„Das ist unser Ramses auf der linken Rheinseite. Und zwar einer, der in die Zukunft weist“, sagte Bürgermeiste Ralf Heinen. Während im Oydsseum in Deutz der ägyptische Pharao Eindrücke einer beeindruckenden Vergangenheit eröffnet, könnte der linksrheinische Ramses, der neue Hochleistungsrechner der Universität zu Köln, zukünftig Durchbrüche in der Forschung ermöglichen. Am Freitag wurde der Rechner mit einem Festakt in Betrieb genommen.

Rund 12 Millionen Euro hat der Rechner gekostet. Ramses als Name wurde in einem internen Wettbewerb am Rechenzentrum gefunden. Der Name steht für „Research Accelerator für Modeling and Simulation with Enhanced Security“, Forschungsbeschleuniger für Modellierung und Simulation mit verbesserter Sicherheit. „Das hochmoderne System stellt mit einer auf Sicherheit und KI ausgerichteten Architektur eine langfristige Forschungsinfrastruktur bereit“, teilt die Uni mit.

Kapazität reicht für 1000 Jahre hochauflösende Videos

Insbesondere in den Bereichen Astronomie, Quantenphysik, Medizin und Lebenswissenschaften soll Ramses eingesetzt werden. Um die Größe des Systems zu verdeutlichen, zieht Professor Stefan Wesner, Direktor des Regionalen Rechenzentrum der Uni Köln, einen Vergleich: „Hier könnten eintausend Jahre hochauflösende Videos gespeichert werden.“

Ramses leistet einen wichtigen Betrag, damit die Uni Köln ihre Excellenz-Cluster stärken kann. Das Rechenzentrum will mit dem neuen System auch als eines der wenigen zugelassenen Genomrechenzentren im Rahmen von genomDE, der Nationalen Strategie für Genommedizin, einen Beitrag leisten, diese Anwendungen in den klinischen Betrieb zu integrieren. Dass gerade bei hochsensiblen Daten die Sicherheit gewährleistet sein muss, liegt auf der Hand.

Hohe Sicherheitsstandards

„Mit durchgehender Verschlüsselung im gesamten Berechnungsprozess und einer darauf abgestimmten Systemarchitektur, die derzeit bundesweit einzigartig ist“ sei Ramses für die Analyse klinischer Genomdaten ausgerichtet. Ein Großteil der Kosten für Ramses ist in diese ausgeklügelte Sicherheitsinfrastruktur geflossen. „Die Systemarchitektur und das Betriebsmodell wurden in Forschungskooperationen maßgeschneidert für diesen Anwendungsbereich entwickelt, und wir passen beides in enger Zusammenarbeit mit unseren Partnern aus Forschung und Industrie kontinuierlich an“, erläutert Wesner.

Während die Sicherheitsvorkehrungen im System dem Betrachter verschlossen bleiben, ist schon alleine der gesicherte Zugang zum Großrechner beeindruckend. Durch zwei unabhängige Sicherheitsschleusen gelangt man in den abgeriegelten Raum, in dem Ramses steht.

Detailreich gestaltete Rechnerschränke

Die Lüftung für den Rechner läuft auf Hochtouren, im Boden sind Kühlungsrohre eingelassen. Ein Brummen liegt in der Luft. Die schwarzen Türen der Rechnerschränke sind aufwendig und mit vielen Details gestaltet. Der ägyptische Pharao Ramses sitzt auf einem Thron, über ihm die Symbole für die vier Fachbereiche, die das Rechensystem hauptsächlich nutzen werden. Hieroglyphen auf jedem der Schränke beschreiben den Inhalt der Fachbereiche. Die detailreiche Gestaltung macht offenkundig, wie hoch Rames im Rechenzentrum geschätzt wird.

„Weil Krebsgenomforschung sehr rechenintensiv ist und sensible Daten verarbeitet werden, wird Ramses unsere Forschung sowohl erheblich beschleunigen als auch sicherer machen“, sagt Professor Martin Peifer, Mildred-Scheel-Stiftungsprofessor für Bioinformatische Krebsgenomik. Auch Professor Axel Klawonn, Professur für Angewandte Mathematik und Wissenschaftliches Rechnen, freut sich: „Durch seine Größe und spezifische Architektur wird Ramses gerade im Bereich der Simulations- und Datenwissenschaften ein Katalysator an der Universität zu Köln sein und die lokale Expertise in diesem wichtigen Bereich der IT-Infrastruktur erheblich stärken.“

Simulation in der „Cave“

Doch nicht nur Kölner Forschende sollen von Ramses profitieren. „Das System ist tatsächlich so, dass das nicht nur für die Uni zu Köln ist, sondern dass das in ganz NRW genutzt werden kann und auch bundesweit angeboten wird. Und es ist auch unser Anspruch, das auch bundesweit anzubieten“, sagt Wesner. Bundesweit werde ein Nutzungsanteil von 15 Prozent angestrebt.

Angeschlossen ist Ramses an die sogenannte Cave. Das ist ein mehrdimensionaler Projektionsraum. Mit Spezialbrillen werden die menschlichen Fähigkeiten genutzt, sich durch komplexe räumliche Strukturen zu bewegen, sowie Abstände, Proportionen und zeitliche Veränderungen zu beurteilen. Hier kann man sich in entfernten Galaxien ebenso bewegen wie in Proteinen oder der Simulation eines Fruchtfliegengehirns. Vorteil der Simulation: Innerhalb kürzester Zeit sind Vergleiche möglich - und möglicherweise wichtige Fragestellungen und Zusammenhänge entschlüsselt.