Materialwissenschaften

Die Materialwissenschaften beschäftigen sich mit der Erforschung, Entwicklung und Anwendung von Materialien. Als interdisziplinäres Forschungsfeld bewegt sich diese Fachdisziplin an der Schnittstelle zwischen naturwissenschaftlichen Grundlagen (vorrangig Chemie, Physik) und ingenieurwissenschaftlichen Methoden, mit dem Ziel, neue Werkstoffe zu finden oder bestehende zu verbessern und für spezifische Einsatzgebiete zu optimieren. Entsprechend vielfältig gestaltet sich auch die Open Access-Landschaft in diesem Bereich, die sowohl die Fortschritte als auch die spezifischen Herausforderungen der jeweiligen Bezugsdisziplinen widerspiegelt. Die Materialwissenschaften profitieren von den unterschiedlichen Open-Access-Traditionen ihrer Grundlagendisziplinen. Während aus der Physik stammende Bereiche wie die Festkörperphysik bereits seit langem etablierte Open-Access-Strukturen nutzen – insbesondere das Repositorium arXiv für Preprints – sind chemisch und ingenieurwissenschaftlich geprägte Teilgebiete der Materialforschung noch zurückhaltend bei der Übernahme offener Publikationsmodelle. Ein zentrales Charakteristikum der Materialwissenschaften ist die enge Verbindung zur industriellen Anwendung. Ähnlich wie in den Ingenieurwissenschaften führt diese Industrienähe zu besonderen Vorbehalten gegenüber Open Access. Forschungsergebnisse, die unmittelbare kommerzielle Verwertungsmöglichkeiten bieten, werden oft zurückhaltend veröffentlicht, um Patentrechte und Lizenzmöglichkeiten nicht zu gefährden. Die DEAL-Verträge mit großen Verlagen wie Wiley, Springer Nature und Elsevier haben auch für die Materialwissenschaften positive Auswirkungen, da viele materialwissenschaftliche Zeitschriften in den Portfolios dieser Verlage enthalten sind.

Zusätzlich zu OA-Zeitschriften gibt es auch eine große Bandbreite an OA-Büchern. Unter dem Subject "Materials Science" listet das Directory of Open Access Books (DOAB) 341 Titel (Stand November 2025). Die Online library and publication platform OAPEN verzeichnet unter dem Subject "Materials Science" 101 Titel (Stand November 2025). 

Die Nationale Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) bündelt Initiativen zur systematischen Erfassung, Sicherung und Bereitstellung von Forschungsdaten in Deutschland. Für die Materialwissenschaften und Werkstofftechnik sind insbesondere drei Konsortien von Relevanz: 

• NFDI-MatWerk - NFDI für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
• FAIRmat - FAIRe Dateninfrastruktur für die Physik der kondensierten Materie und die chemische Physik fester Stoff
• NFDI4Ing - NFDI für die Ingenieurwissenschaften

Gemeinsam tragen sie dazu bei, Daten nachhaltig nutzbar zu machen und die materialwissenschaftliche Forschung zu vernetzen. 

Sie stehen im Austausch mit dem Fachinformationsdienst Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, kurz FID Materials Science. Dieser stellt verschiedene Tools und Services für Forschende aus den Materialwissenschaften und der Werkstofftechnik bereit. Ziel ist eine rasche und effektive Informationsversorgung und Vernetzung der wissenschaftlichen Community:

• Der Material Hub kombiniert Material- und Werkstoffinformationen aus Forschung und Industrie und ermöglicht so eine intuitive und effiziente Recherche. Datenanbieter profitieren von der Möglichkeit ihre Forschungsergebnisse bzw. Materialien bekanntzumachen.
• Mit dem Materials Guide können materialwissenschaftliche Datenbanken gefunden und nach Werkstoffklassen und den Zugangsmöglichkeiten gefiltert werden.
• Ausgehend von öffentlich zugänglichen Informationen gibt die Materials Map einen Überblick über die Forschungsgemeinschaft der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, ihre Akteure und deren Expertisen und Veröffentlichungen.

Für die Materialwissenschaften gibt es verschiedene fachlich relevante Daten-Repositorien:

• NOMAD (materialwissenschaftliche Daten verwalten und teilen)
  • Das Repositorium ermöglicht es Forschenden, Simulationen elektronischer Strukturen durch die Veröffentlichung von Eingabe- und Ausgabedateien zu teilen.
  • Seit Oktober 2021 finden die wichtigsten Software-Entwicklungen für das NOMAD Lab im NOMAD Data Center an der HU Berlin (NOMAD HUB) statt. Dieses Zentrum wurde eingerichtet, um FAIRmat, das NFDI-Konsortium für Festkörperphysik und chemische Physik von Feststoffen, zu beherbergen.
  • Weitere Services: Encyclopedia, AI Toolkit und Archiv
• Kadi4Mat
  • Diese virtuelle Forschungsumgebung mit Schwerpunkt in den Materialwissenschaften ermöglicht die kombinierte Nutzung einer Repositoriumskomponente (Verwalten und Austausch von Daten) mit einer ELN-Komponente (Electronic Lab Notebook; Daten analysieren, visualisieren und umzuwandeln)
• Materials Cloud (EPFL, Schweiz)
  • Hierbei handelt es sich um eine Plattform für rechnergestützte Materialwissenschaften, die eng verknüpft mit AiiDA (Automatisierung von Simulationen) ist und ein Datenarchiv, diverse Tools sowie Visualisierungen bietet.
• Materials Project (Lawrence Berkeley National Lab, USA)

Weitere (internationale) Repositorien können unter re3data.org gefunden werden – aktuell sind 59 Einträge unter dem Subject Materials Science gelistet (Stand November 2025)

Weiterhin gibt es über DBIS (Datenbankinformationssystem) die Möglichkeit Fachdatenbanken für Werkstoffwissenschaften und Fertigungstechnik zu finden. Hier werden sowohl frei zugängliche als auch lizenzpflichtige Datenbanken aufgeführt.

Open Educational Resources (OER) sind frei zugängliche und kostenlos verwendbare Bildungsmaterialien jeglicher Art. Die Seite twillo listet unter dem Fach "Materialwissenschaft und Werkstofftechnik" 140 Ergebnisse (Stand November 2025). Auch die Webseite OERSI (Open Educational Resources Search Index) führt für das Fachgebiet "Materialwissenschaft und Werkstofftechnik" 140 Ergebnisse auf (Stand November 2025).