Bedeutung und Relevanz des FDM für Forschende

Forschungsdatenmanagement (FDM) ist „alter Wein in neuen Schläuchen“ – wir haben über die Digitalisierung (und den massiven Zuwachs an Forschenden) nur verlernt, ordentlich und vernünftig mit unseren Daten umzugehen.¹⁾ Letztlich ist FDM nichts anderes als die Praxis sauberer, ernsthafter Wissenschaft. Wer kein FDM betreibt, betreibt auch keine Wissenschaft. Andererseits betreiben viele Forschende FDM, ohne jemals das Wort gehört zu haben oder großes Aufhebens darum zu machen.

Das Problem an der Worthülse „Forschungsdatenmanagement“ ist, dass sie mitunter den Blick auf das Wesentliche verstellt: „Der Buchstabe tötet, der Geist aber macht lebendig“ – Datenmanagementpläne, elektronische Laborbücher, Laborinformations- und Managementsysteme helfen alle nichts, wenn die einzelnen Forschenden nicht verstehen, was Wissenschaft in ihrem Kern ausmacht, und keine Motivation haben, alles zu tun, um saubere wissenschaftliche Arbeit zu leisten.²⁾ Zu einem Verständnis des Wesens der Wissenschaft gehört auch ein Verständnis und eine intellektuelle Durchdringung der im jeweiligen Kontext dafür notwendigen Prozesse.

Auf der anderen Seite kann eine gewisse Institutionalisierung und Formalisierung des FDM dabei helfen, den Kern der Wissenschaft und die Praxis sauberer Wissenschaft wieder ins Bewusstsein zu holen. Ziel sollte es sein, bei den einzelnen Forschenden das Bewusstsein dafür (neu) zu wecken, was Wissenschaft und sauberes wissenschaftliches Arbeiten ausmacht. Die einzelnen Werkzeuge, um diesem Ziel näher zu kommen, werden fast nie große, komplexe Systeme sein, sondern einzelne Werkzeuge, die sich modular einsetzen und untereinander verknüpfen lassen.

Die kurze Antwort: Um der Wissenschaft willen! Ohne im Detail darauf einzugehen, was genau Wissenschaft ist, sollen hier zwei Aspekte herausgestellt werden, die sich aus dem einleitenden Newton-Zitat³⁾ direkt ableiten lassen:

1. Wissenschaft ist unabhängig von der jeweils forschenden Person, d.h. die Ergebnisse müssen auch unabhängig von dieser Person verständlich und zugänglich sein.
2. Wissenschaft ist ein kollektives Unterfangen über die Grenzen von Raum und Zeit hinweg: Sie baut immer auf den Vorarbeiten anderer auf und liefert selbst die Grundlage für die künftigen Forschenden.

Daraus ergibt sich, dass Forschende eine (doppelte) Verantwortung haben:

• gegenüber der Wissenschaft
  • Nachvollziehbarkeit, Reproduzierbarkeit, Redlichkeit
  • andere bauen auf unseren Ergebnissen auf, so wie wir auf ihren Ergebnissen aufbauen
• gegenüber der Gesellschaft
  • Ergebnisse der Forschung sind gesellschaftsrelevant⁴⁾
  • Wissenschaft/Forschung wird von der Gesellschaft finanziert/ermöglicht⁵⁾

Ziel jeglichen Forschungsdatenmanagements ist die Verbesserung der Nachvollziehbarkeit und Reproduzierbarkeit und damit der Wissenschaftlichkeit. Ein weiteres Ziel darüber hinaus ist die Nachnutzung der Forschungsergebnisse. All das ist in Newtons Zitat zusammengefasst.

Die Gefahr, dass FDM zu einem (unnötigen) Mehraufwand an Verwaltung führt, ist groß. Darüber hinaus werden Forschende jegliche formalen Ansprüche von außen schnell als Eingriff in ihre Freiheit verstehen.⁶⁾ Entsprechend muss FDM immer motiviert werden: Was nützt mir als einzelner forschender Person FDM im hier und jetzt? Was kann ich hier und jetzt (ohne großen Aufwand) tun, um mir das Leben einfacher zu machen und der guten wissenschaftlichen Praxis näher zu kommen?

Viele Aspekte von FDM lassen sich anhand des Forschungsdatenlebenszyklus beschreiben. Für Details vgl. die separate Seite zum Forschungsdatenlebenszyklus. Das FDM fokussiert auf die Handhabung von Daten im weiten Sinn, also inkl. der für die Datenhandhabung entwickelten Werkzeuge wie Software, Bibliographien, etc. Es umfasst dabei alle Aspekte von der Planung über die Datenerhebung und -Verarbeitung bis zur Speicherung (und perspektivisch auch der Archivierung) sowie der Nachnutzung und Wiederverwertung.

Leitfrage: Was kann wer wie im Hier und Jetzt tun, um zu einer Verbesserung der Wissenschaftlichkeit beizutragen?

Letztlich sollte das Ziel jeglichen FDMs immer sein, die Nachvollziehbarkeit und Reproduzierbarkeit und damit die Wissenschaftlichkeit zu fördern, und das möglichst unter Minimierung des zusätzlichen Aufwandes und der Einschränkung der persönlichen Freiheit der Forschenden.

Damit FDM umgesetzt wird, ist die Motivation entscheidend: Einerseits muss klar sein, dass FDM eine notwendige Vorbedingung für Wissenschaftlichkeit ist. Andererseits sollte der persönliche Nutzen durch das zukünftige Ich (future-me) nicht vergessen werden. Etablierung und Aufrechterhaltung von Strukturen durch permanenten, geringfügigen Mehraufwand ermöglicht mittel- bis langfristig eine ganz andere Dimension von Produktivität und Erkenntnisgewinn.

Drei Leitlinien für eine realisierbare Umsetzung:

• dezentral
  • automatisierte Synchronisierung mit zentralen Services möglich (s.a. „kompatibel/dialogfähig“)
• modular – und damit flexibel und erweiterbar
  • Links statt ein Gesamtsystem
  • mit aktuellen Ressourcen umsetzbar
• kompatibel/dialogfähig (interoperable)
  • beste Repräsentation für den jeweiligen Anwendungsfall⁷⁾
  • Schnittstellen mitdenken
  • offene Standards
  • maschinenlesbar

Ein Wort gegen große, zentrale, teure Werkzeuge: Das beste Werkzeug hilft nichts, wenn es nicht genutzt wird. Natürlich erleichtern Werkzeuge, richtig eingesetzt, die Arbeit mitunter immens und ermöglichen überhaupt erst manche Arbeiten. Der korrekte Einsatz von Werkzeugen setzt aber immer auch ihre Beherrschung (durch Erlernen der korrekten Nutzung) voraus.

Gerade in der Wissenschaft sind Werkzeuge immer nur Mittel zum Zweck. Es kommt fast nie auf die Existenz bestimmter Werkzeuge an, sondern auf die Kreativität und Kompetenz (Wissen, Erfahrung) der Forschenden.

Abhängigkeit von großen, komplexen Werkzeugen, deren längerfristige Existenz – gerade im Lichte der fehlenden Nachhaltigkeit in der aktuellen Forschungslandschaft und -Politik – nicht gesichert ist, schafft häufig zusätzliche Probleme. Offene Formate und modulare, von einzelnen beherrschbare Werkzeuge sind deshalb immer überlegen (Unix-Prinzip vs. Windows – viele verstehen gar nicht, was sie alles nicht machen können, weil sie nie mit der Unix-Kommandozeile gearbeitet haben).

Wissen/Verständnis, Verantwortung und Macht/Entscheidungsgewalt hängen miteinander zusammen. Wer viel weiß/verstanden hat, hat die Verantwortung, diesem Verständnis entsprechend zu handeln. Wer viel Macht/Entscheidungsgewalt hat, hat viel Verantwortung.

Im Kontext des FDM gibt es unterschiedliche Verantwortlichkeiten, die eng mit dem jeweiligen Wissens-/Verständniskontext zusammenhängen.

Aus Sicht der Forschenden sind das folgende Verantwortlichkeiten:

• Gruppenleitung
  • Verantwortung, für die Umsetzung von FDM zu sorgen (Dokumentation etc.)
• (Eigen-)verantwortlich Forschende (Doktoranden im 2./3. Jahr, PostDocs)⁸⁾
  • Verantwortung, FDM umzusetzen (Dokumentation, Struktur der Datenablage, Nutzung von Werkzeugen zur lückenlosen Dokumentation der Auswertungen, …)
  • Verantwortung, Strukturen (mit) zu entwickeln und zu verbessern (z.B.: welche Metadaten, wie strukturiert)
• abhängig Forschende (BSc bis Doktoranden im 1./2. Jahr)
  • Verantwortung, FDM umzusetzen und sich an die vorgegebenen Regeln zu halten
  • Verantwortung, die vorgegebenen Regeln und Strukturen nach eigenen Möglichkeiten kritisch zu hinterfragen

Darüber hinaus gibt es noch eher institutionelle Verantwortlichkeiten:

• Institutsleitung
  • Erstellung und Verabschiedung von Leitlinien
  • Ermöglichung der Strukturen und Infrastrukturen, die es für ein funktionierendes FDM braucht
  • Motivation zum FDM durch authentisches Interesse daran
• Koordination
  • Hilfestellung bei der Umsetzung des FDM vonseiten der Forschenden
  • Bereitstellung von Informationen und Strukturen
  • aktives Werben für die Vorteile und Notwendigkeiten von FDM
  • Mittler zwischen Leitung, IT (Infrastruktur) und Forschenden
• IT
  • Bereitstellung der notwendigen Infrastruktur
  • aktive Beratung und ggf. Entwicklung/Anpassung von Lösungen

Welche Hindernisse gibt es auf dem Weg zu mehr FDM?⁹⁾ Nachfolgend der Versuch einer Übersicht, mit unterschiedlichen Verantwortlichen und unterschiedlichen Höhen der jeweiligen Hindernisse. Die Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und beruht ausschließlich auf eigener Erfahrung und persönlichen Präferenzen.

• Mangelndes Bewusstsein für das Wesen der Wissenschaft
  • Verantwortlich: individuelle Forschende
  • Hindernis: Die Frage, was Wissenschaft und wissenschaftliches Arbeiten in ihrem Kern ausmacht, wird in den Curricula meist ignoriert oder vernachlässigt, das Wissen um die Antwort oft stillschweigend vorausgesetzt.
  • Entgegnung: Zur Wissenschaftlichkeit und zum Berufsethos gehört die intellektuelle Auseinandersetzung mit den Grundlagen. Auch wenn die Wissenschaftstheorie und Wissenschaftsphilosophie eine ganze Teildisziplin ist, gibt es gute einführende Literatur und selbst in manchen grundlegenden einführenden Lehrwerken bspw. der Physikalischen Chemie kurze Abhandlungen der Thematik. Insofern haben Forschende keine Ausrede, sich nicht damit auseinanderzusetzen.
• Mangelnde Kenntnis existierender Werkzeuge und Lösungen
  • Verantwortlich: individuelle Forschende
  • Hindernis: Das Wissen über und die Beherrschung grundlegender Werkzeuge und Lösungen für das FDM fehlt bei vielen Forschenden.
  • Entgegnung: Mittlerweile entsteht ein Bewusstsein für die Problematik, in Deutschland insbesondere durch die NFDI-Initiativen und deren diverse Schulungsangebote. Entsprechende Lehrveranstaltungen beginnen, Eingang in die Curricula zu halten. Das ist aber natürlich keinerlei Garantie für deren Annahme.
• Einschränkung der persönlichen Freiheit
  • Verantwortlich: individuelle Forschende
  • Hindernis: FDM wird als Einschränkung der persönlichen Freiheit in Hinblick auf die Gestaltung der eigenen Forschung betrachtet.
  • Entgegnung: FDM stellt saubere Wissenschaft und Forschung sicher, ohne FDM keine Wissenschaftlichkeit
• Scheitern bei der Suche nach der einen zentralen Lösung
  • Verantwortlich: Forschende, Leitung, Politik (auf beliebiger Ebene), ggf. IT
  • Hindernis: Aufgrund angeblicher/angenommener/gewünschter Synergieeffekte wird eine zentrale Lösung für diverse Gruppen angestrebt, was aber entweder an fehlenden praktikablen Lösungen (inexistent, zu unflexibel, zu teuer) oder spätestens an der mangelnden Annahme und Verwendung scheitert.
  • Entgegnung: Nur dezentrale, modulare, flexible, und erweiterbare Lösungen, die umsetzbar sind, sich einfach nutzen lassen und den Nutzenden unmittelbaren Mehrwert liefern, werden eingesetzt werden.
• Kapitulation vor der Größe der Aufgabe
  • Verantwortlich: Forschende, ggf. IT
  • Hindernis: FDM wird im Gesamtkontext betrachtet, die schiere Größe der Aufgabe scheint nicht zu bewältigen.
  • Entgegnung: FAIR ist ein Kontinuum, genauso wie FDM. Entscheidend ist: Was können einzelne Forschende hier und jetzt selbst unternehmen, um die Forschungsabläufe im Sinne der Wissenschaftlichkeit zu verbessern? Dieses Potential wird in den meisten Fällen nicht genutzt – oft aus Unwissen und Abwesenheit von Konzepten.
• Sicherheits- oder Umsetzungsprobleme
  • Verantwortlich: IT, IT-Sicherheitsbeauftragte
  • Hindernis: Die Sicherheitsanforderungen an die IT-Infrastruktur (getrennte Netzwerke, keine Admin-Rechte, …) erschweren bzw. verhindern die Einführung und Nutzung modularer, flexibler, lokaler Systeme. Oftmals gibt es darüber hinaus bei den IT-Verantwortlichen keine Kapazitäten zum Aufbau und zur Pflege entsprechend notwendiger Infrastruktur.
  • Entgegnung: Einsatz modularer, flexibler, gut dokumentierter und einfach wartbarer Systeme auf Open-Source-Basis, die sich ggf. auch von einzelnen Forschenden dezentral einrichten und pflegen lassen (ohne Problem, dass diese Pflege dann ggf. von den IT-Verantwortlichen temporär oder permanent übernommen wird)
• Fehlende Einbettung elektronischer Abläufe in den Laboralltag
  • Verantwortlich: IT, Forschende
  • Hindernis: Gerade wenn Daten nicht nur rechnergestützt erhoben werden (z.B. Nasslabor), wird häufig am Arbeitsplatz ein physisches Laborbuch geführt und der Aufwand der Übertragung in ein elektronisches Laborbuch gescheut. Die Nutzung ausschließlich elektronischer Lösungen scheitert oft an der Verfügbarkeit geeigneter Hardware (spätestens in S1- oder anderen Sicherheitsbereichen).
  • Entgegnung: Ein elektronisches Laborbuch/LIMS muss browserbasiert sein, um von beliebiger (anspruchsloser) Hardware aus zu funktionieren. Rechner sollten gerade nicht mobil sein, da sie aufgrund von Kontaminationsproblemen nicht aus den Laboren entfernt werden dürfen. Umgekehrt dürfen eigene mobile Endgeräte nicht mit ins Labor genommen werden. Klare Regeln (z.B.: Bedienung von Tastatur/Maus nur mit Handschuhen) lösen Probleme der Kontamination, browserbasierte Lösungen mit minimalen Hardwareanforderungen erlauben kostengünstige Lösungen und damit hohe Verfügbarkeit der Hardware und der Zugangspunkte zu ELN/LIMS.