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Sachsen

Dresdner Rechner macht Fliegen billiger und besser

Ein Supercomputer des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt berechnet ab heute neue Flugzeuge, künftige Raumtransporter und saubere Motoren.

Virtuell entwickelt und getestet. Im Dresdner Großrechner sollen die Flugzeuge der Zukunft entstehen.
Virtuell entwickelt und getestet. Im Dresdner Großrechner sollen die Flugzeuge der Zukunft entstehen. © DLR

Jetzt beginnt das ganz große Rechnen in Dresden. Erstmals sollen in Deutschland virtuelle Flugzeuge entwickelt und sogar für den Flug zugelassen werden – lange vor ihrem realen Erstflug. Der neue Supercomputer dafür steht in Dresden und geht am heutigen Mittwoch in Betrieb. Cara ist der bisher leistungsstärkste Rechner, den Sachsen je hatte.

Für 20,7 Millionen Euro hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hier sein zentrales Rechenzentrum für eine neue Virtualität aufgebaut. Mit 8,6 Millionen Euro beteiligt sich daran das Land Sachsen. 

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Mit seinen fast 150.000 Rechnerkernen sei Cara im internationalen Vergleich einer der leistungsstärksten Supercomputer, der für die Luft- und Raumfahrtforschung zur Verfügung stehe, sagt DLR-Luftfahrtvorstand Rolf Henke. Das deutschlandweite DLR bietet nun von Dresden aus Rechenkapazitäten für seine insgesamt 47 Institute an.

Das Zentrum fürs Hochleistungsrechnen (ZIH) der TU Dresden wird diesen Supercomputer zusätzlich zu seinen eigenen betreiben, direkt im Rechnergebäude der Uni. Allein in den kommenden fünf Jahren werden für das DLR nochmals 15 Millionen Euro für den Betrieb dieses Rechners hinzukommen. 

Die TU ist aber nicht nur der Hausmeister, sondern wissenschaftlicher Partner. Wolfgang Nagel, Herr über die Supercomputer in Dresden, spricht von einer "neuen strategischen Kooperation". 

Simulation einer Lärmausbreitung am Boden, auch dies entstand im Großrechner.
Simulation einer Lärmausbreitung am Boden, auch dies entstand im Großrechner. © DLR

Sauber fliegen

Nur zwei solcher Rechenzentren will das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt aufbauen. Sie sollen sich in Notfällen auch gegenseitig ersetzen können. Der Rechner in Göttingen befindet sich bisher noch im Bau und geht erst 2021 in Betrieb. Dresden sei also ganz vorn dabei , sagt Rolf Henke im Gespräch mit der SZ. 

Seit einem halben Jahr laufen hier die Tests. Nun starten die ersten virtuellen Großprojekte: Geringerer Kerosinverbrauch, Schadstoffreduzierung, leisere Triebwerke, die Schallminderung überhaupt und ein komfortablerer Flug selbst bei Böen, all das verbirgt sich hinter der sogenannten virtuellen Optimierung von Flugzeugen.

Das Fliegen soll sauberer, besser und billiger werden. Der Hochleistungsrechner Cara ist die Voraussetzung für die Flugzeuge der Zukunft. Dieser Supercomputer ersetzt dabei viele bisher nötige reale Versuche. Selbst die ersten Zulassungen und Zertifizierungen per virtuellen Flugtests beginnen nun.

In diesen Schränken werden die Flugzeuge der Zukunft berechnet. Der neue Supercomputer Cara des DLR steht im Rechnerraum an der TU Dresden. 
In diesen Schränken werden die Flugzeuge der Zukunft berechnet. Der neue Supercomputer Cara des DLR steht im Rechnerraum an der TU Dresden.  © DLR

Zu wenig Zeit

Die Investition in Dresden "das ist auf keinen Fall eine Quotengeschichte für Ostdeutschland. Das meinen wir inhaltlich ernst, was wir hier aufbauen", sagt Rolf Henke. Nicht zuletzt durch das 2017 in Dresden gegründete DLR-Institut zur Virtualisierung mache der neue Supercomputer in Dresden sehr viel Sinn. 

Wenn die 47 Institute Zugriff auf diesen Rechner der Extraklasse haben, dann ist die Rechenzeit stets knapp. Sie wird letztlich von einem wissenschaftlichen Gremium vergeben. Denn auch die Raumfahrt will dort hin. 

Neue Raumfahrzeuge entstehen auf diesem Großrechner. Neue Raketentriebwerke sollen virtuell zünden. Bessere Motoren für Kraftfahrzeuge warten auf ihren simulierten Test. Und die Atmosphärenforscher warten schon lange darauf, ihre neuen Modelle zu Schadstoffausbreitung, Wetter und Wolken durchzurechnen.

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Schon jetzt ist absehbar, dass diese neuen Rechenkapazitäten in Dresden nicht lange reichen werden. "Bei den 20 Millionen wird es nicht bleiben", sagt daher Rolf Henke. "Das geht weiter." Und Wolfgang Nagel, Chef des Uni-Rechnerraumes, setzt hinzu: "Platz dafür haben wir jedenfalls noch."

Die Luftströmungen in einer Turbine sichtbar gemacht, dafür sind Großrechner nötig
Die Luftströmungen in einer Turbine sichtbar gemacht, dafür sind Großrechner nötig © DLR