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Forschung weltweit anerkannt: Lernen von Europa

02.02.2006

Europa ist besser als sein Ruf. Einerseits besitzt der alte Kontinent mit dem CERN die modernste Forschungsstätte für Teilchenphysik der Welt. Andererseits betreiben internationale Konzerne wie Microsoft Research Labs in Europa und nutzen so das Knowhow und die Innovationskraft europäischer Wissenschaftler. Von Klaus Lorbeer

Fotos Klaus Lorbee, beigestellt

In Genf befindet sich das weltweit größte und modernste Forschungszentrum für Teilchenphysik. Im CERN (Conseil Européen Recherche Nucléaire) arbeiten rund 6.500 Physiker daran herauszufinden, was Bruchteile nach dem Urknall geschah oder - anders ausgedrückt - wie die Entstehung der Welt genau vor sich ging. Die Forscher stammen aus den Mitgliedsländern der Europäischen Organisation für Kernforschung, die allerdings nicht ident mit den EU-Staaten sind. So ist die Schweiz Mitglied wie auch weitere 19 europäische Staaten, darunter auch Österreich. An den Forschungen beteiligen sich aber auch Japan, Russland, die USA und die Türkei. Ironischerweise müssen immer größere Versuchsanlagen gebaut werden, um immer kleinere Teilchen erforschen zu können, Derzeit wird gerade das größte wissenschaftliche Instrument der Erde gebaut: der Hadronenbeschleuniger LHC (large hadron collider). Dabei handelt es sich um einen 27 km langen Ringtunnel, der rund 100 Meter unter Schweiz und Frankreich liegt und 2007 in Betrieb gehen soll. In dem kreisförmigen LHC werden Protonen auf annähernde Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und durch Zusammenprall zertrümmert. Der Zerfall der Protonen in noch kleinere Teilchen wird mit Hilfe riesiger Detektoren beobachtet. Diese sind an vier Stellen im LHC positioniert. Dort werden die Teilchenkollisionen aufgezeichnet und zur späteren Auswertung gespeichert. Dabei fallen riesige Datenmengen an: Zwar liefert ein Zusammenprall bloß ein Megabyte an Daten, jedoch gibt es rund 600 Millionen Kollisionen pro Sekunde. Davon werden aber nicht alle aufgezeichnet. Im Jahr werden allerdings etwa zehn Millionen Gigabyte an Daten erzeugt.
Da bedarf es einer durchdachten wie auch höchst leistungsfähigen IT-Infrastruktur.
Zwar besitzt das CERN eine PC-Farm von 2.000 Servern, die mit hochwertigen Intel Xeon Doppelkern-Prozessoren bestückt sind und die im Laufe dieses Jahres auf 5.000 Geräte erhöht werden soll, trotzdem reicht die Rechenleistung nicht aus, um die jährlich anfallende riesige Datenmenge bearbeiten zu können. Deswegen setzt das Forschungszentrum, in dem auch das World Wide Web erfunden wurde, unter der Bezeichnung Openlab auf Kooperationen mit IT-Firmen sowie auf Grid Computing.

Mit Industriepartnern zum Ziel
Im vor drei Jahre gegründeten Openlab arbeitet das CERN mit den Industriepartnern Intel, HP, IBM, Oracle und Enterasys zusammen, um neue Lösungen zu testen und voneinander zu lernen. Ende letzten Jahres hat sich Intel auf eine weitere Zusammenarbeit mit dem CERN verpflichtet und ist damit das erste Unternehmen, das sich am Openlab II beteiligt. Auch hier geht es um das Testen und Ausnutzen neuester Technik wie 64-Bit-Computing und Mehrkern-Prozessoren in der Teilchenphysik. Auf Grund des Abkommens mit Intel kann das CERN frühzeitig auf neue Intel-Prozessoren und Netzwerkhardare sowie auf eine Reihe auch als Intel *Ts bezeichnete systemintegrierte Technologien zugreifen.
Ein weiterer Weg, um die nötige Rechenpower zur Verfügung stellen zu können, war die Entwicklung eines weltumspannenden Computernetzwerkes, des "Grid" beziehungsweise des LHC Computing Grid (LCG) wie die genaue Bezeichnung lautet. Ohne Grid wäre zumindest ein fünf Mal größeres Rechenzentrum notwendig gewesen, sagt Francois Grey von der IT-Abteilung des CERN. Anders als beim SETI@home-Grid, wo vernetzte Privat-PCs ihre Rechenkraft in ansonsten ungenützten Momenten zur Verfügung stellen, werden beim LCG dedizierte Hochleistungsrechner und Rechenzentren genützt. Die Herausforderung hierbei ist, die Daten möglichst schnell weiterleiten zu können. Einerseits stehen hierfür tausende Kilometer von Glasfaserleitungen zur Verfügung, andererseits ist das CERN in Testläufen gerade dabei, die Daten mit einer Geschwindigkeit von 10 Gigabit pro Sekunden um den Globus zu jagen. Für die Datenverarbeitung im CERN sorgt der im Openlab entwickelte CERN Opencluster, ein Zusammenschluss von 100 Servern mit Intel Itanium-2- und Xeon-Prozessoren. Dennoch freut sich Sverre Jarp, der Technische Leiter des CERN, bereits auf das Jahr 2015. Denn da sollen noch schnellere Many-Core-Prozessoren kommen.
Der Hadronenbeschleuniger soll ab 2007 für zehn Jahre seinen Dienst versehen. Doch Pläne für danach gibt es bereits: Beim International Linear Collider (ILC) handelt es sich um einen linearen, nicht kreisförmigen Beschleuniger, der etwa 35 bis 50 km sein wird und bei dem die Teilchen frontal aufeinander zurasen und kollidieren werden. Die weltweite Führungsrolle des CERN in der Teilchenforschung scheint vorerst gesichert.

Microsoft setzt auf europäische Forscher
Auch Technologieführer Microsoft setzt auf Europa. "Wir unterhalten seit bereits fast einem Jahrzehnt Forschungseinrichtungen in Europa, da wir hier einige der besten Köpfe, engagiertesten Universitäten und innovativsten Partner der Welt finden", ist Jean-Philippe Courtois, Präsident von Microsoft International, begeistert. Insgesamt gibt es zwölf europäische Research Labs von Microsoft in Großbritannien, Dänemark, Irland, Italien, Spanien, Frankreich, Irland, Kroatien, Serbien und Montenegro. Dort werden wichtige Technologien entwickelt und vorangetrieben, erklärt Courtois die Wichtigkeit dieser Labore. So beschäftige sich das Microsoft Development Center im portugiesischen Porto Salvo mit der Entwicklung von Software zur Spracherkennung und -verarbeitung sowie zur Handschrifterkennung. Das serbische Labor in Belgrad sei wiederum für die Weiterentwicklung des Tablet-PCs zuständig. Grundsätzlich lege Microsoft großen Wert auf die Forschung, berichtet Courtois, wobei diese nicht nur auf Businessanwendungen beschränkt ist. So ist für Courtois die Spielkonsole Xbox 360 ebenfalls ein gutes Beispiel der Innovationskraft Microsofts.
Insgesamt investiert der Konzern aus Redmond weltweit 7,2 Mrd. Dollar jährlich in F&E. Zudem sind 25.000 der insgesamt 55.000 Mitarbeiter auf die eine oder andere Weise in diesem Bereich tätig. Etwa 1.000 Mitarbeiter betreiben Grundlagenforschung. In den europäischen Forschungsstätten von Microsoft arbeiten insgesamt über 1.000 Forscher und Wissenschaftler.
Courtois: "Microsoft nimmt die Ziele der EU hinsichtlich Forschung und Entwicklung - Stichwort Lissabon Agenda i2010 - sehr ernst und erhöht die Investitionen in Europa, um tiefere Partnerschaften zwischen Regierungen, der Industrie und dem Bildungsbereich zu schaffen."
(1_2/06)

Autor:
Redaktion.DieWirtschaft
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