GSI und NDC-GARBE kooperieren zur Entwicklung und Vermarktung der nachhaltigen Green-IT-Cube-Technologie durch das Digital Open Lab

11.07.2023 | 

Die GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH („GSI“) und die NDC-GARBE Data Centers Europe GmbH („NDC-GARBE“) haben einen Kooperationsvertrag unterzeichnet. Bereits in 2020 hatte NDC-GARBE die grundlegende Intellectual Property (IP) sowie Patente zum Bau von nachhaltigen Rechenzentren nach dem Cube-Konzept von GSI und Goethe-Universität Frankfurt erworben. Gegenstand dieser neu erfolgten Kooperationsvereinbarung ist die Nutzung, Weiterentwicklung und Vermarktung des Cube-Konzeptes, insbesondere des energieeffizienten Kühlsystems, im Rahmen des Digital Open Lab. Unterzeichnet wurde der Vertrag durch den Wissenschaftlichen Geschäftsführer Professor Paolo Giubellino und den Administrativen Geschäftsführer Dr. Ulrich Breuer von GSI und FAIR sowie seitens des NDC-GARBE Geschäftsführers Peter Pohlschröder.

Digital Open Lab

Ein Wandel zur Green Economy wird ohne immer energieeffizientere Großrechenzentren kaum gelingen. Neue Konzepte und Technologien sind gefragt, um den enormen Datenhunger der Gesellschaft und zunehmend auch der Wissenschaft auf nachhaltige Weise zu stillen. Auf dem Weg zu einer Umsetzung dieser Anforderungen wurde am Höchstleistungsrechenzentrum Green IT Cube von GSI/FAIR in 2022/23 eine Etage zu einem IT-Reallabor namens Digital Open Lab ausgebaut. Zu diesem Zweck erhielt GSI eine Projektförderung aus dem REACT-EU-Programm. In Zukunft werden über das Digital Open Lab Forschungs- und Entwicklungsprojekte, unter anderem zum nachhaltigeren Betrieb von Rechenzentren und auch gemeinsam mit Industriepartnern, durchgeführt. Ebenfalls besteht für Partner aus dem wissenschaftlichen Umfeld die Möglichkeit, den Rechenzentrumsplatz für die eigene Forschungsarbeit zu verwenden.

Angeregt durch eine Vielzahl an Industriebesuchen bzw. -anfragen initiierte die Abteilung Technologietransfer von GSI/ FAIR die Umsetzung des Reallabors. Zuvor existierte in Deutschland weder für Forschende noch für Unternehmen eine Entwicklungs- und Testplattform unter Realbedingungen. Aus dieser Anforderung entstand die Idee eines digitalen Reallabors.

Im Digital Open Lab sollen weitere digitale Innovationen für energieeffizientes Höchstleistungs-Computing und ultraschnelle Datenverarbeitung, insbesondere unter Verwendung flüssiger Kühlmedien, gemeinsam mit der Industrie erprobt, getestet und für die industrielle Anwendung vorbereitet werden. Hierzu bietet das Digital Open Lab eine Grundinfrastruktur, in der wechselnde Anwendungsszenarien je nach Anforderung der Industriepartner aufgebaut werden können. Diese müssen allerdings die realistische Simulation eines industriellen Einsatzszenarios erlauben, sowohl hinsichtlich der Größe des Demonstrators (Vielzahl von Servern und weiteren Komponenten) als auch bezüglich der Anschlüsse und Möglichkeiten für unterschiedliche Betriebsmodi (z. B. Dauerbetrieb unter hohen Lasten).

Das Digital Open Lab stellt die notwendigen Ressourcen für diese Aufgabe bereit. Hier können Technologien in Kollaborationsvorhaben mit der Industrie in Dimensionen, technischen Umgebungen und Betriebsszenarien erprobt werden, welche dem industriellen Einsatz deutlich näherkommen als die herkömmliche Entwicklungsumgebung im Labor.

Die nötigen Cluster-Netzwerke sowohl mit inhaltlich ergänzenden Wissenschaftler*innen als auch Unternehmen mit attraktiven Anwendungsszenarien befinden sich im Aufbau. Hieraus sollen sich passende, leistungsfähige und nachhaltige Transferstrukturen ableiten.

Damit können:

  1. potentialträchtige Technologien und dazu passende Anwendungsfelder außerhalb ihres Einsatzbereiches aus der Grundlagenforschung identifiziert werden;
  2. potentialträchtiger Technologien in den identifizierten Anwendungsfeldern mit Marktteilnehmern validiert werden;
  3. Transferstrategien für spezifische Technologien in bestimmte Anwendungsbereiche entwickelt und implementiert werden;
  4. passende Transferprojekte mit Partnern aus Forschung und Industrie strukturiert und finanziert werden; sowie
  5. ein thematisch passendes Industrienetzwerk als Unterstützung für die Identifizierung, Validierung und den Transfer von Technologien aufgebaut werden.

Green IT Cube – Die Technologie

Der „Green IT Cube“ ist ein umweltfreundliches Höchstleistungs-Computer-Rechenzentrum mit einem speziellen Kühlsystem, bei dem die entstehende Wärme bereits mittels Rückkühltüren in den Rechnerschränken durch ein flüssiges Kühlmedium abgeführt wird. Hierdurch wird die zur Kühlung benötigte Energie auf ca. ein Zehntel im Vergleich zu herkömmlichen Rechenzentren reduziert. Des Weiteren braucht das Rechenzentrum keine aufwändige Kühlung der volumenreichen Raumluft. Bei halber Geschosshöhe können die Rechnerschränke wie in einem Hochregallager viel dichter angeordnet werden, was die Investitionskosten reduziert. Das Rechenzentrum Green IT Cube benötigt über die für die Versorgung der Rechnerkomponenten notwendige elektrische Leistung hinaus weniger als zehn Prozent des Energieverbrauchs zusätzlich für die Kühlung und den gesamten übrigen Betrieb (PUE<1,1).

Erfinder der umweltfreundlichen Rechenzentrumstechnologie sind Professor Volker Lindenstruth sowie Professor Horst Stöcker. Sie entwickelten ein visionäres Gesamtkonzept einer stark optimierten Kühlstruktur für energieeffizienteste Großrechenzentren. Die Bauzeit des „Green IT Cubes“ erfolgte von Mitte Dezember 2014 bis Dezember 2015. Im Januar 2016 erfolgte die Inbetriebnahme. Seither befindet sich die Technik erfolgreich im Betrieb und wird kontinuierlich weiter verbessert.

Das leistungsstarke Green-IT-Cube-Konzept konnte wiederholt nationale und internationale Preise für Innovation und Umweltfreundlichkeit gewinnen, zuletzt wurde es mit dem Umweltzeichen des Umweltbundesamtes, dem Blauen Engel, ausgezeichnet. Noch vor der eigentlichen Fertigstellung der Etage wurde das Digital Open Lab mit dem Datacenter Strategy Award 2022 im Bereich Innovation ausgezeichnet. Damit wurde die Strategie von GSI/FAIR zur Nutzung des Green IT Cube als Reallabor zur Entwicklung neuer Ideen und Innovationen in Zusammenarbeit mit Startups, Unternehmen und Forschungsinstituten gewürdigt. (CP)

Über GSI/FAIR

Das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt betreibt eine weltweit einzugartige Beschleunigeranlage für Ionen. Einige der bekanntesten Ergebnisse sind die Entdeckung sechs neuer chemischer Elemente sowie die Entwicklung einer neuen Krebstherapie. Zurzeit entsteht bei GSI das neue internationale Beschleunigerzentrum FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research), eines der größten Forschungsvorhaben weltweit. Mit FAIR wird Materie im Labor erzeugt und erforscht werden, wie sie sonst nur im Universum vorkommt. Forschende aus aller Welt werden die Anlage für Experimente nutzen, um neue Erkenntnisse über den Aufbau der Materie und die Entwicklung des Universums zu gewinnen, vom Urknall bis heute. Darüber hinaus entwickeln sie neuartige Anwendungen in Medizin und Technik.

Über NDC-GARBE

NDC-GARBE (ndc-garbe.com) ist ein deutscher Rechenzentrumsentwickler. Das internationale Team vereint Jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung europäischer Immobilienstandorte mit profunder Kenntnis der Data-Center-Technologien und einem tiefen Verständnis des Marktes. Der Fokus liegt auf Projekten in den nachfragestärksten Märkten in Deutschland und dem benachbarten europäischen Ausland. Ob auf Basis modularer und kostenoptimierter Standardlösungen oder eines Rechenzentrums nach kundenspezifischen Anforderungen, versichert NDC-GARBE über alle Projektphasen bis hin zur schlüsselfertigen Übergabe einen reibungslosen Ablauf und eine termingetreue Fertigstellung.

 


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