Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Superhirn im Dienst der Spitzenforschung

04.03.2016

Hohe Rechenleistung und eine innovative Visualisierungstechnik für modernste Simulationsmethoden bietet der neue Forschungshochleistungsrechner ForHLR am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Er ermöglicht Forscherinnen und Forschern aus ganz Deutschland, komplexe Probleme in neuen Dimensionen zu bearbeiten. Baden-Württembergs Wissenschaftsministerin Theresia Bauer und der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka, haben den ForHLR heute feierlich in Betrieb genommen.

„Dieser neue Supercomputer wurde im Rahmen des Forschungsbautenprogramms mit einem Gesamtvolumen von rund 26 Mio. Euro bewilligt, die Hälfte davon aus zentralen Mitteln des Landes. Diese Anstrengung unternehmen wir, weil die Digitalisierung enorme Chancen bei der Bewältigung großer gesellschaftlicher Herausforderungen bietet. Die Digitalisierung ist für die baden-württembergische Landesregierung ein zentraler politischer Schwerpunkt.


Der neue Forschungshochleistungsrechner ermöglicht Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aller Fachrichtungen, komplexe Probleme in neuen Dimensionen zu lösen.

Markus Breig, KIT


Der neue Forschungshochleistungsrechner

Markus Breig, KIT

Der ForHLR wird insbesondere Anwendern aus den Forschungsbereichen Umwelt, Energie, Nanowissenschaften und Materialwissenschaften ermöglichen, komplexe Anwendungsprobleme in neuen Größenordnungen zu bearbeiten“, sagte die baden-württembergische Wissenschaftsministerin Theresia Bauer anlässlich der Vorstellung des ForHLR am Steinbuch Centre for Computing (SCC) des KIT. Das Land Baden-Württemberg und der Bund finanzieren den ForHLR.

„Hochleistungsrechnen und ausgefeilte Simulationsmethoden spielen heute eine entscheidende Rolle in der Spitzenforschung“, erklärte der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka. „Wer international ganz vorne mit dabei sein will, braucht höchste Rechenleistung und Speicherkapazität. Mit ihrer Hilfe kommt die Wissenschaft in Fragen der Energie- und Mobilitäts- wie Umweltforschung schneller zu neuen Lösungen. Damit fügt sich der ForHLR perfekt in die Strategie des KIT ein."

Beim neuen ForHLR II handelt es sich um ein Petaflop-System mit mehr als 1 170 Knoten, über 24 000 Rechenkernen und 74 Terabyte Hauptspeicher. Ein Petaflop entspricht einer Billiarde Rechenoperationen pro Sekunde.

Damit ist der ForHLR II etwa zweieinhalb Mal leistungsstärker als der ForHLR I, der bereits seit September 2014 am KIT in Betrieb ist. Der ForHLR ist in einem ebenfalls von Bund und Land geförderten Rechnergebäude mit neuester Kühltechnologie für einen besonders energieeffizienten Betrieb untergebracht. So wird beispielsweise in der kalten Jahreszeit die Abwärme des Systems zur Heizung der Bürogebäude genutzt.

„Der Hochleistungsrechner passt hervorragend in die vorhandene Rechen-Infrastruktur des KIT und erleichtert den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern optimal den Wechsel zwischen den verschiedenen Systemen“, so Professor Bernhard Neumair, Geschäftsführender Direktor des Steinbuch Centre for Computing des KIT.

„Große, vorhandene Datenbestände lassen sich nahtlos auf dem ForHLR und anderen High-Performance-Computing-Systemen oder auch im Smart Data Solution Center Baden-Württemberg analysieren - und schließlich am KIT visualisieren. Das Wissenschaftsnetz BelWü stellt zudem den schnellen Datentransfer von anderen Universitäten zum KIT und umgekehrt sicher.“

Bessere Simulationen im Bereich Energie und Umwelt sowie Nano- und Materialwissenschaften

Der Hochleistungsrechner verteilt die Rechenarbeit auf viele Prozessorkerne (Parallelisierbarkeit). Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern können mit seiner Hilfe komplexe Forschungsfragen bearbeiten, besonders in den Bereichen Energie, Umwelt sowie Nano- und Materialwissenschaften. Mit verbesserten Simulationsmethoden lassen sich Modelle verschiedener physikalischer Systeme und unterschiedlicher räumlicher und zeitlicher Skalen miteinander koppeln.

So können Forscher beispielsweise hochkomplexe Klimamodelle rechnen und somit unter anderem die globale Erwärmung, deren Rückkopplung auf regionale Klimaschwankungen, die vollständige Integration des lokalen Wasserkreislaufs von der Biosphäre bis in die Atmosphäre oder auch die Ausbreitung und detaillierte Auswirkung von Luftschadstoffen genau untersuchen.

Vor dem Hintergrund der Energiewende ist die Forschung zu umweltverträglicher Energieumwandlung, -speicherung und -verteilung von hoher gesellschaftlicher Bedeutung. Beispielsweise ist es für die Entwicklung schadstoff- und geräuscharmer Motoren und Turbinen wichtig, Strömungsphänomene zu simulieren. Untersucht werden auch chemische Verbrennungsprozesse und Materialschwingungen.

„Der Erfolg und die Effizienz neuer Technologien hängen ganz entscheidend von der Entwicklung und Herstellung neuer Materialien ab“, sagte Professor Peter Gumbsch, Leiter des Instituts für Angewandte Materialien am KIT und Mitglied des Wissenschaftsrates, in seinem Festvortrag. „Mit dem neuen Hochleistungsrechner werden wir funktionale Werkstoffe und Nanostrukturen, Reibung, Verschleiß und Verformungsprozesse grundlegend erforschen und damit Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften entwickeln können.“

Service für die Wissenschaft in Deutschland

Der neue Hochleistungsrechner steht Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aller Fachrichtungen aus ganz Deutschland zur Verfügung. Als Parallelrechner der Leistungsebene 2 fügt sich der neue Hochleistungsrechner am KIT perfekt in die Landesstrategie ein und schließt die Lücke zwischen nationalen Höchstleistungsrechenzentren (Leistungsebene 1) und der Hochleistungsrechen-Grundversorgung für Landesuniversitäten (Leistungsebene 3).

Energieeffizientes Rechnen – Visualisierte Ergebnisse

Wissenschaft erzeugt heute stark wachsende Datenmengen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die optische Darstellung der Mess- und Simulationsergebnisse. In das Rechnersystem integriert sind daher auch spezielle Visualisierungsrechner. Angeschlossen an das neue Visualisierungslabor lassen sich die Simulationsergebnisse in 3D-Technologie mit einer Projektion von 6,7 mal 2,3 Metern begutachten. Die Auflösung beträgt mehr als 13 Megapixel und kann auf dem Screen im 2D und 3D-Cinerama-Modus abgespielt werden.

Trotz seiner Leistung arbeitet der Hochleistungsrechner energieeffizient: Eine Warmwasserkühlung sorgt für ganzjährig freie Kühlung des zentralen Systems. Damit kommt das System praktisch ohne energieintensive zusätzliche Kältemaschinen aus. Die Abwärme des Systems wird beispielsweise in den kalten Monaten zur Heizung von Bürogebäuden genutzt, was die Heizkosten senkt und die Umwelt entlastet. Für diejenigen Komponenten des Systems, die noch eine klassische Kaltluftkühlung benötigen, wird das derzeit aufgebaute Fernkältenetz am Campus Nord des KIT über Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Kälteleistung bereitstellen.

Kunst am Bau – „Wachsender Stein“

Timm Ulrichs Kunstwerk „Wachsender Stein“ konnte sich bei der Ausschreibung „Kunst am Bau“ durchsetzen. Ein schrittweise wachsender Stein – insgesamt sind es neun Objekte - durchqueren, ausgehend vom Innenhof des Neubaus das Foyer und setzen sich im Außenraum fort. Die wachsenden Steine verhalten sich zueinander in präziser mathematischer Progression, sowohl in ihrer Größe als auch in Bezug auf ihren Abstand. Ihr unvorstellbar kleiner Nukleus ist im Rechner verborgen und strahlt von dort in einer geraden Linie aus.

Weiterer Kontakt:

Monika Landgraf, Pressesprecherin, Leitung Presse, Tel.: +49 721 608-48126
Fax: +49 721 608-43658, E-Mail: presse@kit.edu

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verbindet seine drei Kernaufgaben Forschung, Lehre und Innovation zu einer Mission. Mit rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie 25 000 Studierenden ist das KIT eine der großen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas.

KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft

Das KIT ist seit 2010 als familiengerechte Hochschule zertifiziert.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: http://www.kit.edu

Weitere Informationen:

http://www.kit.edu

Monika Landgraf | Karlsruher Institut für Technologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Smart Living: VDE-Institut entwickelt Cloud-basierte interoperable Testplattform
15.02.2017 | VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.

nachricht Saarbrücker Informatiker machen „Augmented Reality“ fotorealistisch
15.02.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie