26.03.2008

Simulation eines Reaktors

Wissenschaftler am Forschungszentrum Karlsruhe simulieren im EU-Forschungsprojekt EUFORIA den komplexen Ablauf im Inneren des Fusionsreaktors ITER.

- EU fördert Fusionsforschung

In Frankreich bauen die EU, die USA, China und weitere Partner den Fusionsreaktor ITER. Wissenschaftler am Forschungszentrum Karlsruhe simulieren im EU-Forschungsprojekt EUFORIA den komplexen Ablauf im Inneren des Versuchsreaktors. Dabei vernetzen sie Computer aus ganz Europa miteinander und vereinheitlichen Simulationen aus verschiedenen Bereichen der Fusion.


Die Europäische Kommission fördert das Projekt EUFORIA mit 3,65 Millionen Euro über drei Jahre. Es vernetzt Wissenschaftler aus Schweden, Finnland, England, Spanien, Slowenien, Frankreich, Italien, Polen und Deutschland mit dem Ziel, Simulationsprogramme aus verschiedenen Bereichen der Physik miteinander zu verbinden. Bisher wandten Wissenschaftler sie getrennt an – sie bringen sie nun zusammen, um den Fusionsreaktor als Ganzes simulieren zu können. Hinter den einzelnen Simulationsprogrammen stecken sehr intensive Rechenvorgänge - daher dauert es oft Monate, bis Ergebnisse vorliegen. Teilweise sind die Simulationen in jahrelanger Detailarbeit auf spezielle Computerarchitekturen, zum Beispiel Vektorrechner, die eine Berechnung gleichzeitig auf vielen Daten ausführen, optimiert worden. Je nach Aufbau der Rechner aus verschiedenen Komponenten und Organisation der Arbeitsabläufe in den Rechnern entwickelten die Wissenschaftler die Programme unterschiedlich weiter.

Die Forscher im Projekt EUFORIA stehen nun vor der Aufgabe, die für die Simulation notwendige Rechenleistung auf die europaweit aufgestellten Computer, zum Beispiel auf Verbünde von Computern oder Hochleistungsrechner, zu verteilen. Zudem, so erklärt Marcus Hardt, Projektleiter am Forschungszentrum, „versuchen wir die unterschiedlichen Computerarchitekturen so miteinander zu vereinen, dass die Stärken der jeweiligen Architektur voll zum Tragen kommen“.

Das Forschungszentrum Karlsruhe könne in diesem interdisziplinären Projekt gleich mehrere Stärken ausspielen, sagt Hardt. Es ist sowohl mit Instituten aus der Computertechnik als auch mit Instituten aus der Fusion vertreten. Dabei spielt der Forschungsschwerpunkt Grid-Computing eine Schlüsselrolle. In ihm verfolgen Wissenschaftler das Ziel, Rechenleistung wie Strom aus der Steckdose bereitzustellen. Das EU-Projekt, so Hardt, „bietet die Chance, Grid-Technologien in den Bereich der Fusion wie auch in den der Hochleistungsrechner hineinzutragen”.

Quelle: KIT

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