manolikakes von der RPTU Kaiserslautern
Prof. Dr. Georg Manolikakes studierte Chemie und promovierte an der LMU, wobei er Studienaufenthalte an der University of Oxford und der Université Paris-Sud absolvierte. Nach Stationen am Scripps Research Institute in La Jolla, USA, an der Goethe-Universität Frankfurt am Main, der Georg-August-Universität Göttingen und der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg ist Manolikakes seit 2017 Professor an der RPTU Kaiserslautern-Landau. Zu seinen zahlreichen Auszeichnungen zählt der Lehrpreis des Landes Rheinland-Pfalz 2022.
Was genau haben Sie in Kaiserslautern umgesetzt?
Wir haben am Institut ein elektronisches Laborjournal (ELN) eingeführt und es anschließend in den Lehrplan integriert. Im Wintersemester 2022/23 haben wir den Studierenden in einem grundlegenden Praktikum die Aufgabe gestellt, mindestens ein Experiment mit dem ELN zu dokumentieren; in unserem Fall handelte es sich dabei um ein integriertes Synthesepraxis-Praktikum im fünften Semester.
Wie Sind Sie dabei vorgegangen?
Ich hatte schon vorher die Idee, ELN in den Unterricht zu integrieren. Dann gab es 2021 eine Ausschreibung des Fonds der chemischen Industrie, der einmal jährlich Fördermittel für neue Unterrichtsformate vergibt, mit dem Schwerpunkt „Etablierung von Aspekten der Digitalisierung in der chemischen/verfahrenstechnischen Ausbildung“. Wir haben das hier mit unseren Kollegen besprochen und beschlossen, uns zu bewerben. Und es muss thematisch ziemlich gut gepasst haben, denn wir erhielten den Zuschlag. Und für die Bewerbung hatte ich mir natürlich schon vorher überlegt, wie man das am besten integrieren könnte: nicht im ersten Hallenpraktikum, sondern zum Beispiel im zweiten. Die Bewerbung gab uns also eine Art Leitfaden dafür, wie wir vorgehen wollten.
Das ELN selbst – wir haben uns für Chemotion entschieden – wird vom Rechenzentrum gehostet. Die Installation haben wir hier im Fachbereich mit Unterstützung des KIT vorgenommen. Auch die gesamte Administration läuft im Fachbereich. Wir haben das ELN so eingerichtet, dass es grundsätzlich von allen Gruppen genutzt werden kann. Das war nicht trivial, aber wir hatten uns bereits im Vorfeld Gedanken darüber gemacht. Sonja Herres-Pawlis von der RWTH Aachen hat uns dabei sehr geholfen. Ihre Arbeitsgruppe nutzt das ELN bereits und sie konnte uns eine Art Blaupause zur Verfügung stellen, an der wir uns orientiert haben.
Das wird sicherlich für jeden ein wenig anders aussehen, aber es ist auf jeden Fall ratsam, sich im Voraus ein paar Gedanken darüber zu machen.
Wie sieht das in der Praxis aus?
Zu Beginn erhalten die Studierenden eine Einführung, sowohl in praktischer Hinsicht – also zur Nutzung des Laborjournals – als auch in allgemeiner Hinsicht: Was ist Datenmanagement, was sind FAIR-Daten und warum sollte man sich überhaupt damit befassen?
Zu diesem Zweck erhalten die Studierenden einen persönlichen Zugang zum ELN, den sie so lange nutzen können, wie sie hier an der Universität eingeschrieben sind. Das bedeutet im Prinzip bis zum Abschluss ihrer Doktorarbeit.
Im ersten Jahr waren einige nicht so zufrieden, zum Teil, weil das Experiment, das sie damit durchführten, nicht für das ELN optimiert war. Allerdings muss man sagen, dass eigentlich jedes Experiment damit dokumentiert werden kann. Aber es war ein neues System in Kombination mit einem Experiment, das nicht gut funktionierte – da gab es Verbesserungspotenzial. Jetzt, im zweiten Durchgang mit einem angepassten Test, lief es viel besser.
Andererseits gab es das Problem, dass die Studierenden im ersten Jahr die Ergebnisse im Labor von Hand dokumentierten und sie dann abends in das ELN eintrugen. Das war natürlich ein unnötiger Mehraufwand.
Von Anfang an wollten wir Tablets anschaffen, die die Studierenden im Labor nutzen konnten. Die Geräte waren Teil der Fördermittel. Doch das war gegen Ende der Corona-Zeit, als IT-Geräte nicht mehr verfügbar waren. Daher standen sie im ersten Jahr nicht zur Verfügung. Im zweiten Jahr benötigten die Studierenden jedoch kaum noch Tablets, da sie sich alle eines angeschafft hatten.
Was waren die ursprünglichen Beweggründe dafür?
Ich habe 2004 während eines Praktikums in der Industrie zum ersten Mal mit einem elektronischen Laborjournal gearbeitet. In der Industrie ist dies schon seit langem gängige Praxis. Deshalb wollten wir, dass die Studierenden so früh wie möglich damit beginnen, ihre Experimente mit ELNs zu dokumentieren, da sie dies später ohnehin tun müssen.
In meiner Arbeitsgruppe arbeiten wir seit 2018, als wir nach Kaiserslautern kamen, mit ELNs, daher wollten wir, dass die Studierenden bereits erste Erfahrungen mit ELNs gesammelt haben, bevor sie mit ihrer Masterarbeit beginnen. Denn mir ist aufgefallen, dass bei handschriftlich geführten Laborjournalen am Ende immer irgendwo etwas fehlt, nicht mehr auffindbar oder nicht mehr lesbar ist.
Und die Idee dahinter war auch, dass die Studierenden, die während ihres Studiums ein ELN und Forschungsdatenmanagement (RDM) kennenlernen, dies nach und nach auch in anderen Arbeitsgruppen einführen.
Hat sich der Einsatz von ELN dadurch in Kaiserslautern verbreitet?
Wir haben uns für Chemotion als ELN entschieden, da es sich um ein Open-Source-System handelt, das in einem von der DFG geförderten Konsortium verankert ist. Es ist vielleicht nicht für jeden das Beste, aber meiner Meinung nach ist es eines der nützlichsten ELNs für Universitäten. In der organischen Chemie gibt es eine weitere Arbeitsgruppe, die Chemotion zumindest eingeführt hat.
In der physikalischen Chemie nutzen mehrere Gruppen eLabFTW, das für ihre Art der Forschung wahrscheinlich besser geeignet ist. Wir arbeiten derzeit daran, die beiden ELNs parallel zu betreiben, damit Daten hin und her übertragen werden können.
Und dann gibt es noch Open Enventory von Felix Rudolphi. Auch dieses System ist Open Source und wird meines Wissens nach in Oldenburg in der Lehre eingesetzt.
Wie sieht es mit FAIR-Prinzipien in Ihrer Arbeitsgruppe aus?
Mein Ziel ist es, dass wir bei Veröffentlichungen alle Daten in Repositorien offen zugänglich machen. Wir haben damit bereits begonnen, aber der Übergang wird noch eine Weile dauern. Die Vorbereitung der Veröffentlichung erfordert etwas mehr Aufwand. Außerdem gibt es noch einige Projekte, die noch laufen und abgeschlossen werden, ohne dass wir sie vollständig nach den FAIR-Prinzipien veröffentlichen.
Mein Ziel ist es jedoch, alle Daten für alle neu gestarteten Projekte in ein Repositorium hochzuladen, wahrscheinlich Chemotion. Außerdem wollen wir alle hergestellten Substanzen über „The Molecule Archive“ am KIT offen zugänglich machen.
Formulieren wir es so, wie es die DFG grundsätzlich tut: Sofern es im Einzelfall keine wichtigen Gründe dagegen gibt, veröffentlichen wir FAIR. Wir wissen (noch) nicht, ob unsere Substanzen jemals für irgendetwas genutzt werden. Aber zumindest sind die Daten und Substanzen, die mit öffentlichen Mitteln erzeugt wurden, auch öffentlich zugänglich.
