Supercomputer, die zu den schnellsten der Welt gehören, Elektronenmikroskope, die Atome sichtbar machen, Kernspintomografen, die Gedanken enthüllen: Die Jülicher Forschungsinfrastruktur sucht in Europa ihresgleichen – und ist ein Magnet für Wissenschaftler:innen aus aller Welt.
Große Fragen lassen sich nur mit großen Geräten beantworten? Das stimmt in der Wissenschaft nicht immer, aber erstaunlich oft. Darum stützen wir uns am Forschungszentrum Jülich auf Highend-Infrastrukturen, um Lösungen für globale Probleme zu finden – ob Klimawandel, Energiekrise oder Volkskrankheiten. Und weil Forschung von den besten Ideen vieler kluger Köpfe lebt, machen wir unsere Infrastruktur auch externen Akteur:innen aus Wissenschaft und Wirtschaft zugänglich. Sie finden in Jülich einige der weltweit modernsten Forschungsgeräte.
Unser Ziel ist, die leistungsfähigste Infrastruktur in Europa bereitzustellen, an der verschiedene Nutzergruppen aus Wissenschaft und Industrie gemeinsam arbeiten und voneinander lernen können.
Spitzenforschung dank Spitzenmaschinen
Eins von vielen Beispielen sind unsere Supercomputer: Diese Rechner bewältigen riesige Datenmengen in einer Schnelligkeit, die das menschliche Vorstellungsvermögen übersteigt. Damit ist das Forschungszentrum Jülich auf dem Weg, das Zentrum Deutschlands für Künstliche Intelligenz zu werden. Mit den Jülicher Supercomputern JUWELS und JUPITER lassen sich KI-Modelle trainieren, die die Suche nach neuartigen Medikamenten unterstützen und die Entwicklung von erneuerbaren Energien beschleunigen. Und ihre Rechenpower hilft dabei, Naturkatastrophen besser vorherzusagen.
1
Trillion Rechenoperationen pro Sekunde schafft Jülichs neue Nr. 1, JUPITER. Das ist der Exascale-Supercomputer, der zurzeit am Forschungszentrum Jülich entsteht. Er wird die Rechenleistung von 1 Million moderner Smartphones bringen.
1000
Datensätze, 242 Modelle und 206 Analyseprogramme enthält EBRAINS und bietet als erste Forschungsinfrastruktur weltweit über ein Webportal Zugriff auf die bisher umfassendste Datenbasis zum menschlichen Gehirn sowie auf leistungsstarke digitale Werkzeuge.
1,2
Gigahertz ist die Schwingungsrate des bisher größten NMR-Spektroskops am Forschungszentrum Jülich. Es kann Strukturen von Proteinen abbilden, was bei der Entwicklung von Medikamenten und Impfstoffen hilft.
Elektronenmikroskope, die Nanostrukturen sichtbar machen, können helfen, Entstehungsmechanismen von Alzheimer zu entschlüsseln oder die Oberflächenstruktur neuartiger Materialien zu untersuchen. In Jülich haben wir gleich mehrere dieser Superaugen. Und das ist längst nicht alles. Von Weltklasse-MRTs und Spektroskopen über Reinraumlabore der höchsten Güteklasse bis hin zu Big-Data-Plattformen und Simulatoren: Unsere Infrastruktur ist so vielseitig wie unsere Forschung.
Zur Lösung zukunftsweisender Fragen müssen andere geeignete Maschinen erst noch entwickelt werden – wie der Quantencomputer, der in neue Dimensionen der Datenverarbeitung vorstoßen wird. Noch befinden sich diese neuartigen Rechner im Entwicklungsstadium. Aber schon heute bieten wir der Wissenschaft mehrere Prototypen an, die auf unterschiedlichen Technologien basieren. Denn zu unserem Auftrag als großes Helmholtz-Zentrum gehört es, Spitzengeräte für Spitzenforschung zu entwickeln – und mit ihrer Hilfe Antworten auf die großen Zukunftsfragen zu geben.
Untersuchung von Prozessen in der Atmosphäre: ACTRIS
ACTRIS ist eine der „Landmark Research Infrastructures” des „European Strategic Forum on Research Infrastructures”. Innerhalb von ACTRIS betreiben wir Stationen zur Messung kurzlebiger, atmosphärischer Spurenstoffe und Partikel in Europa, um wissenschaftliche Fragestellungen zu Klimawandel und die Luftqualität zu beantworten.
Forschungsplattform für die Landwirtschaft der Zukunft: AgraSim
Die Forschungsplattform AgraSim ermöglicht die Untersuchung der Auswirkungen zukünftiger Klima- und Umweltbedingungen auf die Produktivität von Agrarökosystemen sowie deren Nährstoff- und Wassernutzungseffizienz, Kohlenstoffspeicherung im Boden, Treibhausgasemissionen und Verdunstung, und damit auch der Rückkopplung auf die Atmosphäre und das Klima.
Ultra-Hochfeld-Spektroskopie für die Strukturbiologie: Biomolekulares NMR-Zentrum
Das Biomolekulare NMR-Zentrum, das das Forschungszentrum Jülich gemeinsam mit der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf betreibt, verfügt über eine Reihe von hochkarätigen Kernspinresonanz-Spektroskopen (englisch: NMRs von nuclear magnetic resonance).
Unterstützung der Lebenswissenschaften und der biomedizinischen Forschung: de.NBI / ELIXIR Germany
Das Deutsche Netzwerk für Bioinformatik-Infrastruktur (de.NBI) ist eine nationale, verteilte akademische Infrastruktur, die zur Unterstützung der Lebenswissenschaften und der biomedizinischen Forschung in Deutschland und Europa eingerichtet wurde. Es bietet eine umfassende Palette von Bioinformatik-Dienstleistungen an, darunter modernste Software-Tools, skalierbare Cloud-Computing-Ressourcen (de.NBI Cloud), maßgeschneiderte Schulungsprogramme und Verbindungen zur Industrie.
Die Logik der Quanten verstehen: Helmholtz Quantum Center
Das Helmholtz Quantum Center trägt der gestiegenen Bedeutung der Quantentechnologien Rechnung: von der Erforschung unterschiedlicher Quantenmaterialien über die Erprobung verschiedener Qubit-Konzepte bis hin zur Entwicklung und zum Betrieb von Quantencomputern.
Reinraumlabor der höchsten Güteklasse: Helmholtz Nano Facility
Die Helmholtz Nano Facility (HNF) ist eine Reinraumfacility mit 1.000 Quadratmetern Reinraum der Klassen ISO 1-3. Sie bietet Zugang zu Fachwissen und liefert Ressourcen in Produktion, Synthese, Charakterisierung und Integration von Strukturen, Geräten und Schaltungen im Nanobereich.
Atmosphärenforschung an Bord von Verkehrsflugzeugen: IAGOS
Die europäische Forschungsinfrastruktur IAGOS betreibt globale Beobachtungen der Zusammensetzung der Atmosphäre, basierend auf der Nutzung von kommerziellen Passagierflugzeugen als Messplattform.
Hirnforschung auf einem neuen Level: Imaging Core Facility
Die Bildgebenden Verfahren am Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM) werden in der Imaging Core Facility (ICF) gebündelt. Hierzu gehören verschiedene hochkarätige Instrumente, die Einblicke in das Gehirn ermöglichen.
Automatisierte Entwicklung mikrobieller Produktionsstämme: Jülich Biofoundry
Die Jülich Biofoundry bietet eine einzigartige Infrastruktur für die automatisierte Entwicklung mikrobieller Produktionsstämme. Hierbei kommen fortschrittliche Technologien wie Robotik, Hochdurchsatz-Screening, quantitative Omics-Methoden und computergestütztes Stammdesign in Kombination mit modernen datenwissenschaftlichen Algorithmen zum Einsatz, um die Entwicklung von mikrobiellen Produktionsstämmen, Enzymen und Bioprozessen zu beschleunigen.
Forschung, Fertigung und Tests unter einem Dach: Membranzentrum
Das Membranzentrum mit einer Nutzfläche von rund 1.550 Quadratmetern beinhaltet eine moderne, räumlich nah beieinander liegende Forschungsinfrastruktur zur Entwicklung von Membransystemen. Diesen kommt für die Entwicklung neuer energieeffizienter Technologien im Rahmen der Energiewende eine entscheidende Bedeutung zu.
Plattform zur Diagnose schwer erkennbarer Krankheiten: SuFIDA
Das SuFIDA Helmholtz Innovation Lab ist eine technische Plattform, mit deren Hilfe schwer diagnostizierbare Krankheiten besser erkannt werden können. SuFIDA (Disruptive Digital Diagnostics) kann einzelne sogenannte Marker-Moleküle zählen und ermöglicht so eine genauere Diagnose.
