Hochleistungsrechner im Industriepark Höchst

Optimale Infrastruktur für den "LOEWE-CSC" der Frankfurter Goethe-Universität - Energiekonzept von Infraserv Höchst als Standortvorteil

(PresseBox) ( Burgkirchen, )
Der Industriepark Höchst wird Standort des neuen Hochleistungsrechners "LOEWE-CSC" der Goethe-Universität Frankfurt, der voraussichtlich zu den 100 schnellsten Rechnern der Welt (Top500 Supercomputer Rangliste) gehören wird. 5,4 Millionen Euro wurden in den "LOEWE-CSC" investiert. Infraserv Höchst, die Betreibergesellschaft des Industrieparks, stellt für den Betrieb des Hochleistungsrechners die Fläche und Versorgungsleistungen zur Verfügung und entwickelte eigens dafür ein Konzept, das neben einer optimalen Infrastrukturanbindung auch sehr geringe Betriebskosten ermöglicht.

"Wir freuen uns sehr, dass wir die Goethe-Universität von den Vorteilen unseres Standorts überzeugen konnten", sagt Infraserv-Geschäftsführer Dr. Roland Mohr. "Innerhalb kurzer Zeit konnten wir eine individuell auf den Bedarf des Großrechners konzipierte Lösung ausarbeiten, die der Universität ein Höchstmaß an Effizienz beim Betrieb ihres Rechners gewährleistet." Mit dem LOEWE-CSC beginnt nach Ansicht von Prof. Dr. Volker Lindenstruth vom Lehrstuhl für Hochleistungsrechnerarchitektur der Goethe-Universität eine neue Ära des Höchstleistungsrechnens - sowohl mit Blick auf die Leistungs- als auch die Energieeffizienz: "Die Infrastruktur des Industriepark Höchst bietet optimale Rahmenbedingungen, um unser Green-IT-Konzept erfolgreich umsetzen zu können. Vor allem das effiziente Energieerzeugungskonzept und das Knowhow von Infraserv Höchst in Bezug auf Hochleistungskühlsysteme waren für uns ausschlaggebende Kriterien für die Standortwahl."

Kühlung benötigt weniger als zehn Prozent der Nutzleistung

Zentraler Ansatzpunkt für einen effizienten Rechnerbetrieb sind die Energieaufwendungen. Sie machen einen wesentlichen Teil der Betriebskosten aus. Mit der von Infraserv Höchst entwickelten Lösung für die Energieversorgung für den "LOEWE-CSC" wird das bereits in der Hardware umgesetzte Green-IT-Konzept der Goethe-Universität konsequent auch im Infrastrukturbereich fortgesetzt.

Die Hardware des Rechners arbeitet mit einer internen Wasserkühlung, die eine sehr lokale und damit effiziente Kühlung möglich macht. Sie wird über ein externes Kühlwassersystem versorgt. Für die Kühlwassererzeugung errichtet Infraserv Höchst in unmittelbarer Nähe zur Rechner-Anlage einen Kühlturm mit zwei voneinander unabhängigen Kühlkreisläufen, um eine Verunreinigung der Kühlkreisläufe im Rechner zu vermeiden. "Diese Lösung kühlt nur dann aktiv, wenn die Raumtemperatur einen kritischen Wert erreicht hat", erläutert Alois Strott, Leiter Standortansiedlung bei Infraserv Höchst. "Bis dahin läuft das Kühlungssystem passiv. Lediglich die Umwälzpumpen, die nur wenig Strom benötigen, sind dann in Betrieb." Eine höhere als die bisher übliche Betriebstemperatur spart zusätzlich Energie, denn jedes Grad Celsius, um das die Temperatur in einem Rechenzentrum abgesenkt wird, verursacht einen rund fünf Prozent höheren Energieverbrauch bei der Kühlung. "Gespräche mit Vertretern der Industrie haben ergeben, dass eine Betriebstemperatur von durchschnittlich 30 Grad Celsius von praktisch allen Herstellern unterstützt wird", sagt Prof. Dr. Lindenstruth.

Die Kühlung des Rechners, der eine maximale Leistungsaufnahme von knapp 500 Kilowatt hat, erfordert mit diesem Konzept einen Energieaufwand von weniger als zehn Prozent der Nutzleistung. Üblicherweise liegt dieser Wert bei 40 bis 100 Prozent - entsprechend groß ist im Industriepark Höchst das Einsparvolumen bei den Betriebskosten.

Effizientes Energiekonzept fördert Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit

Die Betriebskosten können auch durch einen günstigen Strompreis niedrig gehalten werden. "Die relativ hohe Eigenerzeugungsquote und die Nutzung unterschiedlicher Energieträger im Industriepark Höchst reduzieren die Abhängigkeit von den Entwicklungen der Energiemärkte und ermöglichen Energiepreise, die im internationalen Vergleich wettbewerbsfähig sind", sagt Alois Strott. Auch in puncto Nachhaltigkeit unterstützt das Energiekonzept von Infraserv Höchst die "Green-IT" der Goethe-Universität. Denn seit Jahren bezieht der Industriepark-Betreiber in seinen breit gefächerten Energiemix auch regenerative Energieträger ein. Beispielsweise werden organische Abfälle zusammen mit Klärschlämmen in Biogas umgewandelt. Noch in diesem Jahr wird eine Anlage zur Nutzung heizwertreicher Abfälle für die Energieversorgung in Betrieb genommen. Und auch die konsequente Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung trägt dazu bei, dass fossile Brennstoffe und CO2-Emissionen eingespart werden.

Vorhandene Infrastruktur schafft Kostenvorteile

Durch die im Industriepark vorhandene Redundanz in der Stromversorgung konnte die Goethe-Universität auf ein zusätzliches Stromversorgungsnetz für ihren Hochleistungsrechner verzichten. Auch an anderer Stelle erweist sich die Infrastruktur des Standorts für den Betrieb eines Rechenzentrums von Vorteil: Angefangen von dem Knowhow der Experten für Facility Management von Infraserv Höchst, die am Standort auch eigene Rechenzentren betreiben, über die sicherheitsrelevanten Einrichtungen des Standortes, der nicht öffentlich zugänglich ist und höchsten Sicherheits-Standards entspricht, bis hin zur eigenen Werkfeuerwehr, die innerhalb weniger Minuten vor Ort sein kann und eine separate Löschanlage überflüssig macht. Für den Rechner werden bereits vorhandene Räumlichkeiten genutzt, die lediglich hinsichtlich der notwendigen Brand- und Schallschutzmaßnahmen angepasst werden mussten. Die Anbindung des Hochleistungsrechners an den Netzwerkring der Goethe-Universität erfolgt über eine Highspeed-Glasfaseranbindung mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 10 Gigabit pro Sekunde und das interne Glasfasernetz im Industriepark.

"Auf Basis unserer hohen fachlichen Kompetenz und unserer Erfahrung mit industrieller Infrastruktur konnten wir für die Goethe-Universität nicht nur ein sehr bedarfsorientiertes Konzept entwickeln und umsetzen, sondern auch eines, das nur relativ geringe Investitionen notwendig macht", betont Dr. Mohr. Und das in einer beachtlichen Umsetzungsgeschwindigkeit von nur acht Monaten vom ersten Kontakt bis zur Realisierung.

LOEWE-CSC: einer der schnellsten und energieeffizientesten Rechner

"LOEWE" steht für "Landes-Offensive zur Entwicklung wissenschaftlichökonomischer Exzellenz" und ist der Titel des im Jahr 2008 vom Land Hessen aufgelegten Forschungsförderungsprogramms. In diesem Jahr bewilligte die Forschungsgemeinschaft einen Hochleistungsrechner, mit dem die Goethe-Universität Frankfurt ihre Rechnerkapazitäten zur Nutzung einer Vielzahl von Disziplinen ausbauen kann. Der Rechner hat eine theoretische Spitzenleistung 599 Teraflops in doppelter Genauigkeit - was 599 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde entspricht. Im Vergleich zu den 500 schnellsten Rechnern der Welt (www.top500.org) würde die Spitzenrechenleistung des "LOEWE-CSC" heute zu den 15 schnellsten Rechnern der Welt gehören. Der Aufbau des Hessischen Hochleistungsrechners der Goethe-Universität "LOEWE-CSC" im Industriepark Höchst hat bereits begonnen. Im Sommer dieses Jahres soll er in Betrieb genommen werden, mit einem Regelbetrieb wird ab Herbst gerechnet.
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