Kurzfassung

Das Paul Scherrer Institut PSI und die Empa haben eine grafische Benutzeroberfläche namens AiiDAlab entwickelt, die komplexe Computersimulationen vereinfacht. Die Software basiert auf AiiDA, einem seit 2014 entwickelten Workflow-Manager, und wurde ursprünglich für die Materialforschung konzipiert. Ein Forschungsteam unter Leitung von Giovanni Pizzi hat in der Fachzeitschrift RSC Digital Discovery neue Anwendungsfelder vorgestellt: Atmosphärenforschung, Batterieentwicklung, Experimentsteuerung und akademische Lehre. AiiDAlab ermöglicht Forschenden ohne tiefere Computerkenntnisse, komplexe Simulationsprogramme über eine intuitive grafische Oberfläche zu bedienen.

Personen

Themen

  • Forschungssoftware und digitale Werkzeuge
  • Materialforschung und Computersimulationen
  • Wissenschaftliche Datenverarbeitung
  • Hochschullehre und Wissenstransfer

Clarus Lead

AiiDAlab adressiert eine zentrale Herausforderung der modernen Forschung: Die zunehmende Komplexität von Simulationssoftware schliesst Wissenschaftler ohne spezialisierte IT-Kompetenzen aus. Durch die Demokratisierung des Zugangs zu fortgeschrittener Forschungssoftware eröffnet die Lösung neue Effizienzgewinne über mehrere Disziplinen hinweg – von der Klimaforschung bis zur Batterieentwicklung. Die Integration in bestehende Infrastrukturen wie die Schweizer Spallations-Neutronenquelle SINQ zeigt, wie Grundlagenforschung unmittelbar von verbesserten Arbeitswerkzeugen profitiert.

Detaillierte Zusammenfassung

AiiDAlab funktioniert als Abstraktionsschicht zwischen Forschenden und technischer Komplexität. Statt mehrere Simulationsprogramme manuell zu starten und deren Ausgaben zu koordinieren, wählen Nutzer gewünschte Software über Menüs aus; AiiDAlab übernimmt Vorbereitung, Ausführung, Auswertung und grafische Darstellung automatisiert. Dies reduziert die Eintrittsbarriere erheblich: Studierende konnten in Pilotprojekten Quantum ESPRESSO, eine fortgeschrittene Materialforschungssoftware, ohne Vorkenntnisse erfolgreich einsetzen.

Die praktischen Anwendungen reichen über das ursprüngliche Einsatzfeld hinaus. Bei der Empa werden AiiDAlab-gesteuerte Simulationen zur Analyse von Treibhausgasemissionen aus Atmosphärenmessungen genutzt; gleichzeitig automatisiert die Software die Charakterisierung von Batterien. Am PSI unterstützt AiiDAlab Gastforschende beim sicheren Zugriff auf grosse Datenmengen von Neutronenstreuexperimenten – AiiDAlab verwaltet Authentifizierung, Datentransfer und Echtzeitvisualisierung, sodass Nutzer nur einen Browser öffnen müssen.

Sowohl AiiDA als auch AiiDAlab wurden im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunkts MARVEL entwickelt und erhielten zusätzliche Schweizer und europäische Förderung. Zukünftige Expansionspläne umfassen die Integration weiterer Strahllinien an der SINQ, etwa ICON für zerstörungsfreie Bildgebung.

Kernaussagen

  • AiiDAlab senkt technische Eintrittsbarrieren für komplexe Forschungssoftware durch intuitive grafische Bedienung
  • Anwendungsfelder erstrecken sich von Materialforschung über Atmosphärenforschung bis zur Hochschullehre
  • Automatisierte Workflow-Orchestrierung spart Forschungszeit und reduziert manuelle Fehlerquellen
  • Integration in bestehende Grossforschungsinfrastrukturen zeigt unmittelbare Praxisrelevanz

Kritische Fragen

  1. Evidenz: Welche quantitativen Daten belegen die Produktivitätssteigerung durch AiiDAlab in den genannten Anwendungsfeldern? Der Artikel nennt Pilotprojekte, bietet aber keine Messwerte zu Zeitersparnis oder Fehlerreduktion.

  2. Interessenskonflikte: Inwiefern beeinflussen PSI und Empa als Entwickler die Forschungsagenda ihrer Nutzer? Gibt es unabhängige Evaluationen oder ist die Nutzung in institutseigenen Projekten zirkulär?

  3. Kausalität: Wird die verbesserte Forschungsgeschwindigkeit tatsächlich durch AiiDAlab verursacht, oder sind andere Faktoren (bessere Hardware, grössere Teams) ausschlaggebend? Gibt es Kontrollgruppen?

  4. Umsetzbarkeit: Wie hoch sind die Einstiegskosten und technischen Anforderungen für kleinere Forschungsgruppen oder Institutionen ausserhalb des ETH-Bereichs? Ist die Software wirklich „benutzerfreundlich" für alle Zielgruppen oder nur für bereits technisch versierte Nutzer?

  5. Nachhaltigkeit: Wie wird die langfristige Wartung und Weiterentwicklung von AiiDAlab finanziert, wenn die Förderung des MARVEL-Schwerpunkts endet?

Quellenverzeichnis

Primärquelle: Accelerating discovery across scientific disciplines through reproducible workflows with AiiDAlab – Yakutovich et al., RSC Digital Discovery, 11.05.2026 https://doi.org/10.1039/D5DD00567A

Ergänzende Quellen:

  1. Paul Scherrer Institut PSI – Medienmitteilung: https://www.psi.ch/de/news/medienmitteilungen/aiidalab-eine-software-bringt-die-forschung-voran
  2. Empa – Beitrag zu AiiDAlab: https://www.empa.ch/web/s604/aiidalab-accelerates-innovation

Verifizierungsstatus: ✓ 11.05.2026

Dieser Text wurde mit Unterstützung eines KI-Modells erstellt. Redaktionelle Verantwortung: clarus.news | Faktenprüfung: 11.05.2026