Supercomputing
Hoch- und Höchstleistungsrechnen (HPC) ist zentrale Schlüsseltechnologie für Forschung, Innovation und Wettbewerbsfähigkeit
Von der Medizin über die Klimaforschung bis zur Industrie 4.0. HPC ermöglicht die Verarbeitung riesiger Datenmengen und die Durchführung komplexer Simulationen mit hoher Präzision und Geschwindigkeit. Ohne diese Rechenleistung wären viele wissenschaftliche und industrielle Anwendungen kaum realisierbar.
Typische Einsatzgebiete sind Medizin, Materialforschung, Klima- und Wettermodellierung sowie Astro- und Teilchenphysik. Auch in Maschinenbau, Automobilindustrie und Luftfahrt sind HPC-gestützte Prozesse unverzichtbar. Sie erlauben es, komplexe Systeme zu modellieren, zu analysieren und zu optimieren – und sichern so Innovationsvorsprung.
Der wachsende Bedarf an künstlicher Intelligenz und großen Sprachmodellen erhöht den Anspruch an spezialisierte Recheninfrastruktur. Leistungsstarke Rechenzentren mit modernen GPU-Beschleunigern sind für das Training solcher Modelle unverzichtbar. Neue Technologien wie photonische Beschleuniger und Quantencomputing stehen bereits bereit.
Technologische Souveränität und Verantwortung
Der steigende Rechenbedarf erfordert eine erstklassige, nachhaltige Infrastruktur, die Europa im Rahmen des EuroHPC-Programms gemeinsam aufbaut. Deutschland verfügt bereits über ein hochmodernes Netz, das kontinuierlich ausgebaut wird, um Innovationskraft und Wertschöpfung zu sichern.
Der Ausbau der HPC-Infrastruktur braucht langfristige Investitionen und eine enge Verzahnung aller Akteure – von Hard- und Softwareentwicklung über Rechenzentrumsbetrieb bis Energieversorgung. HPC eröffnet neue Forschungsfelder und Dienstleistungen, die ohne diese Infrastruktur nicht denkbar wären. Die politischen Entscheidungen müssen diesen gesellschaftlichen Mehrwert verantwortungsvoll begleiten.
Nachhaltigkeit und Energieeffizienz im HPC
Mit dem wachsenden Bedarf an Rechenleistung steigen auch Energie- und Ressourcenverbrauch von HPC-Rechenzentren. Neben hohem Strombedarf erfordern sie Wasser zur Kühlung sowie wertvolle Rohstoffe wie seltene Erden und Metalle für die Hardware. Deutschland setzt hier Maßstäbe durch energieeffiziente Rechenzentren, die moderne Kühlsysteme, erneuerbare Energien und ressourcenschonende Materialien kombinieren.
Zukunftsweisend sind zudem neue Rechenparadigmen wie Quanten- und KI-Computing, die Effizienz und Leistung deutlich erhöhen. Um eine nachhaltige HPC-Infrastruktur zu schaffen, ist eine sektorübergreifende Planung nötig – von der räumlichen und gebäudetechnischen Fachplanung bis zur Integration erneuerbarer Energien direkt vor Ort.
Darüber hinaus bieten Softwareoptimierungen, intelligente Lastverteilung und verbessertes Datenmanagement großes Potenzial, den Energieverbrauch weiter zu senken. Diese ganzheitliche Herangehensweise senkt Betriebskosten, erhöht Transparenz und stärkt Deutschlands sowie Europas technologische Souveränität in einer zunehmend digitalen Welt.