Deutschland baut Exascale- und KI-Supercomputing-Infrastruktur aus

Deutschland erweitert seine Hochleistungsrechenlandschaft, angeführt von Europas erstem Exascale-System JUPITER in Jülich sowie Rechenzentren in Stuttgart und Erlangen.

Die Fachkonferenz ISC High Performance 2026 in Hamburg zeigte einen tiefgreifender Ausbau der europäischen Rechenkapazitäten, der maßgeblich in deutschen Forschungseinrichtungen verankert ist. Im Mittelpunkt steht JUPITER, der erste Exascale-Supercomputer Europas am Forschungszentrum Jülich, der sich nun im produktiven Regeleinsatz für komplexe wissenschaftliche Projekte befindet. Flankiert wird diese Entwicklung durch eine nationale Infrastrukturinitiative zur Errichtung dedizierter „KI-Fabriken“, die eine souveräne Rechenbasis für Wissenschaft und Industrie sichern sollen.

Der produktive Regeleinsatz von JUPITER

Der am Jülich Supercomputing Centre (JSC) betriebene Supercomputer JUPITER basiert auf NVIDIA Grace Hopper Superchips und einer Quantum-X800 InfiniBand-Vernetzung. Auf Platz 5 der aktuellen TOP500-Liste der weltweit schnellsten Großrechner platziert, demonstriert das System anhand von vier Großprojekten den Übergang von theoretischer Spitzenleistung zu praktischer wissenschaftlicher Anwendung:

• Neurowissenschaften: Das Projekt „Jülich Brain Atlas“ hat gemeinsam mit Helmholtz AI das Basismodell „CytoNet“ zur Analyse der zellulären Mikroarchitektur des menschlichen Gehirns entwickelt. Das Training verarbeitete 6,5 Petabyte an Bilddaten von 21 Post-mortem-Gehirnen auf 4.096 Grace Hopper Superchips in unter fünf Tagen. Im nächsten Schritt wird unter Nutzung offener Modelle wie NVIDIA Nemotron 3 120B ein multimodaler KI-Assistent aufgebaut, der Wissenschaftlern eine direkte, sprachbasierte Interaktion mit den Hirndaten ermöglicht.
• Klimamodellierung: Eine Kooperation aus dem Max-Planck-Institut für Meteorologie, dem Deutschen Klimarechenzentrum (DKRZ), der Universität Hamburg sowie der ETH Zürich und dem CSCS entwickelte eine neuartige Konfiguration des ICON-Modells. Auf 20.480 Grace Hopper Superchips gelang es erstmals, ein gekoppeltes Erdsystem aus Ozean, Atmosphäre, Land, Biogeochemie und dem vollständigen Kohlenstoffkreislauf in einer globalen Auflösung von 1 Kilometer zu simulieren. Das Modell erzielte einen Weltrekord, indem es 146 reale Klimatage innerhalb von 24 Stunden Rechenzeit abbildete.
• Mobilfunktechnologie: Im März 2026 vereinbarten Ericsson und das Forschungszentrum Jülich eine Partnerschaft, um auf JUPITER großskalige KI-Modelle für die Weiterentwicklung von 5G und zukünftigen 6G-Netzen zu trainieren. Der Fokus liegt auf gehirninspirierten Architekturen, die komplexe Netzwerkoperationen an der Funknetzwerkkante energieeffizient verarbeiten.
• Quantensimulation: Das JSC realisierte in Zusammenarbeit mit dem NVIDIA Application Lab mit dem Simulator JUQCS-50 die vollständige Simulation eines universellen 50-Qubit-Quantencomputers. Der Durchbruch beruht auf der kohärenten CPU-GPU-Speicherarchitektur von JUPITER, die Daten über die GPU-Grenzen hinweg ohne signifikanten Leistungsverlust in den CPU-Speicher auslagert und so den alten Rekord von 48 Qubits übertraf.

Ausbau der deutschen KI-Fabriken

Neben JUPITER entsteht in Deutschland eine neue Klasse von Rechenzentren, um die Forschung in Europa modernste Werkzeuge voranzutreiben. Im Rahmen des gesamteuropäischen Ausbaus von 35 neuen KI-Supercomputern sind zwei deutsche Projekte technologische Kernpfeiler:

Michael Resch, Direktor des HLRS, betonte, dass HammerHAI als erste KI-Fabrik Deutschlands eine geschützte, nationale Infrastruktur bietet, um den Transfer von komplexen Simulationen in reale industrielle Innovationen zu beschleunigen. In Bayern erklärte Wissenschaftsminister Markus Blume die Plattform Blue Swan zum größten GPU-Cluster an einer deutschen Universität, das speziell darauf ausgelegt ist, multimodale KI-Basismodelle nach europäischen Standards zu entwickeln.

Industrielle und quantentechnologische Fortschritte

Die Implementierung beschleunigter Rechenverfahren greift direkt in die deutsche Kernindustrie und die Quantenforschung ein. Siemens Energy setzt das Siemens Xcelerator Portfolio ein, um die hochkomplexe Strömungsmechanik und das Verbrennungsverhalten von Gasturbinenbrennern zu simulieren, die für den Betrieb mit bis zu 100 % Wasserstoff ausgelegt sind. Die Kopplung mit digitalen Zwillingen reduzierte die notwendigen Simulationszeiten um bis zu 77 %.

Im Bereich des Quantencomputings treiben deutsche Institute hybride Architekturen voran. Fraunhofer FOKUS leitet die Integration der offenen, Qubit-agnostischen Plattform NVIDIA CUDA-Q mit der am Institut initiierten Quantenprogrammiersprache „Eclipse Qrisp“. Dies erlaubt es Forschern, komplexe Quantenalgorithmen geräteunabhängig zu schreiben, zu optimieren und innerhalb hybrider Workflows direkt auszuführen.

DDie technologische Dominanz dieser Architekturen wird durch die aktuellen Rankings untermauert: NVIDIA-Technologien treiben 81 % der TOP500-Systeme an und besetzen die vordersten Plätze der energieeffizienten Green500-Liste, auf der Grace-Hopper-Systeme die Plätze eins bis vier in Deutschland, Frankreich und Großbritannien einnehmen.

Jakob Jung

Dr. Jakob Jung ist Chefredakteur Security Storage und Channel Germany. Er ist seit mehr als 20 Jahren im IT-Journalismus tätig. Zu seinen beruflichen Stationen gehören Computer Reseller News, Heise Resale, Informationweek, Techtarget (Storage und Datacenter) sowie ChannelBiz. Darüber hinaus ist er für zahlreiche IT-Publikationen freiberuflich tätig, darunter Computerwoche, Channelpartner, IT-Business, Storage-Insider und ZDnet. Seine Themenschwerpunkte sind Channel, Storage, Security, Datacenter, ERP und CRM.
Kontakt – Contact via Mail: jakob.jung@security-storage-und-channel-germany.de