Den Klimawandel berechnen, nicht produzieren

SCHWABACH - Keine moderne Wissenschaft kommt heutzutage mehr ohne außergewöhnlich leistungsfähige Rechner aus. Erdbebenforscher, Astronomen und Soziologen schätzen Computerberechnungen ebenso wie Industrieingenieure. Das Deutsche Klimarechenzentrum (DKRZ) in Hamburg betreibt einen Hochleistungsrechner ausschließlich für die deutschen Klimaforscher.

Geschäftsführer der gemeinnützigen GmbH ist ein Schwabacher. Prof. Dr. Thomas Ludwig hat 1980 am Adam-Kraft-Gymnasium Abitur gemacht. Nun hat der 50-jährige auf Einladung der Bürgerstiftung „Unser Schwabach“ in der Aula seiner ehemaligen Schule einen Vortrag zum Thema „Energieeffizienz bei Hochleistungsrechnern“ gehalten.

Ludwigs Meinung zufolge muss mit der enormen Leistungsentwicklung künftig nämlich immer auch eine Beachtung des Energiebedarfs einhergehen. Schon jetzt verbraucht das DKRZ jährlich Strom für zwei Millionen Euro. Er kommt ausschließlich aus erneuerbaren Quellen. Anderenfalls würde er die deutsche Klimabilanz mit 107000 Tonnen zusätzlichem Kohlendioxid belasten.

Rechnerisch fließt sämtlicher Strom aus einem deutschen Atomkraftwerk in die bundesdeutschen Hochleistungsrechner. Daten aus den vergangenen zwei Jahrzehnten belegen, dass sich die Rechnerleistung alle zehn Jahre vertausendfacht hat. Allein eine Verdopplung in Hamburg würde aber auch schon zu einer Verdopplung des Energiebedarfs dort führen. „Wir wollen den Klimawandel aber berechnen und ihn nicht produzieren“, sagt Ludwig.

Deshalb leitet der Informatik-Professor am DKRZ eine zehnköpfige Forschungsgruppe. Sie beschäftigt sich mit der Verbesserung der Energieeffizienz in Rechenzentren. Insbesondere die Verwendung der Abwärme ist ein wichtiges Thema. „Wir strahlen enorme Mengen ab, die das Kleinklima in einer Stadt beeinflussen“, weiß Ludwig. Grüne Informationstechnik aber, so der Informatiker, das könne nur der Anfang sein. „Grüne Wissenschaft ist die Zukunft“, sagt Thomas Ludwig.

Von den 500 größten Hochleistungsrechnern der Welt befinden sich 30 in Deutschland. Hamburg ist die Nummer vier davon und liegt global auf Platz 71. Nur Jülich, Stuttgart und München rangieren weiter vorne. Im DKRZ sind 8500 herkömmliche PC-Prozessoren zusammengeschaltet und rechnen parallel. „Der weltweit stärkste Rechner ist 100 Mal schneller“, sagt Ludwig. Er besteht aus über 548000 einzelnen Prozessoren.

Simulation ersetzt Versuch

Die Simulation von Produktionsprozessen oder Aerodynamik durch einen Rechner ist sehr viel billiger als reale Versuche. In der Forschung lassen sich auf diese Weise Modelle darstellen, die in der Praxis nicht möglich wären. Beispielsweise die Berechnung der Erderwärmung und der daraus resultierenden Folgen.

Thomas Ludwig hat eine lupenreine Hochschulkarriere hinter sich. Von 1980 bis 1987 hat er Informatik und Philosophie in Erlangen studiert und war bereits an einem Lehrstuhl beschäftigt. 1988 ging er mit seinem Chef nach München. Dort hat er promoviert und habilitiert. 2001 wurde er in Heidelberg zum Professor berufen. Acht Jahre hat er am Neckar ge-forscht und gelehrt. Seit zwei Jahren leitet er nun als Geschäftsführer das DKRZ. Thomas Ludwig kümmert sich dort um ein jährliches Budget von acht Millionen Euro und ist Chef von 60 Mitarbeitern.