Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart
Everllence gehört zu den wichtigen Akteuren in diesem Feld. Das Maschinenbauunternehmen mit Sitz in Deutschland betreibt heute mehr als 140 Standorte weltweit. Bis vor Kurzem firmierte es als MAN Energy Solutions und geht auf die traditionsreiche MAN zurück – ein Unternehmen, das sowohl den ersten Dieselmotor als auch das erste dieselbetriebene Kraftwerk entwickelte. Inzwischen richtet Everllence seinen Fokus neu aus: weg vom Diesel, hin zu Lösungen für die industrielle Dekarbonisierung. Dazu zählen Motoren für alternative Kraftstoffe, effizientere Turbomaschinen, industrielle Wärmepumpen sowie Anlagen zur Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoffdioxid.
„Wir wollen einen messbaren Beitrag zur Dekarbonisierung leisten“, sagt Dieter Schwab, Head of Business IT bei Everllence. „Wir entwickeln Technologien, die transformativ sein könnten. Unser Ziel ist es, die weltweiten CO₂-Emissionen durch unsere Produkte um zehn Prozent zu senken.“
Simulationen auf Höchstleistungsrechnern sind dafür unverzichtbar. Seit vier Jahren bindet Everllence die Supercomputer des HLRS in seine Produktentwicklung ein. Über die Partner HWW und T-Systems greifen Ingenieurteams weltweit auf diese Ressourcen zu. So entwickeln sie neue Technologien und Lösungen schneller und präziser.
Die Anlagen von Everllence kommen in Branchen wie Schiffbau, Öl- und Gasförderung, Energieerzeugung und Zementproduktion zum Einsatz. Sie sind groß und technisch hochkomplex – ohne Simulation lassen sie sich nicht entwickeln. Ein Beispiel: Beim Entwurf eines neuen Schiffsmotors müssen Ingenieur:innen Strömungen beim Gießen von Stahlteilen berechnen oder Verbrennungsprozesse für Kraftstoffe wie Ammoniak oder Methanol vorhersagen. Wer in diesem wettbewerbsintensiven Markt bestehen will, braucht dafür Höchstleistungsrechner (HPC). Sogenannte Supercomputer verkürzen die Entwicklungszeit und erhöhen gleichzeitig die Genauigkeit – beides ist entscheidend, um strenge Spezifikationen zu erfüllen.
Everllence liefert meist keine Serienprodukte, sondern maßgeschneiderte Anlagen. Oft entstehen Einzelstücke oder kleine Serien, die exakt auf die Anforderungen der Kunden abgestimmt sind. Entsprechend früh setzt das Unternehmen Simulationen ein – bereits in der Angebotsphase. Ingenieurteams prüfen so die technische Machbarkeit und entwickeln tragfähige Lösungen, ohne teure Prototypen bauen zu müssen. Neuere Projekte zeigen, wie stark die zusätzliche Rechenleistung wirkt: So konnten Teams erstmals akustische Simulationen mit gekoppelter Fluid-Struktur-Interaktion durchführen – ein Schritt, der mit früheren internen Systemen nicht möglich war. Auch die Zusammenarbeit über Standorte hinweg hat sich verbessert, nicht zuletzt dank einer gemeinsamen webbasierten Plattform.
Früher bremsten begrenzte interne Kapazitäten die Simulationsteams aus. Rechenzeit war knapp und begehrt. Große Simulationen ließen sich oft gar nicht auf den eigenen Systemen ausführen. Projekte verzögerten sich wegen langer Wartezeiten, oder das Unternehmen musste externe Ressourcen einkaufen. Die Überwindung dieser Einschränkungen ist von großer Bedeutung, da die Fähigkeit, schnell und effizient zu simulieren, für die Wettbewerbsfähigkeit bei Projektangeboten und in der Produktentwicklung unverzichtbar ist.
Gleichzeitig ergibt sich aus der Nachfrage nach HPC-Hardware wie GPUs und Datenspeichergeräten für Unternehmen wie Everllence ein Problem in der Lieferkette. Da Hardwarehersteller die Anforderungen von großen Rechenzentren und HPC-Einrichtungen nur schwer abdecken können, ist es für Unternehmen außerhalb der IT-Branche schwierig, eigene Hardware zu beschaffen. „Die Preise schwanken stark und auf Komponenten wartet man mitunter ein Jahr“, sagt Schwab. „Diese Abhängigkeit wollen wir vermeiden und für uns ist es wenig sinnvoll, in sie zu investieren.“
Der Zugang zu HPC-Ressourcen am HLRS löste beide Probleme: Simulationsteams bei Everllence können nun bei Bedarf auf leistungsstarke, hochmoderne Rechensysteme für große Simulationen zugreifen. Für Dr. Martin Kaiser, Product Owner für Simulation Process Integration und HPC am Standort Oberhausen, liegt der Vorteil auf der Hand: „Wir müssen unsere Simulationen manchmal auf etwa tausend Rechenkerne skalieren. Einen eigenen Supercomputer zu betreiben, wäre dafür zu aufwendig. Über das HLRS erhalten wir genau die Leistung, die wir brauchen – und zwar dann, wenn wir sie brauchen.“
Der zentrale Zugriff auf eine leistungsfähige Plattform hat noch einen weiteren Effekt: Everllence konnte seine Simulationsprozesse vereinheitlichen. Laut Kaiser arbeiteten verschiedene Standorte früher mit unterschiedlichen, teils veralteten Lösungen. Heute nutzen sie unternehmensweit gemeinsame Werkzeuge und standardisierte Abläufe. Das erleichtert die Zusammenarbeit und steigert die Effizienz.
Die Technologien von Everllence haben großes Potenzial zur Unterstützung der Dekarbonisierung, doch das Marktumfeld bleibt volatil. Politische Entscheidungen, neue Vorschriften oder geopolitische Konflikte beeinflussen die Nachfrage unmittelbar – etwa nach Wärmepumpen, Schiffsmotoren oder Lösungen für die Kraftstoffindustrie. Gerade deshalb ist der flexible Zugriff auf Rechenleistung entscheidend, denn er erlaubt es dem Unternehmen, schnell auf Veränderungen zu reagieren und Projekte anzupassen.
Trotz aller Unsicherheiten sieht Schwab enorme Chancen: „Über Elektroautos wird viel gesprochen. Aber selbst eine vollständige Umstellung des Pkw-Verkehrs hätte einen geringeren Effekt, als wenn wir beispielsweise die Zementindustrie oder die Fernwärme klimaneutral machen. Hier liegen die großen Hebel.“ Um dieses Potenzial zu erschließen, müssen Forschung und Entwicklung weiter voranschreiten – etwa bei der Abscheidung und Speicherung von CO₂ im industriellen Maßstab. Höchstleistungsrechner wie die Systeme des HLRS bleiben dafür ein zentrales Werkzeug.
— Christopher Williams
Die Supercomputer des HLRS werden vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg und dem Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt über das Gauss Centre for Supercomputing (GCS) gefördert.
Als Mitglied des Gauss Centre for Supercomputing ist das HLRS eines der drei Bundeshöchstleistungsrechenzentren.
