Im Inneren von Dunia Innovations’ geplantem Berliner GigaLab

Wie ein Berliner GigaLab funktionieren würde

Beschreibungen des geplanten Standorts stellen sich das GigaLab als eine Art Fabrik für wissenschaftliche Entdeckungen vor – ein Labor, das kontinuierlich neue Materialien erzeugt und testet. Technisch würde eine solche Einrichtung mehrere Ebenen kombinieren:

KI‑gestütztes Materialdesign

Maschinelles Lernen erzeugt neue Materialkandidaten, optimiert chemische Zusammensetzungen und sagt mögliche Eigenschaften voraus. Dunia nutzt dafür physikbasierte KI‑Modelle, die experimentelle Daten mit theoretischen Modellen kombinieren.

Automatisierte Synthese und Laborrobotik

Robotische Laborsysteme übernehmen chemische Synthese, Probenhandling und Messungen. Solche automatisierten Arbeitsabläufe werden zunehmend in Branchen wie Chemie, Elektronik oder Life Sciences eingesetzt.

Hochdurchsatz‑Tests und Materialcharakterisierung

Jeder Materialkandidat wird schnell und standardisiert untersucht. Die Messgeräte liefern große Mengen experimenteller Daten, die bestätigen – oder widerlegen –, was die KI vorhergesagt hat.

Simulation und digitale Zwillinge

Virtuelle Simulationen können Laborabläufe oder Produktionsprozesse im Voraus testen. In der Robotik werden dafür zunehmend realitätsnahe Simulationsumgebungen genutzt – etwa Plattformen, die industrielle Roboter in digitalen Umgebungen trainieren, bevor sie physisch eingesetzt werden.

Zusammen entsteht eine kontinuierliche Pipeline:

KI schlägt Materialien vor → Roboter stellen sie her → Instrumente testen sie → Daten trainieren die KI neu.

Kooperationen und Industriepartnerschaften

Ein Teil der Technologie‑ und Industriepartner rund um Dunia ist öffentlich dokumentiert, während andere oft nur in Diskussionen über das GigaLab erwähnt werden.

• Hitachi High‑Tech Europe – Dunia kündigte eine strategische Zusammenarbeit an, um die Entdeckung und Charakterisierung neuer Materialien für nachhaltige Kraftstoffe, Chemikalien und Energietechnologien zu beschleunigen.

• ASCEND‑Initiative für Katalysatoren – Dunia beteiligt sich an dem europäischen Programm ASCEND, zusammen mit Siemens Energy, BASF, dem Helmholtz‑Zentrum Berlin (HZB) und dem Fritz‑Haber‑Institut. Das rund 30‑Millionen‑Euro‑Projekt soll KI, Automatisierung und Industriepartner zusammenbringen, um die Katalysatorforschung zu beschleunigen.

• Robotik‑ und Simulationsökosystem – Technologien von Unternehmen wie ABB Robotics oder NVIDIA zeigen, wie industrielle Robotik und realistische Simulation kombiniert werden können, um komplexe automatisierte Systeme zu entwickeln und zu trainieren.

Wichtig: Öffentlich verfügbare Quellen bestätigen nicht, dass alle Firmen, die gelegentlich im Zusammenhang mit dem GigaLab genannt werden – etwa AWS, ABB Robotics, NVIDIA, Siemens, ILS oder Merck – formale Partner des Berliner Projekts sind.

Warum KI‑Materialien riesige Experimentallabore brauchen

Künstliche Intelligenz kann heute Tausende möglicher Materialien vorschlagen. Doch für industrielle Anwendungen reicht eine Simulation nicht aus.

Mehrere Faktoren machen umfangreiche reale Experimente unverzichtbar:

Einfluss der Herstellung
Das gleiche Material kann sich unterschiedlich verhalten, abhängig von Syntheseverfahren, Mikrostruktur oder Verunreinigungen.

Realistische Betriebsbedingungen
Materialien müssen unter echten industriellen Bedingungen getestet werden – etwa bei hohen Temperaturen, Druck oder chemischer Belastung.

Skalierbarkeit und Reproduzierbarkeit
Bevor Unternehmen ein neues Material einsetzen, muss nachgewiesen werden, dass es zuverlässig und wirtschaftlich produziert werden kann.

Autonome Labore können diese Anforderungen erfüllen, indem sie Tausende Experimente parallel und automatisiert durchführen und dabei die Datengrundlage für bessere KI‑Modelle schaffen.

Branchen, auf die Dunia besonders abzielt

Der aktuelle Fokus von Dunia liegt vor allem auf Elektrokatalysatoren und chemischen Prozessen für die Energiewende.

Dazu gehören beispielsweise Technologien für:

• grünen Wasserstoff
• nachhaltige Ammoniakproduktion
• Umwandlung von CO₂ in chemische Rohstoffe

Katalyse ist dabei ein Schlüsselbereich, weil Katalysatoren in zahlreichen industriellen Prozessen eingesetzt werden – von der Treibstoffproduktion bis zur Chemieindustrie. Schon kleine Effizienzgewinne können enorme wirtschaftliche und ökologische Auswirkungen haben.

Weitere Industrien, die häufig mit KI‑basierter Materialforschung verbunden werden – etwa Batterien, Halbleiter oder Energiespeicher – hängen ebenfalls stark von neuen Materialien ab. Spezifische Programme für diese Bereiche im Berliner GigaLab sind jedoch öffentlich bisher nicht bestätigt.

Bedeutung für Europas Deep‑Tech‑Ökosystem

Sollte ein autonomes Materialforschungszentrum im großen Maßstab entstehen, könnte es die Art verändern, wie industrielle Forschung in Europa organisiert ist.

Statt kleiner Laborteams, die Experimente nacheinander durchführen, könnten Unternehmen und Forschungseinrichtungen Zugang zu einer plattformartigen Entdeckungsinfrastruktur erhalten – ähnlich einer Fabrik, die kontinuierlich neue Materialien testet.

Das könnte Innovationen in klimarelevanten Technologien deutlich beschleunigen, etwa bei nachhaltigen Kraftstoffen, CO₂‑Verwertung oder energieeffizienten Industrieprozessen.

Dunia verfolgt damit eine breitere Vision: Forschung selbst zu industrialisieren – durch KI‑Modelle, automatisierte Experimente und enge Zusammenarbeit mit Industriepartnern.

Noch sind viele Details zum geplanten Berliner GigaLab – etwa Umfang, Finanzierung oder Starttermin – öffentlich nicht vollständig dokumentiert. Doch das Konzept zeigt bereits einen größeren Trend in der Forschung: Labore entwickeln sich zunehmend zu automatisierten Entdeckungsplattformen, die eher wie Fabriken als wie traditionelle Forschungseinrichtungen arbeiten.

Für die Materialwissenschaft könnte das den Weg von der Computer‑Simulation bis zur industriellen Anwendung erheblich verkürzen.