Der Weg zum grünen Forschungsdatenmanagement-plan

Theoretische Grundlagen Forschungsdatenmanagement

Während jedes Forschungsprozesses, insbesondere auch im Bereich der Digital Humanities, fallen Daten jeder Art an, z. B. Messdaten, Texte, Bilddateien, audiovisuelle Daten oder 3D-Modelle. Daten, die während des Forschungsprozesses entstehen oder das Ergebnis dessen sind, werden auch als Forschungsdaten bezeichnet (Kindling/Schirmbacher 2013). Das Forschungsdatenmanagement (FDM) begleitet alle Aktivitäten in Zusammenhang mit diesen Forschungsdaten, hierunter sind Prozesse ihrer Aufbereitung, Speicherung, Archivierung und Veröffentlichung zu verstehen. Es umfasst den gesamten Forschungsdatenzyklus – den Prozess von der Planung über die Erhebung und Verarbeitung bis hin zur Archivierung, Nachnutzung oder auch Löschung der Daten (Forschungsdaten.info 2023, Kindling et al. 2013).

Drittmittelgeber und Forschungsförderer geben in ihren Richtlinien vor, dass ein angemessener Umgang mit den in Projekten erstellten Forschungsdaten essenziell für qualitätsorientierte und anschlussfähige Forschung ist. Bereits während der Antragstellung ist daher der Umgang mit den Daten und Objekten, die diesen zugrunde liegen, mitzubedenken. Das betrifft die Planung, Dokumentation und Beschreibung, aber auch die Nachnutzung dieser. Es wird ebenfalls angeraten, fachspezifische einschlägige Empfehlungen zu Standards, Methoden und Infrastrukturen zu berücksichtigen (DFG 2023).

Neben einer genauen Beschreibung der Daten, die in den Forschungsprojekten entstehen, ist eine Dokumentation dieser sowie der Maßnahmen für eine hohe Datenqualität erforderlich. Hier werden die Datentypen und der zu erwartende Umfang erfasst, ebenso Methoden, wie diese weiterverarbeitet werden können. Methoden zur nachvollziehbaren Beschreibung der Daten sind ebenfalls zu erfassen, z. B. ob bereits vorhandene Standards und Ontologien nachgenutzt werden, sowie die für die Datenerfassung notwendigen Methoden und Software. Die Aspekte der Speicherung und technischen Sicherung der Daten sind ein weiterer Aspekt, der schon im Vorfeld bedacht werden muss, hierunter fallen z. B. die Art der Speicherung der Daten und Zugriffsrechte. Zusätzlich sind rechtliche Rahmenbedingungen zu bedenken, wie zu erwartende Einschränkungen bei einer späteren Veröffentlichung bzw. Onlinestellung der Daten, was den Aspekt der Nutzungs- und Urheberrechtsfragen und Lizenzierungen der Daten betrifft. Ein weiterer wichtiger Punkt des Forschungsdatenmanagements ist der Austausch und die dauerhafte Zugänglichkeit von Daten. Kriterien für die Auswahl von nachnutzbaren Forschungsdaten müssen transparent dokumentiert werden, ebenso die Archivierung in einer geeigneten Infrastruktur und mögliche Sperrfristen. Rollen und Verantwortlichkeiten im Umgang mit Forschungsdaten sind, zusammen mit zeitlichen und materiellen Ressourcen, zu benennen, auch ist die weitere Datenpflege nach Projektende zu benennen (DFG 2021).

Für die übersichtliche und nachvollziehbare Dokumentation der Forschungsdaten wird ein Datenmanagementplan (DMP) genutzt. Dieser ist ein lebendiges Dokument, das während der Projektlaufzeit weiter angepasst und aktualisiert werden muss und beschreibt, wie mit den Daten während und nach der Laufzeit verfahren wird. Er hat mehrere Ebenen, wie „Überblick“ (Ziel, Angaben zu Projektverantwortlichen und -laufzeit), „Datenbestand“, „Datengenese“, „Workflow“, „Dateningest“, „Konsolidierung“, „Verbreitung“, „Rollen des Datenmanagements“ und „Ressourcen“ (Forschungsdaten.info 2023).

Forschungsdaten und Klimawandel

Im Kontext des Klimawandels gewinnt auch das Forschungsdatenmanagement eine zunehmende Bedeutung, da es einen erheblichen Einfluss auf die Umweltauswirkungen von wissenschaftlichen Aktivitäten hat. Das Thema der Nachhaltigkeit wird im Rahmen der FAIR-Prinzipien zwar häufig thematisiert, allerdings geht es hier meist nicht um ökologische Aspekte, sondern um die langfristige Sicherung der Daten (Wilkinson et al. 2016).

Server und Rechenzentren sind wesentliche Bestandteile des Forschungsdatenmanagements, jedoch gehen mit ihrer Nutzung erhebliche CO2-Emissionen einher. Die kontinuierliche Energieversorgung, die Kühlung der Hardware und die Speicherung großer Datenmengen erfordern beträchtliche Mengen an Energie, die oft aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird. Dieser Energieverbrauch trägt zur Freisetzung von Treibhausgasen und somit zum Klimawandel bei. Hier gilt es, nachhaltige Lösungen für die Infrastruktur der Datenspeicherung zu entwickeln.

Bereits durch den Einsatz energieeffizienter Serverhardware und Optimierung der Kühlungsmechanismen können erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden. Die Verwendung von Servern mit geringerem Stromverbrauch und die Implementierung effektiver Kühlungsstrategien, beispielsweise durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen oder Abwärmenutzung, tragen zur Reduzierung der CO2-Emissionen bei. Sollen Cloud Computing-Dienste und virtuelle Infrastrukturen genutzt werden, so ist es bei der Auswahl von Cloud-Anbietern wichtig, deren Einsatz erneuerbarer Energiequellen und deren Umweltbilanz zu berücksichtigen (Shao et al. 2022).

Eine weitere Möglichkeit, den ökologischen Einfluss des Forschungsdatenmanagements zu reduzieren, besteht darin, eine genaue Selektion der Daten vorzunehmen, die gespeichert werden sollen. Durch eine Priorisierung der zu speichernden Daten können Einsparungen erzielt werden. Zusätzlich ist es in vielen Fällen möglich, Dateigrößen zu komprimieren, indem z. B. bereits im Vorhinein entschieden wird, Bilddateien nicht in der größtmöglichen, sondern in einer dem Zweck angepassten Auflösung bereitzustellen. Ein klimagerecht orientiertes FDM sollte sicherstellen, dass die Ressourcen (z. B. Hardware, Rechenzeit, Datenspeicherung) in angemessenem Verhältnis zu den erzielten Ergebnissen (z. B. Outputs, erwarteten Erkenntnissen) stehen (vgl. für das Beispiel des Natural Language Processing: Bender et al. 2021). Hierbei kann es sinnvoll sein, Ansätze des Minimal Computing zu nutzen, bei denen der Energieverbrauch bei der Datenverarbeitung minimiert wird (vgl. Pereira et al. 2017; Abbing 2021).

Zusätzlich zu diesen Maßnahmen können auch andere Aktivitäten zur Förderung eines grünen Forschungsdatenmanagements beitragen. Eine Verlängerung der Lebensdauer von Hardware kann die Nachhaltigkeit verbessern, indem die Notwendigkeit für häufige Neuanschaffungen reduziert wird. Des Weiteren können Tools zur Berechnung des Energieverbrauchs bei der Datenverarbeitung eingesetzt werden, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu quantifizieren und geeignete Maßnahmen zur Energieeinsparung zu identifizieren.

Ein umweltfreundliches Forschungsdatenmanagement ist von großer Bedeutung, um den ökologischen Fußabdruck der Digital Humanities-Forschung zu verringern (Juckes et al. 2022). Indem ökologische Aspekte in den Fokus gerückt und nachhaltige Praktiken implementiert werden, können Wissenschaftler*innen dazu beitragen, den Klimawandel zu bekämpfen und eine nachhaltige Zukunft zu gestalten (vgl. für das Beispiel der Langzeitspeicherung in Archiven: Pendergrass et al. 2019). Von der „Information, Measurement and Practice Action Group“ der Digital Humanities Climate Coalition gibt es bereits eine Leitlinie für die Erstellung klimabewusster Forschungsdatenmanagementpläne (Baker et al. 2022). Dieser kann auf die Kontexte an deutschen Universitäten und je nach Forschungsfeldern und -kontexten angepasst werden. Der Workshop soll dafür erste Grundlagen bilden.

Zielstellung des Workshops

Der ganztägige Workshop soll dazu dienen, gemeinsam in Kleingruppen Ideen für ein grünes Forschungsdatenmanagement zu entwickeln und zu diskutieren. Hier können und sollten auch Szenarien aus dem eigenen Umfeld eingebracht werden, um die Realisierbarkeit der diskutierten Pläne sicherzustellen. Der Workshop dient nicht der Präsentation fertiger Lösungen sondern der Diskussion von Fragestellungen aus dem Bereich des klimabewussten FDM. Anhand der Problemstellungen werden dann gemeinsam Lösungsansätze skizziert sowie Best Practice-Beispiele und ein Musterdatenmanagementplan entwickelt. Eine Vorlage wird im Rahmen des Workshops zur Verfügung gestellt, Vorschläge für ein grünes Template können ebenfalls seitens der Teilnehmenden eingebracht und diskutiert werden.
Der grüne DMP soll gemeinsam mit einem Aufsatz über die Ergebnisse des Workshops im Nachgang zur DHd publiziert und der Community zur Verfügung gestellt werden. Zudem gibt es in der AG GreeningDH konkrete Überlegungen, darauf aufbauende Workshops zu grünem Forschungsdatenmanagement zu organisieren.

Der Workshop ist für eine Teilnehmendenanzahl von maximal 20 Personen konzipiert, Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Um sicherzustellen, dass die Inhalte des Workshops an die Teilnehmer angepasst sind, werden ihre jeweiligen Vorkenntnisse im Vorfeld durch eine Umfrage abgefragt. Um die Szenarien zu diskutieren und gemeinsam an einem DMP zu arbeiten, wird ein Computerpool mit Beamer und Whiteboard oder Flipchart inklusive Moderationskoffer benötigt.

Ablauf des Workshops

Für den Workshop ist folgender Ablauf geplant:

1. Begrüßung und Einführung (30 Minuten): Vorstellung der AG und der Teilnehmenden sowie der Ziele des Workshops

2. Theorie (30 Minuten): Überblick über Forschungsdatenmanagement und FAIR-Prinzipien, ausgerichtet auf Vorkenntnisse der Teilnehmenden und Bereitstellung von Materialien

[Pause]

3. Themensammlung (30 Minuten): Sammlung von Themen oder Fragen rund um klimabewusstes Forschungsdatenmanagement

4. Sessionplanung (10 Minuten): Themenwahl und Planung der Sessions sowie Zusammenstellung von Kleingruppen

5. Session 1, Diskussion und Ideenaustausch in Kleingruppen (30 Minuten): Diskussion auf Grundlage bereitgestellter Materialien und Fallstudien aus der eigenen Arbeitspraxis der Teilnehmenden

[Pause]

6. Session 2, Entwicklung von Handlungsansätzen in Kleingruppen (60 Minuten): Erarbeitung konkreter Maßnahmen, Best Practices oder Richtlinien

[Pause]

7. Kurzpräsentationen (60 Minuten): Präsentation und Diskussion der entwickelten Handlungsansätze

[Pause]

8.1 Erstellung eines Forschungsdatenmanagementplans (60 Minuten): Gemeinsame Erstellung eines Forschungsdatenmanagementplans anhand eines Templates

[Pause]

8.2 Fortsetzung: Erstellung eines Forschungsdatenmanagementplans (60 Minuten)

[Pause]

9. Zusammenfassung und Ausblick (60 Minuten): Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse und Erkenntnisse des Workshops mit Ausblick auf mögliche Folgeaktivitäten und weiteren Austausch

Der Zeitplan kann flexibel auf die Bedingungen vor Ort und die Bedürfnisse der Teilnehmenden angepasst werden.

Organisationsteam

Anja Gerber (ORCID 0000-0003-2576-1511, anja.gerber@klassik-stiftung.de ), ist seit 1.8.2023 an der Klassik Stiftung Weimar für die Task Area 6 „Qualification, Harmonisation and Integration“ der NFDI4Objects u. a. für die Erstellung von Objektbiografien und die Entwicklung einer N4O CoreOntology sowie Fragen des Forschungsdatenmaangements zuständig. Sie hat fundierte Kenntnisse in Datenmodellierung und Metadatenstandards sowie Erfahrungen im Umgang mit heterogenen Forschungsdaten. In ihrer bisherigen Tätigkeit an der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften war sie beim Corpus Vitrearum Medii Aevi unter anderem konzeptionell an der Entwicklung des „CVMA Digitaler Ressourcen Managers“ beteiligt, einer Erfassungsumgebung für Bilddaten, die nach einer projekteigenen Spezifikation mit Metadaten annotiert und als XMP in die Header der Bilddateien geschrieben werden. Im Sommersemester 2023 lehrte sie an der Fachhochschule Potsdam „Metadatenvertiefung“ im Bachelorstudiengang „Bibliothekswissenschaften“. Sie hat Informationswissenschaften und Digitales Datenmanagement studiert.

Lisa Rosendahl (ORCID 0000-0002-4826-4553 , rosendahl@beethovens-werkstatt.de ), Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Beethoven-Haus Bonn im Projekt Beethovens Werkstatt, studierte Musikwissenschaft, Geschichte und Digital Humanities in Düsseldorf und Münster. Ab Dezember 2022 arbeitete sie als wissenschaftliche Hilfskraft in der Beethoven-Gesamtausgabe sowie ab April 2021 am Musikwissenschaftlichen Seminar Detmold/Paderborn im DFG/AHRC-Projekt Beethoven in the House: Digitale Studien zu Bearbeitungen für Hausmusik (Kooperation mit der Universität Oxford, RISM Digital und dem Beethoven-Haus Bonn).

Beide Autorinnen engagieren sich in der AG „Greening DH“, die 2021 mit dem Ziel gegründet wurde, das Bewusstsein der Verbandsmitglieder für ökologische Aspekte von Aktivitäten im Bereich der Digital Humanities (Forschung, Lehre, Projektmanagement, Softwareentwicklung etc.) zu schärfen. Neben konkreten Handlungsanalysen und -empfehlungen geht es der AG darum, grundlegende Veränderungen, die sich daraus für das Fach ergeben, epistemologisch zu begleiten. Einige ihrer wichtigsten Arbeitsergebnisse sind die aktuelle Arbeit an „GreeningDH Guidelines“ für den DHd-Verband sowie das bereits online publizierte „The Digital Humanities Climate Coalition Toolkit“ zusammen mit der Digital Humanities Climate Coalition (DHCC). Neben technischen Prozessen, Fragen an Speichermanagement oder Infrastrukturen betrifft das auch den Bereich des Datenmanagements.