[D66] Rekencentra verbruiken 3% van de totale energie in de EU

[R.O.]

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  * 7 Oct 2020
  * Frankfurter Allgemeine Zeitung
  * THOMAS THIEL


  Ein Katalysator für das Internet

Sauber gerechnet: Volker Lindenstruth revolutioniert den Computer von 
innen her

 From page N1 Es hat sich in der Generation Greta noch nicht 
herumgesprochen, dass auch das Internet eine Rußspur hinter sich 
herzieht. Ein Mail beispielsweise ist nicht nur ein kommunikativer, 
sondern auch ein physischer Vorgang, der umgerechnet ein Gramm 
Kohlendioxid produziert, eine Stunde Videostream ist so umweltfreundlich 
wie eine Stunde Autofahren, und rechnet man die Milliarden Likes und 
Suchanfragen zusammen, die täglich durch die Netzknoten rauschen, dann 
könnte man dafür viele Male über den Atlantik fliegen. Ganz zu schweigen 
von den Bitcoin-Farmen, die so viel Strom wie die Schweiz verbrauchen, 
der aber nicht nur von freundlichen Solarsegeln und Windrädern, sondern 
auch von schmutzigen Kohlekraftwerken erzeugt wird. Dass nicht vor 
Server- und Mining-Farmen protestiert wird, liegt wohl nur daran, dass 
die physische Realität des Internets immer noch im virtuellen Nebel liegt.

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/Foto Uwe Dettmar /Hochleistungstandem: Volker Lindenstruth vor einem 
seiner Superrechner

Zusammen verschlingen die großen Rechenzentren, die Kraftwerke des 
Internets, heute 2,7 Prozent des Stroms in Europa. Es ist keine gewagte 
Prognose, dass ihr Verbrauch mit der fortschreitenden Digitalisierung 
wachsen wird. Zumindest die großen IT–Konzerne, die nicht länger als 
Umweltsünder dastehen wollen, haben darauf reagiert und, wie Apple und 
Amazon, gigantische Solar- und Windparks für ihre Rechenzentren gebaut 
oder ihre Server an den Polarkreis verlegt, um den gigantischen 
Energieaufwand für die Kühlung zu reduzieren.

Man kann auch den umgekehrten Weg gehen und die Rechner und ihre 
Gehäuse, die Rechenzentren, selbst ökologisch modernisieren. Volker 
Lindenstruth ist ein Pionier dieser Technik. 2008 kam der promovierte 
Physiker an die Universität Frankfurt, um dort ein 
Hochleistungsrechenzentrum aufzubauen. In den folgenden Jahren hat er 
nicht nur dort einige der sparsamsten Rechner der Welt gebaut. Der Loewe 
CSC war europäischer Spitzenreiter in Sachen Energieverbrauch, mit dem 
Rechenzentrum „Green Cube“, das am HelmholtzZentrum für 
Schwerionenforschung GSI in Darmstadt steht, eroberte er 2014 den 
Spitzenrang auf der grünen Weltrangliste, die sich in rasendem Tempo 
fortentwickelt.

Lindenstruth hat den Computer in zwei Schritten von innen her 
revolutioniert. Die erste Pioniertat war, Prozessoren durch Grafikkarten 
zu ersetzen. Das mag verwirren, weil der Prozessor als Schaltzentrale 
jedes Rechners gilt. Das muss er aber nicht sein. Nicht zuletzt den 
Fortschritten der Spieleindustrie ist es zu verdanken, dass die 
Grafikkarte ihm den Rang abgelaufen hat. Bei der optischen Gestaltung 
dynamischer Spiellandschaften ist inzwischen eine Rechenkraft 
aufzubringen, die jeden Prozessor überfordert. Während der Prozessor mit 
einem Rechenwerk auskommen muss, verfügt die Grafikkarte über mehrere 
tausend Rechenwerke, die eine Aufgabe parallel abarbeiten können. Volker 
Lindenstruth kam so auf die Idee, die Grafikkarte zur zentralen 
Recheneinheit zu machen. Einige Unternehmen wie Airbus haben sich diesem 
Schritt angeschlossen, auch das Forschungszentrum Jülich, das über zwei 
der schnellsten Rechner der Welt verfügt, plant bereichsweise den 
Wechsel zur Grafikkarte. Insgesamt geht der Umbau aber nur langsam 
voran, was Lindenstruth auf den damit verbundenen Programmieraufwand 
zurückführt. Jeder Algorithmus muss umgeschrieben werden.

Lindenstruth hält das aus eigener Erfahrung für eine lösbare Aufgabe und 
den allgemeinen Umstieg deshalb nur für eine Frage der Zeit. Auf Dauer, 
so Lindenstruth, könnten die wachsenden Rechenaufgaben der Wissenschaft 
mit einem Prozessor gar nicht mehr gelöst werden. Und die Stromrechnung 
für Computertechnik bringe die Hochschulen heute schon an die 
Belastungsgrenze. Supercomputer der obersten Liga verursachen rund 1,5 
Millionen Euro Stromkosten im Jahr. Die weltweit größten ihrer Art 
kommen gar auf mehrere zehn Millionen jährlich. Der Umstieg auf die 
deutlich sparsamere Grafikkarte würde den Energieverbrauch nach 
Lindenstruth um gut die Hälfte senken.

Darin inbegriffen ist noch nicht der zweite Sparfaktor: der Umbau der 
Rechenzentren, deren Kühlung Unmengen an Energie verschlingt – was vor 
allem daran liegt, dass sie mit Luft gekühlt werden. Microsoft hat sein 
europäisches Rechenzentrum sogar im Meer vor der schottischen Küste 
versenkt, um die horrenden Kühlkosten zu sparen. Andere Überlegungen 
gehen dahin, die beim Rechnen entstehende Wärme für andere Zwecke, etwa 
die Heizung von Nebengebäuden, zu nutzen oder schon die Chips selbst mit 
Wasser zu kühlen, was über den Prototyp aber noch nicht hinausgekommen ist.

Lindenstruth lässt dagegen Leitungswasser durch die Server zirkulieren, 
das abgekühlt durch ein weiteres Wärmetauschsystem wieder dorthin 
zurückfließt, wo es hergekommen ist: in den Main oder jeden anderen 
Fluss, an dem der Computer steht. Auch dieses System, das er hat 
patentieren lassen, hat nach seinen Angaben eine beispielhafte 
Energiebilanz: Im Unterschied zur traditionellen Luftkühlung, die 
zwischen dreißig und vierzig Prozent des für das Rechnen aufgewendeten 
Stroms verbrauche, komme sein Rechenzentrum Green Cube mit weniger als 
sieben Prozent aus. Würde man alle Rechenzentren auf diese Art kühlen, 
dann ließen sich nach Lindenstruths Rechnung 15 Milliarden Euro und 21 
Millionen Tonnen Kohlendioxid pro Jahr einsparen.

Bisher verhindern wirtschaftliche Fehlanreize den ökologischen Umbau. 
Die Betreiber der großen Rechenzentren haben kein Interesse am Sparen, 
weil sie die Kosten auf die Mieter umlegen können. Natürlich lassen sich 
nicht alle fünfzigtausend Rechenzentren von heute auf morgen 
modernisieren. Aber welchem Politiker würde die Aussicht auf „grüne 
Digitalisierung“, die Milliarden spart, nicht ein Lächeln ins Gesicht 
zaubern? Manchmal dauert es sehr lange, bis die Neuigkeiten aus der 
Wissenschaft in der Politik ankommen.

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