Ein Superrechner für Hamburg

Das Deutsche Klimarechenzentrum investiert zu seinem 20-jährigen Bestehen in neue Rechnerkapazitäten

9. November 2007

Vor zwanzig Jahren wurde in Hamburg das Deutsche Klimarechenzentrum (DKRZ) gegründet. Dessen Ziel ist es, die Klimadynamik mithilfe von Rechenmodellen quantitativ zu verfolgen. Zum Jubiläum bekommt das Institut etwa 60 Millionen Euro. Ein neues Gebäude und ein neuer Superrechner sollen die hohe Qualität der deutschen Klimaforschung auch in Zukunft sicherstellen.

Am Klimarechenzentrum werden die Ergebnisse verschiedenster Klimasimulationen gespeichert und für die weitere Auswertung durch deutsche oder internationale Forschergruppen bereit gehalten. Insgesamt sind bereits mehr als 6 Petabyte - das sind sechs Millionen Gigabyte - Simulations- und Messdaten in dem automatischen Magnetbandarchiv des DKRZ abgespeichert

Am 11. November 1987 wurde das Deutsche Klimarechenzentrum (DKRZ) in Hamburg gegründet, um zu erforschen, wie sich das Erdklima in Zukunft entwickelt und welche Konsequenzen sich daraus für die Umwelt des Menschen ergeben. Das zentrale, nichtkommerzielle Rechenzentrum sollte den deutschen Klimaforschern die Möglichkeit geben, das Klima nicht nur qualitativ sondern auch quantitativ zu erfassen.

Die Simulation klimatischer Prozesse erfordert eine hohe Rechenkapazität. Neben rein physikalischen Vorgängen, wie Strömungsdynamik, Strahlungsbilanz, Wärmeaustausch und Windeinwirkung auf den Ozeanen, erlauben es moderne Rechner auch die chemischen und biologischen Kopplungsmechanismen auszuwerten. Diese Rechenkapazitäten stehen Forschungsinstituten und Universitäten in der Regel nicht zur Verfügung. Seit seiner Gründung betreibt das DKRZ deshalb die modernsten und leistungsfähigsten Supercomputer und war damit von Beginn an ein wesentlicher Grundpfeiler für die weltweit führende Stellung der deutschen Klima- und Erdsystemforschung.

"Ohne die Supercomputer, Datenarchive und Serviceleistungen des DKRZ könnten wir die notwendigen Simulationen des globalen und zunehmend auch des regionalen Klimageschehens nicht durchführen", sagt Jochem Marotzke, wissenschaftlicher Direktor des Rechenzentrums und Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie.

60 Millionen Euro Finanzspritze

Ende 2008 wird das DKRZ ein neues Gebäude beziehen, das von der Freien und Hansestadt Hamburg mit 26 Millionen Euro finanziert wird. In den neuen Räumen werden zudem ein neuer Hochleistungsrechner und ein neues Datenarchiv installiert, die durch Investitionen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in Höhe von weiteren 33,1 Millionen Euro ermöglicht werden.

Der neue Rechner, ein IBM Power6 System, wird die Kapazität des bestehenden Systems um das rund 60-fache übertreffen. Mit einer Spitzenleistung von mehr als 140 Teraflop/s (das sind 140 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde) wird der Rechner zu den weltweit größten Supercomputern gehören, die für wissenschaftliche Zwecke eingesetzt werden. Diese Neuanschaffung ermöglicht einerseits, die Prognosen zukünftiger Klimaänderungen wesentlich genauer zu berechnen. Denn die simulierten Klimamodelle können von nun an durch eine höhere Anzahl komplexer Prozesse erweitert werden. Andererseits wird die räumliche Auflösung der Klimamodelle steigen. Damit werden auch regionale Phänomene wesentlich exakter erfasst werden können als heute.

Für die von Forschungsministerin Annette Schavan anlässlich des 2. Klima-Forschungsgipfels am 16.10.2007 in Berlin vorgestellte High-Tech-Strategie zum Klimaschutz wird so eine hervorragende Forschungsinfrastruktur für modellbasierte Simulationen des globalen Klimawandels und seiner regionalen Auswirkungen geschaffen.

Die laufenden Kosten des Zentrums von rund sechs Millionen Euro im Jahr werden von den Gesellschaftern der DKRZ GmbH getragen. Dies sind die Max-Planck-Gesellschaft, die Freie und Hansestadt Hamburg, die durch die Universität Hamburg vertreten ist, sowie das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung und das GKSS Forschungszentrum Geesthacht.

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