ESN4NW: Energieoptimierte Supercomputer-Netzwerke durch die Nutzung von Windenergie

Motivation

High-Performance

Computing (HPC) gehört heute in vielen wissenschaftlichen Disziplinen zu den

grundlegenden Forschungsmethoden, zum Beispiel in der Klimamodellierung, in der

Astrophysik und in der Biologie. Alle Rechenzentren in Deutschland benötigen

ca. 3 % des nationalen Stroms. Selbst geringe Energieeinsparungen in

Rechenzentren führen zu einer relevanten Einsparung an CO2. Ziel der

Förderrichtlinie „GreenHPC“ ist es, durch Verbesserung der Energieeffizienz im

High-Performance Computing in der Forschung und auch in kommerziellen

Rechenzentren die Innovationskraft am Standort Deutschland zu stärken.

Ziele

und Vorgehen

Um

Überlastungen des Stromnetzes zu vermeiden, müssen Windkraftanlagen unter

Verlust erzeugbarer Energie abgeregelt werden. Ziel des Vorhabens ESN4NW ist

es, die emissionsarme Energie für Rechenknoten im High-Performance Computing

direkt und dynamisch zu nutzen. Der Schwerpunkt des Vorhabens ist ein

Integrationskonzept der Rechenknoten in viele Anlagen und eine emissionsarme

Betriebsführung über deren dynamische Aktivierung. Die verteilte Infrastruktur

von HPC-Rechenknoten, die dynamisch aktivierte Rechenleistung, die lokale

Stromnetzauslastung sowie Windenergieleistung bilden dabei ein komplexes

Gesamtsystem, das im Projekt durch einen intelligenten digitalen Zwilling

modelliert wird. Dieser ermöglicht eine nachhaltige, ganzheitliche

Betriebsführung zum Heben aller Potenziale.

Innovationen

und Perspektiven

Das

Projekt untersucht alle Potenziale in der Betriebsführung von verteilten

HPC-Rechenzentren in Windenergieanlagen und liefert einen neuen Ansatz zur

Energie- und Emissionseinsparung. Für das zukünftige High-Performance Computing

eröffnet sich durch das Vorhaben die Möglichkeit, dezentraler,

kostenoptimierter, zuverlässiger, flexibler und umweltfreundlicher operieren zu

können.