Europa startet in eine nachhaltige Zukunft mit Fusion
Im Rahmen von ITER, einem gemeinsamen internationalen Forschungsprojekt, versucht man, auf die nuklearen Reaktionen, welche die Sonne und andere Sterne mit Energie versorgen, auf der Erde nachzubilden. Um zu testen, ob dies überhaupt möglich ist, werden derzeit Tools zur Simulation und Modellierung der Plasmaturbulenz entwickelt, für die jedoch eine enorm hohe Rechenleistung zur Datenverarbeitung erforderlich ist. An dieser Stelle greift das von der EU mit 3,65 Millionen € finanzierte EUFORIA-Projekt. Hierüber sollen Computer aus ganz Europa verlinkt und die in verschiedenen Bereichen der Fusion erstellten Simulationen abgeglichen werden. Das Projekt vereint Partner aus Frankreich, Finnland, Deutschland, Italien, Spanien, Polen, Slowenien, Schweden und Großbritannien und arbeitet ab jetzt bis zum Jahr 2010 an der Bereitstellung der für die ITER-Simulationen benötigten Rechenleistung für Computernetzwerke und Hochleistungsrechnern (HPC - High Performance Computers) in ganz Europa. "Wir versuchen, unterschiedliche Computerarchitekturen so zu verknüpfen, dass die Stärken der jeweiligen Architektur in vollstem Umfang genutzt werden können", betont Dr. Marcus Hardt, Koordinator des EUFORIA-Projekts am Forschungszentrum Karlsruhe (FZK) in Deutschland. Bislang wurden Simulationsprogramme aus verschiedenen Bereichen der Physik separat ausgeführt. Dieser individuelle Einsatz von Simulationsprogrammen beinhaltet oftmals umfassende Rechenprozesse, die zur Ergebnisausgabe häufig mehrere Monate benötigen. Deshalb wird erhofft, dass man diese Programme im Rahmen des EUFORIA-Projekts vereinen und so den Fusionsreaktor als Ganzes simulieren kann. Zu Anfang konzentriert man sich innerhalb des Projekts auf den Abgleich und die Optimierung der Plasmaphysik und der Kodes für die Fusion mit Magneteinschluss, sodass diese in Grid- und HPC-Umgebungen eingesetzt werden können. Das Ziel besteht darin, den Betrieb dieser den Kode enthaltenden Programme zu beschleunigen, in Verbindung mit diesen den Einsatz einer höheren Anzahl von Prozessoren zu ermöglichen und somit deutlich umfassendere Problematiken zu lösen. Die im Laufe dieser Entwicklungsphase gewonnenen Erkenntnisse werden der Öffentlichkeit verfügbar gemacht. Darüber hinaus wird neuen Nutzern, die ihre Fusionskodes in die EUFORIA-Plattform integrieren möchten, direkte Unterstützung angeboten. Laut Aussagen der Projektpartner, stellt allein diese Maßnahme einen bedeutenden Fortschritt innerhalb der Modellierungskapazitäten und -möglichkeiten der Gemeinschaft zur Fusionsmodellierung dar. Die Kopplung verschiedener Computermodule und -kodes erfordert ein hohes Maß an Koordination, eine strukturierte Datenverwaltung und eine effiziente Ressourcenplanung. Innerhalb der zweiten Projektphase wird ein Tool zur Workflow-Inszenierung entwickelt, über welches der Einbindungsprozess vereinfacht sowie eine Struktur oder ein Rahmen zur Ausführung zusätzlicher Aufgaben, wie beispielsweise rechnergestützte Steuerung und interaktive Überwachung bzw. Kontrolle, zur Verfügung gestellt werden sollen. Die Projektpartner hoffen, dass sich das Endergebnis in optimierten integrierten Modellierungsfähigkeiten für Fusionsplasmen sowie in neuen Rechnerinfrastrukturen und -tools für den Fusionsbereich widerspiegelt.