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.
Die Logik der Quanten verstehen: Helmholtz Quantum Center
Das Helmholtz Quantum Center trägt der gestiegenen Bedeutung der Quantentechnologie Rechnung: von der Erforschung unterschiedlicher Quantenmaterialien über die Erprobung verschiedener Qubit-Konzepte bis hin zum Bau eines europäischen Quantencomputers.
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.
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.
Internationale Neutronenforschung: Jülich Centre for Neutron Science
Das Jülich Centre for Neutron Science (JCNS) betreibt Instrumente für die Forschung mit Neutronen an Spitzenquellen in Deutschland, Europa und weltweit: am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) in Garching, dem Hochflussreaktor des ILL in Grenoble, und der ersten MW-Spallationsquelle SNS in Oak Ridge, USA.
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.
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.
Sieben Standorte virtuell vereint: Helmholtz Energy Materials Characterization Plattform
Die Helmholtz Energy Materials Characterization Platform (HEMCP) ist eine verteilte Forschungs-Infrastruktur, die von der Helmholtz-Gemeinschaft gefördert wird. Unter einem virtuellen Dach vereint sie Instrumente und Analysemethoden aus sieben Forschungseinrichtungen zum Zweck der Materialforschung speziell für Energietechnologien.
Struktur und Funktion von Pflanzen: Jülich Plant Phenotyping Center
Im Fokus steht die quantitative Erfassung von Pflanze-Umwelt-Interaktionen und die mechanistische Hochdurchsatz- sowie Feld-Phänotypisierung zur Messung von strukturellen und funktionalen Schlüsseleigenschaften von Pflanzen.
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.