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Supercomputer für die Spitzenforschung in Norddeutschland

Brandenburg tritt Norddeutschem Verbund für Hoch- und Höchstleistungsrechnen bei: Deutschlands Norden erhält ab dem Herbst 2013 einen neuen Supercomputer für die Spitzenforschung. Die Verträge für das neue Rechnersystem HLRN-III wurden gestern nach europaweiter Ausschreibung am Konrad-Zuse-Zentrum für Informationstechnik in Berlin und am Regionalen Rechenzentrum Niedersachsen der Leibniz-Universität Hannover mit der Firma Cray unterzeichnet. Die Investitionskosten von 30 Mio. Euro tragen je zur Hälfte der Bund und die beteiligten Länder.

Neuer Supercomputer für die Spitzenforschung in Norddeutschland
Großrechner mit Verbundstruktur (Bild: BWF)

Auftraggeber ist der Norddeutsche Verbund für Hoch- und Höchstleistungsrechnen (HLRN-Verbund), der 2001 von den Bundesländern Berlin, Bremen, Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen und Schleswig-Holstein gegründet wurde. Der HLRN-Verbund betreibt gemeinsam ein verteiltes Supercomputersystem an den Standorten Berlin und Hannover. Nach dem kürzlich erfolgten Beitritt Brandenburgs bündeln nun sieben von 16 Bundesländern ihre Kräfte im Hoch- und Höchstleistungsrechnen.

Alle Bundesbürger müssten 60 Jahre lang rund um die Uhr rechnen, um die Rechenleistung vom neuen Supercomputer HLNR-III in einer Sekunde zu erreichen

Der neue Supercomputer wird mit einer Spitzenleistung von 2,6 PetaFlops (2,6 Billiarden Operationen pro Sekunde) im Endausbau die Leistung seines Vorgängersystems um das rund zehnfache übersteigen. Zum Vergleich: Um die Rechenleistung zu erreichen, die der neue Supercomputer für den Norden in einer Sekunde erbringt, müssten alle 80 Millionen Bundesbürger 60 Jahre lang 24 Stunden am Tag pro Minute eine Addition oder Multiplikation mit mehrstelligen Zahlen ausführen. Würde man den verfügbaren Datenspeicher mit einem Videofilm in HD-Qualität füllen, so hätte dieser eine Laufzeit von 120 Jahren. Prof. Dr.-Ing. Rung, Technische Universität Hamburg-Harburg und Mitglied des Wissenschaftlichen Ausschusses des Hochleistungsrechners Norddeutschland: „Bei der Nachfrage der Wissenschaftler nach den Ressourcen des Hochleistungsrechners Norddeutschland ist eine stark steigende Tendenz zu verzeichnen. Das gilt insbesondere in Bezug auf den Höchstleistungssektor.“

Anwendungsgebiete unter anderem Umweltforschung und Klimawissenschaften

Die Nutzung von Supercomputern ist in vielen Disziplinen mittlerweile Voraussetzung für exzellente Forschungsleistungen. Sie hat zu einer drastischen Beschleunigung der Entwicklungszyklen geführt. Hauptanwendungsgebiete des Hochleistungsrechners Norddeutschland sind Umweltforschung und Klimawissenschaften, Ingenieuranwendungen, Schiffbau sowie Grundlagenwissenschaften wie Physik, Chemie und Lebenswissenschaften.

Das Rechnersystem wird zur konstruktiven Verbesserung von Verkehrsflugzeugen und ihren Triebwerken und damit zur Verringerung von Lärm und Abgasen eingesetzt. Auch dreidimensionale Modelle von extrasolaren Gasplaneten werden damit zum besseren Verständnis der Struktur der Planetenatmosphäre simuliert. Die dabei entwickelten Methoden sind in so verschiedenen Gebieten wie der Entwicklung von Klimamodellen, Fusionsreaktoren und Raketenantrieben oder in der Medizin anwendbar. Sie kommen auch in der Vorhersage und Untersuchung von Wirbelstürmen zum Einsatz.

Hamburger Forschungsprojekte profitieren von zehnfach höherer Leistungsfähigkeit

Durch die Nutzung des Hochleistungsrechners Norddeutschland haben bereits mehrere Hamburger Forschungsprojekte nationale und internationale Anerkennung erworben, z.B. das Projekt „Nano-Spintronics“ (Grundlagenforschung für Schaltungen auf atomarer Ebene) der Physik der Universität Hamburg, die Forschung über „Extrasolare Planeten“ an der Hamburger Sternwarte oder die Projekte der Strömungsmechanik (Strömungsmodelle im Schiffbau, bei Flugzeugen, in Städten oder im Offshore-Bereich) an der Technischen Universität Hamburg-Harburg. Auch weitere Forschungsprojekte mit unmittelbarem Nutzen für Hamburg sind durchgeführt worden, z.B. über die innovative Konstruktion von Kaianlagen oder die Sedimentierung im Hamburger Hafen.Mit dem HLRN-III steht der Wissenschaft in Norddeutschland nun eine leistungsfähigere Infrastruktur für das Hoch- und Höchstleistungsrechnen zur Verfügung, die die Wettbewerbsfähigkeit der Spitzenforschung im internationalen Vergleich sichert.

(Behörde für Wissenschaft und Forschung Hamburg)

Christoph Schroeder

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